姚錦祥 宋偉
人工智能(AI)技術的出現(xiàn)和發(fā)展引發(fā)新的工業(yè)革命,改變?nèi)藘數(shù)纳a(chǎn)生活方式,同時也給人類社會帶來多方面沖擊,在國際安全領域主要體現(xiàn)為軍事化及其應用。從硬體角度來看,人工智能的武器化將徹底改變未來戰(zhàn)爭的形態(tài),所謂的“致命性自動化武器系統(tǒng)”(LAWS)可以在沒有任何人為參與的情況下搜索目標并下達攻擊指令。而在軟體層面,人工智能技術將實現(xiàn)對士兵和軍官“腦力勞動”的替代化,在情報分析、決策、法務、軍事訓練等方面發(fā)揮重要作用,進而推動整個軍事體系的智能化和自動化。
2018年以來,“人工智能軍備競賽”概念開始受到重視,作為AI技術研發(fā)的主要大國之一,日本高度重視AI的軍事應用,并將其明確列入年度防衛(wèi)大綱,力爭在新一輪軍事革命中占得先機。
日本防衛(wèi)裝備廳早在2016年8月就公布了《未來無人裝備的研發(fā)前景》,強調(diào)隨著AI自主控制技術的發(fā)展,推動陸上、水面水下、空中三大領域裝備“無人化”的條件正在成熟,特別是無人機技術的跨越式發(fā)展。目前日本主要配備的無人機類型包括陸上自衛(wèi)隊的“攜帶式無人機”和航空自衛(wèi)隊的“近程視距內(nèi)無人機”“遠程超視距無人機”。日方希望借助AI技術推動新型“戰(zhàn)斗無人機”的研發(fā),主要涉及三類重點技術:一是自動控制技術,能在復雜條件下自動修正飛行路徑;二是集群控制技術,能實現(xiàn)機群的彼此識別和協(xié)調(diào)行動;三是集團協(xié)調(diào)和任務支援技術,能快速實現(xiàn)“云射擊”、敵機識別、任務分配等。
按照美軍制定的ACL(訪問控制列表)自動化指標(共十級),日本希望其無人裝備的智能化水平在2019?2023年能達到第四級(自動生成飛行軌跡、遵守交戰(zhàn)規(guī)定)、2024?2028年達到第五級(自動躲避、空中加油),2029?2033年達到六至七級(敵機情況判斷和應對、敵機位置推定、任務重新分配),2034年后確保日本能在相關領域處于領先地位。
在陸上自動化裝備研發(fā)中,日本也試圖圍繞上述三項重點技術,實現(xiàn)對大規(guī)模戰(zhàn)車(UGV)的遠距離操控,并彼此協(xié)調(diào)完成物資運送、偵察警戒、環(huán)境偵測等獨立任務。關于水面水下的裝備研發(fā),日本重視所謂的“導航校正技術”“障礙回避技術”和“并行控制技術”,以實現(xiàn)對水下機器人的準確定位、自主行走和任務協(xié)調(diào)。
2018年的日本《防衛(wèi)計劃大綱》更是明確強調(diào)對于AI等最尖端技術,應當有選擇性地重點投資,以大幅縮短研發(fā)周期;要求調(diào)查分析國內(nèi)外尖端技術的發(fā)展動向,力爭發(fā)掘和培養(yǎng)革命性的技術。在這一過程中可以引入企業(yè)資本,以最大限度地調(diào)動研發(fā)活力。
日本雖然制定了明確的發(fā)展規(guī)劃,但也意識到這一過程將主要面臨兩大困難:第一,從基礎理論研究向應用技術過渡,需要耗費相當長的時間。第二,雖然存在AI技術從民用向軍用直接轉化的可能性,但必須根據(jù)裝備性能和作戰(zhàn)目標編輯專門算法,并通過長期的深層學習提高智能化水平。
日本的AI武器研發(fā)非常重視民間資本和民間企業(yè)的參與,即所謂“官民產(chǎn)業(yè)合作”。防衛(wèi)裝備廳2018年公布的三項重大合作研究課題都與AI有關,分別是“利用執(zhí)行器技術加快對設備的無人化控制”,“利用人工智能構建船舶自動識別裝置的分析工具”“推動無人機監(jiān)控、偵察的自動化和效率化”。
而在防衛(wèi)省內(nèi)部,近幾年圍繞陸上、水面水下和空中三大領域,同樣展開了大量基礎性研究,正按照既定時間表推動相關技術的穩(wěn)步發(fā)展。
從陸上無人裝備的發(fā)展看,防衛(wèi)裝備廳到2018年底為止進行了兩項主要研究。一是“多功能自主行走機器人研究”,目的是在嚴峻的氣候和戰(zhàn)場條件下,提高車輛等機器的自主行走能力,以更好地完成武力攻擊、災害救助等任務。目前日本已經(jīng)積累了冰雪、凍土、泥沼地等諸多場景下的數(shù)據(jù),接下來將試驗和分析更嚴峻的環(huán)境數(shù)據(jù),并推進相關裝備樣品的制作和更新。二是“提高困難地形中的行走、作業(yè)技術研究”,主要目的是提高車輛遠距離操控系統(tǒng)的環(huán)境辨識能力,并根據(jù)地形、氣象的變化迅速修正行動計劃,實現(xiàn)大規(guī)模的車輛集群操作。這也被稱作全方位型圖像SLAM技術,旨在將四周的圖像信息與MEMS運動傳感器的信息統(tǒng)合,即便在GPS系統(tǒng)無法使用的情況下也能提高定位的準確性,陸上無人裝備的分析精度得以大為提升。
2018年7月20日,在日本東京舉辦的軟銀博覽會展示了“Matrice 200”系列無人機等各種高精尖機器。
在水面水下的無人裝備方面,日本也積極推動了兩項主要研究。一是所謂“無人水下航行器的構成要素研究”,獲得了關于無人水下航行器(UUV)和無人水面航行器(USV)的重要數(shù)據(jù)和技術資料,提高了水面水下航行器的協(xié)調(diào)能力以及對障礙物的回避能力。未來研發(fā)重點在于對大規(guī)模航行器的集群控制,以及在極端的海況下如何確保協(xié)調(diào)性。二是“水下無人航行器長期運行系統(tǒng)技術研究”,目標是確保這些航行器能長期停留在日本近海,以應對未來有可能發(fā)生的海戰(zhàn)。核心是對燃料電池和蓄電池技術的研發(fā),以實現(xiàn)長期的水下警戒監(jiān)視并幫助鋪設隱秘的水下設備。除此之外,日本還在強化自主型水雷探測器、水下通信技術和發(fā)電技術的發(fā)展。
在空中的無人機研發(fā)方面,日本近兩年的重點放在提升其在“圖像識別”和“情報分析”方面的深層學習能力,推動決策的自動化或半自動化。防衛(wèi)裝備廳的電子裝備研究所正在推動基于深度學習的合成孔徑雷達(SAR)圖像目標自動分類研究,目的就是未來將其裝載到無人機上,實現(xiàn)全天候的警戒監(jiān)視活動,目前對圖像的分析正確率已經(jīng)達到80%以上。此外,該研究所也正著手將這一“圖像識別”技術用于對象的捕捉和追蹤技術研發(fā)中,提升了無人機的智能化水平。
技術的變革必然帶來軍事理論和軍事體系的革新,日本已開始了相關領域的討論。AI將推動決策過程中的數(shù)據(jù)處理、優(yōu)先度判定,促進跨軍種聯(lián)系、減少軍種間摩擦,幫助制定更復雜的作戰(zhàn)計劃,增強指揮官的“思考力”和“判斷力”。這會繼而推動整個軍事體系的智能化、自動化、自主化,未來將圍繞AI進行一系列的議程設定,并推動軍事戰(zhàn)略、組織機制、預算制度的相應改革。
和其它行業(yè)類似,AI技術也將推動行業(yè)升級,并逐漸取代軍人的體力和腦力勞動,因此日本開始在軍事理論層面關注軍人與人工智能的共存關系。日方認為目前AI取代軍官指揮和管理功能的可能性還比較低,最可能取代戰(zhàn)斗部隊和支援部隊的部分職能,如警備員、鐵路警察、航空管理員、運輸管理員、大型車輛駕駛員、航空技工等。此外,AI設備可以憑借所累積的大量戰(zhàn)場和災害現(xiàn)場數(shù)據(jù),在面臨“從未出現(xiàn)過”的突發(fā)事態(tài)時做出迅速反應,為指揮官提供重要的決策輔助。
但不可否認的是,除了基于大數(shù)據(jù)的理性分析之外,職業(yè)軍官的“謹慎”“直覺”和“大局觀”仍是戰(zhàn)爭決策中不可缺少的品質。未來如何實現(xiàn)人腦與人工智能的共生和共存,也是日本軍事理論界目前關注的重點之一。
(姚錦祥為北京大學國際關系學院—早稻田大學亞太研究科雙學位博士;宋偉為中國人民大學國際關系學院教授)