徐曉晗，古華棟

1 人工智能輔助決策系統(tǒng)的含義

人工智能輔助決策系統(tǒng)是將人工智能引入作戰(zhàn)輔助決策，分析判斷戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)變化，對(duì)比敵我可能行動(dòng)方案，經(jīng)過(guò)模擬推演和自動(dòng)評(píng)估高效更新作戰(zhàn)方案。對(duì)傳統(tǒng)的OODA環(huán)路進(jìn)行改進(jìn)，將“OO”部分即觀察、判斷進(jìn)行快速推演，展現(xiàn)出多分支作戰(zhàn)方案可能產(chǎn)生的不同結(jié)果，預(yù)測(cè)敵方意圖和行為，形成作戰(zhàn)方案動(dòng)態(tài)規(guī)劃。

其重要意義在于建立多維作戰(zhàn)效能估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)方案自動(dòng)枚舉、優(yōu)化搜索和面向博弈論的序貫規(guī)劃滾動(dòng)更新，使作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃活動(dòng)能主動(dòng)適應(yīng)作戰(zhàn)任務(wù)和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，有效應(yīng)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)迷霧和多種臨機(jī)不確定性。使指揮員注意力集中于宏觀判斷決策，而非細(xì)節(jié)制定上。同時(shí)基于知識(shí)數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)的決策能力，即利用大樣本推演數(shù)據(jù)歸納知識(shí)，經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)構(gòu)建態(tài)勢(shì)分析和策略決策的直覺(jué)映射，從而使決策走向自主進(jìn)化的高度智能化，大幅提高決策效率和質(zhì)量。

2 發(fā)展歷程

20世紀(jì)70年代，決策支持系統(tǒng)（Decision Support System）被提出，希望借助計(jì)算機(jī)，為決策人員提供幫助。典型代表為美軍戰(zhàn)術(shù)級(jí)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)JMPS和戰(zhàn)區(qū)戰(zhàn)役級(jí)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)聯(lián)合作戰(zhàn)規(guī)劃與執(zhí)行系統(tǒng)JOPES，用以解決諸如態(tài)勢(shì)研判、方案評(píng)估、計(jì)劃生成、綜合保障等一系列具體問(wèn)題。

DARPA于2007年啟動(dòng)了“深綠(Deep Green)”計(jì)劃[1]，目的是大大縮短臨機(jī)決策時(shí)間，計(jì)劃嵌入旅級(jí)指揮控制系統(tǒng)，使得作戰(zhàn)計(jì)劃制定縮短到25%，大大提高指揮員臨機(jī)決策的速度。其核心技術(shù)是通過(guò)人機(jī)交互獲取指揮員意圖，形成作戰(zhàn)方案?jìng)溥x集合，通過(guò)紅藍(lán)雙方高速模擬對(duì)抗和結(jié)果分析，形成對(duì)未來(lái)作戰(zhàn)空間的深入了解，提供關(guān)鍵事件和決策點(diǎn)的概率模型，并通過(guò)人機(jī)交互可視化方式給與呈現(xiàn)?！吧罹G”代表了人工智能輔助決策的發(fā)展方向。

2009年至2014年間，DARPA先后啟動(dòng)了洞察力、指南針、X數(shù)據(jù)、大機(jī)制、深度學(xué)習(xí)等基礎(chǔ)研究項(xiàng)目[2]，探索發(fā)展從視頻、圖片、文本、語(yǔ)音等跨媒體數(shù)據(jù)中提取關(guān)聯(lián)關(guān)系、提取高價(jià)值深度情報(bào)信息。同時(shí)，近幾年DARPA布局了一系列面向?qū)嶋H作戰(zhàn)任務(wù)背景的項(xiàng)目。洞察力項(xiàng)目開(kāi)發(fā)新人工程序來(lái)幫助增強(qiáng)情報(bào)分析人員對(duì)海量信息分析處理的能力，大大提高分析效率，同時(shí)有利于對(duì)時(shí)間敏感作戰(zhàn)行動(dòng)提供及時(shí)情報(bào)支持。指南針項(xiàng)目——“通過(guò)規(guī)劃主動(dòng)的情景想定進(jìn)行情報(bào)收集和監(jiān)視”（Collection and Monitoring via Planning for Active Situational Scenarios），旨在開(kāi)發(fā)一款高級(jí)軟件來(lái)幫助作戰(zhàn)人員通過(guò)衡量對(duì)手對(duì)各種刺激手段的反應(yīng)來(lái)弄清對(duì)手的意圖。該項(xiàng)目將利用先進(jìn)的人工智能技術(shù)、博弈論以及建模和評(píng)估方法來(lái)甄別盡可能暴露對(duì)手意圖的刺激手段，并為決策者制定相應(yīng)措施提供高保真情報(bào)，為每種行動(dòng)方案提供正負(fù)兩面的權(quán)衡。

2015年12月，美國(guó)防部提出了第三次抵消戰(zhàn)略[3]，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了人工智能技術(shù)，并提出了五大關(guān)鍵技術(shù)：自主學(xué)習(xí)機(jī)器、人機(jī)行動(dòng)協(xié)作、作戰(zhàn)輔助系統(tǒng)、有人/無(wú)人混合編組、網(wǎng)絡(luò)賦能自主武器等。其中三項(xiàng)就與人機(jī)協(xié)同混合作戰(zhàn)相關(guān)，代表了人工智能輔助決策技術(shù)將成為未來(lái)世界軍事強(qiáng)國(guó)的發(fā)展重點(diǎn)。

2016年6月，美國(guó)辛辛那提大學(xué)研制了空戰(zhàn)人工智能程序——阿爾法，在模擬空戰(zhàn)中擊敗了美軍空軍王牌訓(xùn)練教官李上校。李上校表示：阿爾法可以快速判斷對(duì)手動(dòng)機(jī)，具有超乎尋常的觀察能力和反應(yīng)能力，即時(shí)對(duì)飛機(jī)機(jī)動(dòng)和導(dǎo)彈威脅進(jìn)行反應(yīng)，可以有效進(jìn)行導(dǎo)彈規(guī)避，在攻防轉(zhuǎn)換方面靈活機(jī)動(dòng)。據(jù)稱，阿爾法在空中格斗中快速協(xié)調(diào)戰(zhàn)術(shù)計(jì)劃比人類快了250倍，可以在1ms內(nèi)完成多機(jī)作戰(zhàn)計(jì)劃更新，并通過(guò)自我學(xué)習(xí)完善決策能力。該技術(shù)是AI在交戰(zhàn)控制領(lǐng)域應(yīng)用的重大突破，未來(lái)可用于訓(xùn)練人類飛行員。為AI輔助決策提供了新的發(fā)展方向。

2016年底，美軍啟動(dòng)指揮官虛擬參謀（Commander’s Virtual Staff）項(xiàng)目[4]，旨在通過(guò)綜合應(yīng)用認(rèn)知計(jì)算，高效處理實(shí)時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，自動(dòng)確定任務(wù)清單，可靈活介入軍事決策流程，行動(dòng)方案動(dòng)態(tài)評(píng)估，進(jìn)行態(tài)勢(shì)預(yù)判，給方案建議，在復(fù)雜環(huán)境下提供有用的決策信息，協(xié)助營(yíng)級(jí)指揮員完成臨機(jī)戰(zhàn)術(shù)決策。

3 人工智能輔助決策的技術(shù)原理

3.1 態(tài)勢(shì)評(píng)估技術(shù)

對(duì)抗態(tài)勢(shì)是指對(duì)抗各方通過(guò)作戰(zhàn)力量對(duì)比、部署和行動(dòng)等形成的狀態(tài)和趨勢(shì)，態(tài)勢(shì)的評(píng)估為后續(xù)對(duì)抗策略生成與優(yōu)化提供了依據(jù)。主要技術(shù)挑戰(zhàn)：1）存在戰(zhàn)爭(zhēng)迷霧，有些敵方信息無(wú)法獲得；2）高層態(tài)勢(shì)比較抽象，難以獲??；3）態(tài)勢(shì)評(píng)估的信息眾多，有效融合多維信息困難。

針對(duì)上述挑戰(zhàn)，根據(jù)任務(wù)，對(duì)地形、敵情、我情進(jìn)行詳細(xì)分析，態(tài)勢(shì)評(píng)估包括3個(gè)層面靜態(tài)特性、演進(jìn)特性、動(dòng)態(tài)特性。態(tài)勢(shì)評(píng)估技術(shù)是輔助決策的重要環(huán)節(jié)，最重要和復(fù)雜的是敵情分析。需要的計(jì)算包括：敵方位置估計(jì)：不完全信息條件下的敵方位置估計(jì)；敵方威脅評(píng)估：敵方火力覆蓋區(qū)域分析；敵方行為企圖估計(jì)：敵方行為和企圖的預(yù)測(cè)；過(guò)程預(yù)測(cè)：戰(zhàn)局走向預(yù)判。

3.2 決策計(jì)劃技術(shù)

決策計(jì)劃技術(shù)主要涉及多兵種協(xié)同的任務(wù)規(guī)劃，解決編隊(duì)與單體的機(jī)動(dòng)火力計(jì)劃問(wèn)題。主要挑戰(zhàn)在于：1）宏觀決策收益需要長(zhǎng)時(shí)間才能顯現(xiàn)，決策行為與效益難以直接映射；2）多兵種戰(zhàn)術(shù)組合空間巨大，尋找優(yōu)化方案困難；3）分布式群體行為協(xié)同規(guī)劃容易出現(xiàn)任務(wù)沖突，分層任務(wù)分解缺乏有效手段。

針對(duì)上述挑戰(zhàn)，構(gòu)建決策計(jì)劃的實(shí)施方案：作戰(zhàn)構(gòu)想自動(dòng)枚舉，完成作戰(zhàn)意圖、作戰(zhàn)目標(biāo)、主要作戰(zhàn)方向、兵力分配、主要戰(zhàn)法自動(dòng)枚舉；作戰(zhàn)方案自動(dòng)推演；建立多維度分層方案評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，完成多種方案比較評(píng)估；根據(jù)優(yōu)化準(zhǔn)則形成決心建議；構(gòu)建分層任務(wù)分解與任務(wù)協(xié)同機(jī)制，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)方案到作戰(zhàn)計(jì)劃的自動(dòng)生成；針對(duì)策略能力需要自主提升的問(wèn)題，構(gòu)建博弈策略的評(píng)價(jià)機(jī)制和學(xué)習(xí)型策略演進(jìn)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)博弈策略的自主進(jìn)化與能力提升。

3.3 人機(jī)交互技術(shù)

人機(jī)交互技術(shù)是實(shí)現(xiàn)輔助決策的重要環(huán)境，不僅要指揮員意圖有效導(dǎo)入，同時(shí)也要將態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)和方案計(jì)劃有效呈現(xiàn)，并接受指揮員的修改完善。主要挑戰(zhàn)：1）基于多通道人機(jī)交互手段的指揮員意圖高效導(dǎo)入；2）態(tài)勢(shì)、方案、計(jì)劃的可視化有效表達(dá)；3）人機(jī)融合的有效介入，決策計(jì)劃的高效修改。

針對(duì)上述挑戰(zhàn)，構(gòu)建人機(jī)交互的實(shí)施方案：基于語(yǔ)音和手寫(xiě)平板的作戰(zhàn)草圖導(dǎo)入方案；基于分層態(tài)勢(shì)和多維語(yǔ)義態(tài)勢(shì)圖的可視化通用態(tài)勢(shì)表達(dá)模型；基于分層任務(wù)網(wǎng)絡(luò)的方案計(jì)劃可視化表達(dá)；基于自然語(yǔ)言和手寫(xiě)草圖的方案計(jì)劃修正模式。

4 未來(lái)展望

隨著人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，未來(lái)輔助決策系統(tǒng)主要發(fā)展趨勢(shì)如下：

1）人機(jī)融合下的輔助決策。人類由于感知與決策能力的生理局限性而無(wú)法駕馭未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)，由人來(lái)控制整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)因素的傳統(tǒng)做法已經(jīng)無(wú)法應(yīng)對(duì)瞬息萬(wàn)變的高強(qiáng)度未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。人類戰(zhàn)士將不得不逐漸跳出作戰(zhàn)鏈，在多數(shù)情況下作為計(jì)劃員、管理員和指揮員的角色配合機(jī)器智能以把控整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)的進(jìn)程，從而推動(dòng)戰(zhàn)爭(zhēng)從人類之間的戰(zhàn)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿藱C(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的全新形態(tài)，包括精準(zhǔn)感知、臨境自然交互、人機(jī)協(xié)同感知、人機(jī)融合計(jì)算。

2）輔助決策的人機(jī)智能演進(jìn)。機(jī)器智能可能會(huì)顛覆傳統(tǒng)人類戰(zhàn)爭(zhēng)決策邏輯。以深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、超級(jí)計(jì)算為基礎(chǔ)的新型博弈對(duì)抗策略，展示了全新的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)最優(yōu)博弈策略生成方式，表現(xiàn)了強(qiáng)大的博弈對(duì)抗能力和自學(xué)習(xí)進(jìn)化能力。未來(lái)以知識(shí)數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)進(jìn)化型戰(zhàn)爭(zhēng)決策邏輯，將全面取代傳統(tǒng)單純以運(yùn)籌學(xué)基礎(chǔ)軍事博弈決策邏輯。不斷演進(jìn)的新型人工智能技術(shù)成為未來(lái)軍事博弈決策的顛覆性力量。機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)思維將被全新智能化戰(zhàn)爭(zhēng)思維取代，非人類傳統(tǒng)戰(zhàn)法的機(jī)器智慧大大延伸了人類智慧，這是人類對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)律探索與人機(jī)混合增強(qiáng)智能的最新認(rèn)知。