付 翔，申罕驥，王建葉

(1.93236部隊，北京 100085；2.93216部隊，北京 100085；3.中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心，北京 100190)

0 引 言

近30年來，隨著信息化軍事變革的興起，各種新的軍事作戰(zhàn)概念和作戰(zhàn)理論層出不窮[1]。從20世紀(jì)90年代前后提出的“信息戰(zhàn)”“空地一體戰(zhàn)”“數(shù)字化部隊”等，到進入21世紀(jì)后提出的“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”“快速決定性作戰(zhàn)”“基于效果的作戰(zhàn)”“分布式作戰(zhàn)”等，再到近年來提出的“作戰(zhàn)云”“系統(tǒng)之系統(tǒng)”“敏捷作戰(zhàn)”“多域戰(zhàn)”“算法戰(zhàn)”等，以美國國防高級研究計劃局(DARPA)為代表的各國研究機構(gòu)對新型作戰(zhàn)概念的研究越來越深入。2017年8月，DARPA提出了馬賽克戰(zhàn)這一作戰(zhàn)概念[2]，該概念融合了美軍近年來其他作戰(zhàn)概念的思想和理念，成為DARPA軍事作戰(zhàn)體系研究的頂層核心概念。之后3年，DARPA和米切爾航空航天研究所、美國戰(zhàn)略與預(yù)算評估中心(CSBA)等研究部門相繼發(fā)布了新的關(guān)于馬賽克戰(zhàn)的指導(dǎo)性文件，如2018年在DARPA成立60周年研討會上強調(diào)要將作戰(zhàn)方式由傳統(tǒng)樣式向馬賽克戰(zhàn)轉(zhuǎn)變[3]。2019年3月發(fā)布了主要圍繞馬賽克戰(zhàn)的“戰(zhàn)略技術(shù)”公告[4]，9月發(fā)布《馬賽克戰(zhàn)：恢復(fù)美國的軍事競爭力》報告[5]，2020年2月發(fā)布了《馬賽克戰(zhàn)：利用人工智能和自主系統(tǒng)實現(xiàn)決策中心戰(zhàn)》報告[6]。這些指導(dǎo)性文件的相繼發(fā)布，標(biāo)志著美軍對馬賽克戰(zhàn)的研究正在逐步從概念走向現(xiàn)實，從理論走向?qū)崙?zhàn)。我國的研究機構(gòu)也高度關(guān)注這一作戰(zhàn)概念[7-10]，跟蹤美軍馬賽克戰(zhàn)的研究進展，對馬賽克戰(zhàn)進行全方位的解讀，并嘗試將馬賽克戰(zhàn)理念應(yīng)用到指揮控制、防空反導(dǎo)等軍事領(lǐng)域的研究中。分析認(rèn)為，馬賽克戰(zhàn)從理論研究走向應(yīng)用研究，其中不可或缺的一環(huán)是人工智能技術(shù)對馬賽克戰(zhàn)作戰(zhàn)應(yīng)用技術(shù)的支撐。從這個角度出發(fā)，本文對馬賽克戰(zhàn)進行解讀，并開展人工智能支撐馬賽克戰(zhàn)的機理研究。

1 馬賽克戰(zhàn)概念分析

1.1 基本概念

馬賽克(Mosaic)是指建筑物外表面用于拼接各類裝飾圖案的小瓷磚碎片，又稱紙皮磚或錦磚。馬賽克戰(zhàn)借鑒了馬賽克拼圖的思路，從功能角度將傳感器系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)、武器平臺系統(tǒng)、兵力編隊等各類作戰(zhàn)單元視為“馬賽克碎片”，用類似拼圖或搭積木的方式，通過動態(tài)通信網(wǎng)絡(luò)將“碎片”鏈接形成一張物理和功能高度分散、靈活機動、動態(tài)協(xié)同組合的彈性作戰(zhàn)效果網(wǎng)，形成類似于馬賽克塊的作戰(zhàn)體系。利用自主系統(tǒng)賦能分布式和任務(wù)式指揮，利用人工智能賦能決策支持，快速、靈活、自主地重組一支具備解耦合特性的軍事力量來創(chuàng)造己方的適應(yīng)性，增大敵方的決策復(fù)雜度或不確定性。即便系統(tǒng)中部分組合被敵方干擾、中和或摧毀，仍能基于所能連通的作戰(zhàn)資源，自動快速做出反應(yīng)，并形成新的“雖然功能降級，但仍能夠相互連接，適用于戰(zhàn)場情景和任務(wù)需求”的作戰(zhàn)體系。

圖1[6]為馬賽克戰(zhàn)的概念示意圖，左側(cè)為紅方傳統(tǒng)部隊，包括戰(zhàn)機、地導(dǎo)、潛艇等作戰(zhàn)裝備；右側(cè)為藍(lán)方馬賽克部隊，包括陸、海、空、天、網(wǎng)等多維作戰(zhàn)力量。戰(zhàn)場的每個作戰(zhàn)節(jié)點按照其作戰(zhàn)任務(wù)和自身性質(zhì)，具備決策、感知、行動、指揮等4種作戰(zhàn)要素中的一種或多種，這些作戰(zhàn)節(jié)點基于規(guī)則和自身能力，相互鏈接成為一個分布式的馬賽克網(wǎng)狀作戰(zhàn)體系。圖1(a)為紅藍(lán)雙方交戰(zhàn)的初始狀態(tài)。藍(lán)方各馬賽克節(jié)點已經(jīng)形成了相對固定的對敵目標(biāo)打擊環(huán)路。圖1(b)為交戰(zhàn)過程的中間狀態(tài)。隨著戰(zhàn)斗的進行，紅方擊潰了藍(lán)方某些作戰(zhàn)節(jié)點，切斷了部分信息鏈路，撕裂了藍(lán)方原有的作戰(zhàn)體系。在這種情形下，馬賽克作戰(zhàn)體系快速做出反應(yīng)，基于預(yù)定的規(guī)則，各作戰(zhàn)節(jié)點快速修復(fù)打擊環(huán)路，形成了針對預(yù)定目標(biāo)的多個OODA環(huán)，確保作戰(zhàn)任務(wù)不間斷。

圖1 馬賽克戰(zhàn)作戰(zhàn)概念Fig.1 Operational concept of mosaic warfare

1.2 主要特點

1.2.1 面向?qū)崙?zhàn)

馬賽克戰(zhàn)著眼于實戰(zhàn)場景下敵我雙方的高強度對抗，重視對手的區(qū)域拒止能力，正視戰(zhàn)場上可能遇到的戰(zhàn)爭迷霧和突發(fā)事件。它設(shè)想在戰(zhàn)斗過程中可能遭到對方的突襲和破壞，導(dǎo)致通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)鏈路被中斷，作戰(zhàn)信息流被干擾，作戰(zhàn)要素被孤立，作戰(zhàn)體系網(wǎng)被破壞等。在此情形下，去設(shè)計每個作戰(zhàn)節(jié)點和整個作戰(zhàn)體系。

1.2.2 高度分布

馬賽克戰(zhàn)繼承和發(fā)揚了“分布式作戰(zhàn)”的理念，強調(diào)將平臺要素分解為最小的功能單元，以分布式作戰(zhàn)管理取代集中式指揮控制，用高度分散的殺傷網(wǎng)取代殺傷鏈，確保網(wǎng)絡(luò)具有較多的冗余節(jié)點，沒有不可或缺的關(guān)鍵節(jié)點。這種高度分布的特性使之具備了作戰(zhàn)節(jié)點數(shù)量上的絕對優(yōu)勢和功能/性能/價格上的相對優(yōu)勢，給作戰(zhàn)帶來了很多新的變化。

1.2.3 靈活敏捷

馬賽克戰(zhàn)的靈活敏捷性體現(xiàn)在多個方面：一是資源調(diào)配的靈活性。大規(guī)?？罩凶鲬?zhàn)行動中，空域、頻譜等各類作戰(zhàn)資源十分緊張，馬賽克作戰(zhàn)體系可根據(jù)戰(zhàn)場實時態(tài)勢，自適應(yīng)動態(tài)調(diào)配各類作戰(zhàn)資源。二是“觀察-判斷-決策-行動”(OODA)循環(huán)的敏捷性。面對敵方的動態(tài)威脅，根據(jù)可用資源，將低成本傳感器、多域指揮與控制節(jié)點以及相互協(xié)作的有人、無人系統(tǒng)等靈活組合，快速拼裝出復(fù)雜的殺傷網(wǎng)體系。

1.2.4 韌性抗毀

馬賽克作戰(zhàn)體系具有韌性、抗摧毀等特點。在指揮上采用分布式作戰(zhàn)管理體制，沒有明顯的關(guān)鍵指揮節(jié)點，即使對方破壞了部分指揮節(jié)點，也并不影響整體指揮效能。在殺傷效果方面，采用高度分散的殺傷網(wǎng)，各類武器平臺具有大量、小型、價格低廉、地理位置高度分散等特點，即使部分殺傷節(jié)點被破壞，作戰(zhàn)體系將快速尋找其他殺傷路徑，確保整體的殺傷效能不受影響。

1.2.5 成本低廉

馬賽克戰(zhàn)的成本低廉性體現(xiàn)在兩個方面：一是馬賽克戰(zhàn)不需要特別研制價格高昂的專用裝備，針對所需作戰(zhàn)能力，僅依靠現(xiàn)有裝備的自主式組合，就可以形成所需的體系作戰(zhàn)能力。二是馬賽克戰(zhàn)旨在發(fā)展大量、小型、價格低廉、模塊化、功能單一的無人平臺，并將它們部署在沖突對抗的最前沿。這些無人平臺比傳統(tǒng)平臺數(shù)量更多，成本更低，能夠承受較高的損失。DARPA所進行的馬賽克部隊第3次兵棋推演中[6]，損失的平臺成本不到傳統(tǒng)部隊的1/3。

1.3 關(guān)鍵作戰(zhàn)應(yīng)用技術(shù)

馬賽克作戰(zhàn)體系需要研究和突破的智能技術(shù)有很多，這里梳理了7項關(guān)鍵的作戰(zhàn)應(yīng)用技術(shù)。

1.3.1 動態(tài)通信組網(wǎng)技術(shù)

通信組網(wǎng)[11]將相互分散的作戰(zhàn)單元鏈接起來，形成靈活機動的彈性作戰(zhàn)效果網(wǎng)，是馬賽克作戰(zhàn)體系的“神經(jīng)系統(tǒng)”。通過引入動態(tài)通信組網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建基于任務(wù)驅(qū)動的智能空中信息網(wǎng)絡(luò)，支持各類馬賽克作戰(zhàn)單元的動態(tài)接入和實時通信，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自規(guī)劃、自重構(gòu)、智能流量管理等功能，為戰(zhàn)場態(tài)勢信息網(wǎng)絡(luò)化感知、情報信息實時共享，以及作戰(zhàn)資源的快速調(diào)度提供敏捷高效的通信服務(wù)。在動態(tài)通信組網(wǎng)技術(shù)的支持下，指揮官可以控制那些他們能夠聯(lián)系的部隊，并能夠根據(jù)實時通信情況動態(tài)調(diào)整決策部署。

1.3.2 彈性信息共享技術(shù)

信息共享為每一個作戰(zhàn)單元提供所需的情報信息、作戰(zhàn)態(tài)勢信息、行動指令信息、節(jié)點狀態(tài)信息等，是馬賽克作戰(zhàn)體系的“血液系統(tǒng)”。馬賽克戰(zhàn)正視軍事沖突中固有的迷霧和摩擦，強調(diào)每一作戰(zhàn)要素都可以動態(tài)接入網(wǎng)絡(luò)，鏈接形成彈性作戰(zhàn)信息網(wǎng)。為此，網(wǎng)絡(luò)信息體系就必須具備靈活性、自適應(yīng)性和彈性。這表現(xiàn)在兩個方面：一是網(wǎng)狀信息傳播機制。信息傳遞不是采用固定路徑，而是采用網(wǎng)狀傳播路徑，創(chuàng)建大量的冗余功能節(jié)點，確保信息可達(dá)性。二是多域互操作，馬賽克作戰(zhàn)要素涉及陸、海、空、天、網(wǎng)等多個物理域，各個分系統(tǒng)之間可能沒有通用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，要在具有不同物理層協(xié)議的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)跨域操作。

1.3.3 四維空域動態(tài)管理技術(shù)

空域是空中作戰(zhàn)行動的核心資源[12]，空域動態(tài)管理為每個馬賽克作戰(zhàn)單元智能規(guī)劃了活動空間和運動軌跡。通過研究先進的空域態(tài)勢理解和空域規(guī)劃決策算法，為作戰(zhàn)人員提供四維(三維空間和時間)空域的動態(tài)圖像，并根據(jù)作戰(zhàn)進程和任務(wù)需求，自動為作戰(zhàn)兵力調(diào)配空域資源。四維空域動態(tài)管理可以消除同一空域中各類馬賽克作戰(zhàn)單元的活動沖突，并利用傳感器網(wǎng)絡(luò)探測和繪制敵方位置，快速對抗敵人戰(zhàn)場行動。

1.3.4 自適應(yīng)作戰(zhàn)管理規(guī)劃技術(shù)

大規(guī)?？罩凶鲬?zhàn)行動出動兵力多、作戰(zhàn)過程難于預(yù)測，預(yù)先制定的任務(wù)計劃可能無法滿足馬賽克作戰(zhàn)體系高度動態(tài)化的作戰(zhàn)需求。自適應(yīng)作戰(zhàn)管理規(guī)劃是馬賽克作戰(zhàn)體系的“智能管家”，基于語義解析、知識圖譜、統(tǒng)計優(yōu)化等技術(shù)手段，構(gòu)建基于意圖的自適應(yīng)作戰(zhàn)規(guī)劃方法，自動生成和指派作戰(zhàn)任務(wù)，實現(xiàn)作戰(zhàn)任務(wù)的自適應(yīng)管理規(guī)劃功能。

1.3.5 智能無人作戰(zhàn)平臺技術(shù)

智能無人作戰(zhàn)平臺[13]可根據(jù)任務(wù)需要靈活重構(gòu)任務(wù)載荷，是馬賽克作戰(zhàn)體系的“重拳”。作戰(zhàn)功能分散在各個平臺上，通過廣泛的協(xié)作形成復(fù)雜的感知、決策、攻擊網(wǎng)絡(luò)。以攻擊網(wǎng)絡(luò)為例，馬賽克戰(zhàn)殺傷網(wǎng)體系中很多功能分布在大量、小型、廉價、多樣的自主無人武器平臺上，包括無人機、無人艦艇、無人戰(zhàn)車等。這些平臺分散部署，處于陸、海、空等戰(zhàn)場中不同的地理方位，給作戰(zhàn)帶來了很多新的變化。

1.3.6 自主作戰(zhàn)決策技術(shù)

人工智能賦能的決策支持技術(shù)，可以增強指揮官的決策支持能力，使指揮官能夠管理快速且復(fù)雜的行動。自主作戰(zhàn)決策是馬賽克作戰(zhàn)體系的“附腦”，基于人工智能實現(xiàn)快速的決策支持，解決任務(wù)指揮的局限性，實現(xiàn)了人類指揮與基于人工智能的機器控制的結(jié)合。人類指揮和機器控制將充分利用人和機器各自的優(yōu)勢，人類提供了靈活性，并運用他們的創(chuàng)造性見解，而機器提供了速度和規(guī)模。

1.3.7 馬賽克實驗推演評估技術(shù)

馬賽克戰(zhàn)提出發(fā)展馬賽克實驗?zāi)芰14]，即發(fā)展相關(guān)概念和技術(shù)，對馬賽克戰(zhàn)進行實驗、試驗和鑒定，并直接推動馬賽克戰(zhàn)概念和能力的發(fā)展。馬賽克實驗推演評估，基于博弈分析、高性能仿真、模型預(yù)測等技術(shù)手段，實現(xiàn)交戰(zhàn)過程快速推演、交戰(zhàn)結(jié)果分析評估、戰(zhàn)場態(tài)勢變化預(yù)測等功能，是馬賽克戰(zhàn)研究的重要輔助手段。

2 人工智能技術(shù)域

近年來，深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)[15]取得突破性進展，人工智能在態(tài)勢感知、信息處理、指揮控制、輔助決策、無人作戰(zhàn)系統(tǒng)等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。馬賽克作戰(zhàn)概念的產(chǎn)生也離不開人工智能領(lǐng)域的技術(shù)支撐。本文將人工智能領(lǐng)域劃分為算力算法基礎(chǔ)層和通用人工智能技術(shù)層，并進一步明確了20個典型的通用人工智能技術(shù)域。

美國2018年《國防部人工智能戰(zhàn)略》給出了“人工智能”的簡明定義[16]：人工智能是指機器執(zhí)行那些通常需要人類智能才能完成任務(wù)的能力，包括做出預(yù)測、得出結(jié)論或采取行動等。當(dāng)前，人工智能領(lǐng)域主要由4大要素構(gòu)成：強大算力、智能算法、海量數(shù)據(jù)和應(yīng)用場景[17]，通過“算力+算法+數(shù)據(jù)+場景”的疊加效應(yīng)，有效促進了人工智能領(lǐng)域的進步。軍事領(lǐng)域是一類特殊的應(yīng)用領(lǐng)域，存在著不同類別的復(fù)雜應(yīng)用場景，比如戰(zhàn)略預(yù)警、防空反導(dǎo)、空中交戰(zhàn)、指揮控制、通信導(dǎo)航等，也存在著不同類別、不同密級的海量異構(gòu)數(shù)據(jù)。這里將通用的算力、算法及承載各類算法的平臺框架剝離出來，形成算力算法基礎(chǔ)層[18-19]。

當(dāng)前，學(xué)術(shù)界對人工智能技術(shù)并沒有明確的定義和分類[20-22]，各種文獻對智能技術(shù)的使用也較為混亂。本文將人工智能技術(shù)群劃分為20個技術(shù)域。

2.1 計算機視覺技術(shù)域

計算機視覺是指對目標(biāo)進行捕獲、跟蹤和測量，并進一步提取、處理、分析和理解圖像或圖像序列，從中識別出物體、場景和活動的技術(shù)。通俗地講，計算機視覺是研究如何使機器“看”的科學(xué)。計算機視覺可分為計算成像學(xué)、圖像理解、三維視覺、動態(tài)視覺和視頻編解碼等5大類。早在1976年，DARPA就開始資助圖像識別類項目，嘗試開發(fā)能夠自動分析軍事照片和相關(guān)圖片的技術(shù)。近年來，DARPA先后啟動了“戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用偵察節(jié)點”(TERN)、“分層識別驗證及利用”(HIVE)、“自動目標(biāo)識別”(ATR)、“目標(biāo)識別與適應(yīng)”(TRACE)等項目，提升偵察、監(jiān)視和目標(biāo)識別能力。計算機視覺相關(guān)技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，包括安防監(jiān)控、交通監(jiān)控、無人駕駛、無人機、金融、醫(yī)療等方面。

2.2 語音識別技術(shù)域

語音識別讓機器通過識別和理解把語音信號轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)文本或命令的技術(shù)。語音識別是實現(xiàn)人機交互的窗口，相對于鍵盤和鼠標(biāo)的人機交互模式，人們更傾向于語音這種便捷的方式。DARPA很早就認(rèn)識到人工智能可以大量滿足國家安全需要，最初的研究重點就是語音識別和語言翻譯，先后啟動了“語音理解研究計劃”(SUR)、“大詞匯量連續(xù)語音識別系統(tǒng)”(LVCSR)、“全球自動化語音情報利用”(GALE)等項目，推動語音識別研究向廣度和深度發(fā)展。目前，語音識別相關(guān)技術(shù)主要應(yīng)用在車聯(lián)網(wǎng)、智能翻譯、智能家居、自動駕駛等方面。

2.3 自然語言處理技術(shù)域

自然語言處理(NLP)是指識別、理解、解釋和操縱人類文本語言，實現(xiàn)機器與人類使用自然語言進行溝通的技術(shù)，主要包括自然語言理解和自然語言生成兩個部分。前者是指計算機理解自然語言文本的意義，主要包括機器翻譯、語義理解、問答系統(tǒng)等；后者是指以自然語言文本來表達(dá)給定的意圖、思想等。近年來，DARPA先后啟動了“全球自動化語言情報利用”(GALE)、“機器閱讀”(Machine Reading)、“文本深度發(fā)掘和過濾”(DEFT)等項目，以提高實時翻譯、自然文本知識插入、結(jié)構(gòu)化文本信息發(fā)掘與整合等方面的技術(shù)，并將這些技術(shù)用于作戰(zhàn)評估、規(guī)劃、預(yù)測的輔助決策支持中。目前，自然語言處理技術(shù)已廣泛應(yīng)用于垃圾郵件過濾、文章標(biāo)題生成、電影字幕創(chuàng)建、場景描述等。

2.4 專家系統(tǒng)技術(shù)域

專家系統(tǒng)是一類具有專業(yè)知識和人類經(jīng)驗的計算機智能程序系統(tǒng)。其系統(tǒng)設(shè)計方法是以知識庫和推理機為中心而展開，即專家系統(tǒng)=知識庫+推理機，因此專家系統(tǒng)也稱為基于知識的系統(tǒng)。專家系統(tǒng)的出現(xiàn)使人工智能的研究重點從理論轉(zhuǎn)向應(yīng)用。早在20世紀(jì)80年代，DARPA就開始支持專家系統(tǒng)的研究、開發(fā)和在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)包括知識獲取、知識表示、知識應(yīng)用、軟件設(shè)計等。目前，專家系統(tǒng)的研究已較為成熟，在工業(yè)工程、教育等多個領(lǐng)域有較多應(yīng)用。

2.5 知識圖譜技術(shù)域

知識圖譜是結(jié)構(gòu)化的語義知識庫，是一種揭示實體之間關(guān)系的語義網(wǎng)絡(luò)，它用符號形式描述客觀世界中的概念、實體及其相互關(guān)系，并把復(fù)雜的知識領(lǐng)域通過數(shù)據(jù)挖掘、信息處理和圖形繪制而顯示出來。知識圖譜技術(shù)是人工智能技術(shù)的重要組成部分，關(guān)鍵技術(shù)包括知識抽取、知識表示、知識融合、知識加工、知識更新等。2012年，DARPA啟動“X計劃”，用知識圖譜描繪戰(zhàn)場地圖支撐VR作戰(zhàn)。目前知識圖譜技術(shù)在智能搜索、智能問答、個性化推薦等服務(wù)中產(chǎn)生了廣泛的應(yīng)用價值，同時，也面臨很大的挑戰(zhàn)，如數(shù)據(jù)噪聲問題、數(shù)據(jù)冗余等。

2.6 大數(shù)據(jù)分析技術(shù)域

大數(shù)據(jù)分析是從多源異構(gòu)海量數(shù)據(jù)中快速獲取有價值信息的技術(shù)，具有5V特點：數(shù)據(jù)量大；速度快；類型多；價值高；真實性強。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)可視化等。近年來，DARPA相繼啟動了“X-數(shù)據(jù)”(X-DATA)、“洞察系統(tǒng)”(Insight)、“數(shù)據(jù)到?jīng)Q策”(DtoD)、“數(shù)據(jù)驅(qū)動的模型發(fā)現(xiàn)研發(fā)”(D3M)等一系列大數(shù)據(jù)研發(fā)項目，在大數(shù)據(jù)分析技術(shù)域上形成了比較完整和全面的研發(fā)布局。目前，大數(shù)據(jù)分析已廣泛應(yīng)用在預(yù)測分析、風(fēng)險控制、風(fēng)險定價、量化投資、決策支持等領(lǐng)域。

2.7 引擎推薦技術(shù)域

引擎推薦是基于用戶的行為、屬性、社交關(guān)系，對象的分類、內(nèi)容、屬性等，通過算法分析和處理，挖掘用戶當(dāng)前或潛在需求，并主動向用戶推薦其感興趣對象的技術(shù)，主要包括基于內(nèi)容的推薦、基于行為的推薦和基于社交網(wǎng)絡(luò)的推薦等。推薦引擎技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在生活的方方面面，包括電子商務(wù)平臺商品推薦，搜索結(jié)果智能匹配，微博、社區(qū)等站內(nèi)推薦，視頻/音樂推薦等。

2.8 虛擬個人助理技術(shù)域

虛擬個人助理(VPA)是指具有組織、學(xué)習(xí)及認(rèn)知能力，能夠與人們進行語音、文字等形式交互的數(shù)字助理軟件。主要包括前端和后端兩部分，前端面向用戶，包括人機交互、語音識別、語音合成等技術(shù)；后端包括網(wǎng)頁搜索、知識搜索、知識庫、問答推薦等技術(shù)。2003年，DARPA啟動了“學(xué)習(xí)型個人助理”(PAL)項目，投資研發(fā)了“戰(zhàn)士的仆人”(CALO)系統(tǒng)，旨在開發(fā)一個讓軍方簡化處理復(fù)雜事務(wù)，并具備認(rèn)知能力，能夠進行學(xué)習(xí)、組織的數(shù)字助理。而后這一研發(fā)成果的民用版演化為蘋果手機上的Siri語音助理。虛擬個人助理用途極其廣泛，包括目標(biāo)查詢、家電操控、健康監(jiān)控、虛擬教學(xué)等。

2.9 生物特征識別技術(shù)域

生物特征識別是指利用人體固有的指紋、掌紋、手形、人臉、虹膜、聲紋、DNA等生理特征或步態(tài)、簽名等行為特征進行身份識別、認(rèn)證和鑒定的技術(shù)。識別過程涉及到圖像處理、計算機視覺、語音識別、機器學(xué)習(xí)等多項技術(shù)。2013年，DARPA啟動了“主動認(rèn)證”(AA)項目，旨在融合使用生物特征識別技術(shù)來捕捉用戶認(rèn)知軌跡，開發(fā)新型身份驗證方法。目前生物特征識別作為重要的智能化身份認(rèn)證技術(shù)，在金融、公共安全、教育、交通等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

2.10 VR/AR/MR技術(shù)域

虛擬現(xiàn)實(VR)/增強現(xiàn)實(AR)/混合現(xiàn)實(MR)是以計算機仿真與圖形學(xué)為核心的新型視聽技術(shù)，為用戶生成在視覺、聽覺、觸感等方面與真實環(huán)境高度相似的數(shù)字化環(huán)境，并支持用戶與數(shù)字化環(huán)境中的對象進行交互。具體來講，VR是將用戶置身于虛擬環(huán)境之中，VR=虛擬世界；AR是將動態(tài)的數(shù)字化信息加在用戶的視覺域之上，強調(diào)讓虛擬技術(shù)服務(wù)于真實現(xiàn)實，AR=真實世界+數(shù)字化信息；MR是真實世界和虛擬世界的無縫融合，MR=VR+AR。按照不同處理階段，AR/VR/MR可分為獲取與建模技術(shù)、分析與利用技術(shù)、交換與分發(fā)技術(shù)、展示與交互技術(shù)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與評價體系等。DARPA自20世紀(jì)80年代起一直致力于研究SIMNET虛擬戰(zhàn)場系統(tǒng)，輔助軍兵種協(xié)同訓(xùn)練。目前AR/VR/MR技術(shù)在VR游戲、VR教育、AR購物、AR醫(yī)療、MR航空、MR家居、MR試裝、全景視頻等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。

2.11 推理決策技術(shù)域

推理決策是指計算機程序模擬人類智能，為達(dá)到一定目標(biāo)，按照某種策略從已有事實和知識推出結(jié)論、做出決策并付諸實施的過程。推理決策技術(shù)包括確定性推理決策和不確定性推理決策，前者包括圖搜索、盲目搜索、啟發(fā)式搜索、消解原理、規(guī)則演繹系統(tǒng)、產(chǎn)生式系統(tǒng)等技術(shù)；后者包括不完備、不精確知識的推理，模糊知識的推理，非單調(diào)性推理等。人工智能系統(tǒng)的智能水平主要體現(xiàn)在求解不確定性問題的能力上。2019年，DARPA啟動了“以知識為導(dǎo)向的人工智能推理模式”(KAIROS)項目，旨在建立復(fù)雜現(xiàn)實事件的圖譜結(jié)構(gòu)和知識庫，構(gòu)建能夠?qū)κ录M行分析和預(yù)測的人工智能模式識別能力。推理決策的用途十分廣泛，最常見的是用在工業(yè)、教育等行業(yè)的各類輔助決策支持系統(tǒng)。

2.12 可解釋AI技術(shù)域

可解釋人工智能(XAI)是人工智能領(lǐng)域的一個新興分支[23]，研究如何通過動態(tài)生成的圖表或文本來描述和理解AI技術(shù)做出決策的路徑，解釋AI決策背后的邏輯。在軍事、金融等高監(jiān)管、高風(fēng)險、高價值的行業(yè)中，信任計算機的決策而不理解為什么這樣做，就可能面臨著極大的風(fēng)險。傳統(tǒng)的人工智能/機器學(xué)習(xí)算法在輸入數(shù)據(jù)和輸出答案之間存在著不可觀察的黑盒空間，因此，對XAI的研究也應(yīng)運而生。2017年，DARPA啟動了“可解釋人工智能”項目，旨在產(chǎn)生更多可解釋的模型，同時保持高水平的預(yù)測準(zhǔn)確性，使用戶能夠理解、信任并有效管理新一代人工智能伙伴。XAI將建立起信任的橋梁，使人類能夠適應(yīng)并習(xí)慣與智能機器一起工作。雖然XAI目前面臨著巨大的挑戰(zhàn)，但未來的應(yīng)用前景十分可觀。

2.13 自主無人系統(tǒng)技術(shù)域

自主無人系統(tǒng)是指可應(yīng)對非程序化或非預(yù)設(shè)態(tài)勢，具有一定自我管理和自我引導(dǎo)能力而不需要人工干預(yù)的系統(tǒng)。按照自主程度不同，可將自主無人系統(tǒng)分為5類：零自主性級別、簡單輔助級別、態(tài)勢感知級別、管理控制級別和全自主級別。利用人工智能的各種技術(shù)，如圖像識別、人機交互、智能決策、推理和學(xué)習(xí)，是實現(xiàn)和提高系統(tǒng)自主性和智能性的最有效方法。近年來，DARPA先后啟動了“快速輕量自主”(FLA)、“拒止環(huán)境下協(xié)同作戰(zhàn)”(CODE)、“自主無人作戰(zhàn)飛機”(Skyborg)等項目，推進無人系統(tǒng)自主能力發(fā)展。當(dāng)前，自主無人系統(tǒng)面臨諸多挑戰(zhàn)，比如情景理解能力、學(xué)習(xí)能力等，但隨著研究的深入，未來自主無人系統(tǒng)將有廣泛的應(yīng)用，包括無人車、無人機、服務(wù)機器人、無人艦艇和無人車間等。

2.14 智能機器人技術(shù)域

智能機器人是指能夠理解和使用人類語言，具有感知、處理、決策、執(zhí)行等模塊，能夠自動完成各項擬人任務(wù)，總結(jié)經(jīng)驗和自主學(xué)習(xí)的智能人形機器。智能機器人具備自主性、適應(yīng)性和交互性等特點，相關(guān)研究技術(shù)包括多傳感器信息融合技術(shù)、導(dǎo)航與定位技術(shù)、路徑規(guī)劃技術(shù)、機器人視覺技術(shù)、智能控制技術(shù)和人機接口技術(shù)等。近幾十年，DARPA先后啟動了“戰(zhàn)術(shù)機動機器人”(TMR)、“機動自主機器人軟件”(MARS)、“分布式機器人軟件”(SDR)、“自主機器人操縱”(ARM)等項目，布局機器人相關(guān)技術(shù)研究。智能機器人在不同領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，工業(yè)上有弧焊機器人、人機協(xié)作機器人等，服務(wù)行業(yè)有消防救援機器人、手術(shù)機器人等，同時，智能機器人也在深海探測、作戰(zhàn)偵察、搜集情報、搶險救災(zāi)等工作中發(fā)揮重要作用。

2.15 群體智能技術(shù)域

群體智能是指通過模擬自然界生物群體行為來實現(xiàn)人工智能的一類技術(shù)[24]，強調(diào)算法中個體行為的簡單性、群體的多樣性和全局性，以及優(yōu)異個體帶來的進化性，并且有不斷修正和進化的策略。群體智能算法有很多，包括蟻群算法、粒子群優(yōu)化算法、魚群算法、蛙跳算法、菌群算法、人工蜂群算法、花朵授粉算法、螢火蟲算法、布谷鳥算法、蝙蝠算法、狼群算法、煙花算法、合同網(wǎng)協(xié)議算法、人群模擬算法等。群體智能技術(shù)具有以下特點：分布式控制、可擴展性好、簡單實現(xiàn)性、群體自組織性、抗干擾性強等。2015年，DARPA啟動“進攻性蜂群戰(zhàn)術(shù)”(OFFSET)項目，旨在推進蜂群自主性、人與蜂群編隊、蜂群感知、蜂群網(wǎng)絡(luò)、蜂群后勤等5項蜂群使能技術(shù)的發(fā)展。群體智能技術(shù)在社會各領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用：蟻群算法已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、車輛、店鋪、人員等資源調(diào)度和分配中；粒子群優(yōu)化算法廣泛應(yīng)用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練、模糊系統(tǒng)控制等應(yīng)用領(lǐng)域；基于群體智能的人群模擬技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電影特效中等。

2.16 類腦智能技術(shù)域

類腦智能是受人類大腦神經(jīng)運行機制和認(rèn)知行為機制啟發(fā)，以計算建模為手段，利用神經(jīng)形態(tài)計算來模擬大腦處理信息過程，通過軟硬件協(xié)同實現(xiàn)的機器智能技術(shù)。構(gòu)建大腦模型，發(fā)展類腦計算機芯片，是推動人工智能技術(shù)發(fā)展的重要途徑。先進國家積極布局類腦智能研發(fā)，DARPA先后啟動了“大腦定量模型”(QMoB)、“大腦數(shù)學(xué)系統(tǒng)”(MoB)、“神經(jīng)形態(tài)自適應(yīng)可塑可擴展電子系統(tǒng)”(SyNAPSE)、“神經(jīng)功能、活動、結(jié)構(gòu)與技術(shù)”(Neuro-FAST)等項目，研究大腦如何存儲和調(diào)用信息，研制新一代類腦計算機芯片。目前，由于大腦機理認(rèn)知尚不清楚，以及現(xiàn)有計算架構(gòu)和能力的制約，類腦智能技術(shù)還主要處于實驗室研究階段。

2.17 人機混合智能技術(shù)域

人機混合智能以人類智慧和機器智能深度協(xié)作與融合為目標(biāo)，通過相互連接通道，建立兼具人類的感知、記憶、推理、學(xué)習(xí)等能力和機器智能體的信息整合、搜索、計算等能力的新型智能系統(tǒng)。人機混合智能包括兩種：一是人在回路的混合增強智能，將人的作用引入到智能系統(tǒng)中，使人的感知、認(rèn)知能力和機器運算、存儲能力相結(jié)合，構(gòu)成“1+1>2”的增強智能形態(tài)；二是基于認(rèn)知計算的混合增強智能，在人工智能系統(tǒng)中引入受生物啟發(fā)的智能計算模型，構(gòu)建基于認(rèn)知計算的混合增強智能。DARPA先后啟動了“人機通信”(CWC)、“神經(jīng)工程系統(tǒng)設(shè)計”(NESD)、“解碼神經(jīng)活動”(DeNA)、“下一代非手術(shù)神經(jīng)技術(shù)”(N3)等項目，尋求戰(zhàn)場士兵的超級認(rèn)知、快速決策和腦控人機編隊等超腦和腦控能力。人機混合智能具有非常廣闊的應(yīng)用前景，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、服務(wù)業(yè)、軍事等領(lǐng)域，具體產(chǎn)品包括融入混合智能的神經(jīng)智能假肢、腦機一體化的外骨骼系統(tǒng)、人機融合操控的無人系統(tǒng)等。

2.18 智能化建模仿真技術(shù)域

智能化建模仿真是指建模仿真技術(shù)與智能技術(shù)、信息通信技術(shù)及各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)進行深度融合，以大數(shù)據(jù)資源、高性能算力、智能模型/算法為基礎(chǔ)，以提升系統(tǒng)建模、優(yōu)化運行及結(jié)果分析處理等整體智能化水平為目標(biāo)的技術(shù)。主要分為兩類：一是智能地仿真，即將智能作為仿真的方式；二是智能的仿真，即將智能作為仿真的對象。美國國防部自主性利益共同體于2019年開始創(chuàng)建通用型模擬、評估、分析和測試仿真環(huán)境，旨在通過持續(xù)部署集成各類仿真技術(shù)，實現(xiàn)基于軟件云的AI算法即插即用即評估功能。美國陸軍研究實驗室專門開發(fā)連續(xù)自主性仿真試驗環(huán)境構(gòu)設(shè)技術(shù)，實現(xiàn)大樣本并行仿真多種想定場景和測試陸戰(zhàn)自主系統(tǒng)性能邊界。目前，智能化建模仿真技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天、教育醫(yī)療、交通物流等社會各領(lǐng)域中。在航空領(lǐng)域已應(yīng)用到了飛機設(shè)計、制造、使用和維護的全生命周期中；在交通領(lǐng)域，通過對城市綠波帶交通控制進行智能化仿真，有效提高了交通通行率；在國防軍工領(lǐng)域中，實況仿真常用于實兵實裝演練中，虛擬仿真常用于兵棋推演中，構(gòu)造仿真常用于計算機生成兵力、分析模型中，自主仿真常用于無人自主系統(tǒng)試驗鑒定中[25]。

2.19 體系集成技術(shù)域

體系集成是指通過先進通信網(wǎng)絡(luò)和智能算法將各個分系統(tǒng)、各類硬件和軟件等要素集成為能夠滿足用戶特定需求的復(fù)雜信息系統(tǒng)，集成后的各部分之間能夠智能、快速、高效地協(xié)同工作，達(dá)到整體優(yōu)化的目的。體系集成的本質(zhì)就是用智能技術(shù)實現(xiàn)最優(yōu)化的綜合統(tǒng)籌設(shè)計。2014年，DARPA啟動了“體系綜合技術(shù)和試驗”(SoSITE)項目，聚焦于發(fā)展分布式空戰(zhàn)概念、架構(gòu)和技術(shù)集成工具，將有人機作戰(zhàn)能力分散到大量具備某一個或某些功能的各類小型平臺上，實現(xiàn)平臺間數(shù)據(jù)共享、多機組網(wǎng)、協(xié)同配合等，進而形成分布式空中作戰(zhàn)體系。2015年啟動的復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)和設(shè)計環(huán)境(CASCADE)項目，探索和創(chuàng)新可以深入理解系統(tǒng)組件交互行為的數(shù)學(xué)方法，使得可使用任意系統(tǒng)組件適應(yīng)動態(tài)環(huán)境，解決現(xiàn)有及新系統(tǒng)的集成問題。

2.20 信息安全技術(shù)域

人工智能時代的信息安全是指在安全威脅日趨自動化、智能化的情況下，利用智能技術(shù)檢測和防范新興復(fù)雜威脅，確保信息系統(tǒng)的設(shè)備安全、數(shù)據(jù)安全、內(nèi)容安全和行為安全。相關(guān)技術(shù)包括通信網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、多手段身份認(rèn)證技術(shù)、多層級主機加固技術(shù)、智能防火墻技術(shù)、主動檢測監(jiān)控技術(shù)、新一代加密解密技術(shù)、安全審計技術(shù)等。2017年，DARPA啟動“可靠自主性”(AA)項目，旨在開發(fā)用于建模、系統(tǒng)設(shè)計、形式驗證、基于模擬的測試、機器學(xué)習(xí)和安全保證學(xué)習(xí)的新技術(shù)，確?！皩W(xué)習(xí)使能的自主信息物理系統(tǒng)”(LAS)在全壽命周期各階段的安全性。目前，信息安全已經(jīng)成為關(guān)系到國家各行各業(yè)安全與社會穩(wěn)定的重要領(lǐng)域[26]。

3 人工智能支撐馬賽克戰(zhàn)研究

3.1 人工智能和馬賽克戰(zhàn)的關(guān)系

3.1.1 人工智能技術(shù)的驅(qū)動

馬賽克作戰(zhàn)概念的產(chǎn)生離不開人工智能領(lǐng)域的技術(shù)驅(qū)動。近年來，隨著深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等智能技術(shù)的發(fā)展，“算力+算法+數(shù)據(jù)+場景”的疊加有效促進了通用人工智能技術(shù)的進步，也大幅跨越了科學(xué)與應(yīng)用之間的“技術(shù)鴻溝”。諸如圖像識別、自然語言處理、推薦引擎、虛擬個人助理、無人系統(tǒng)等人工智能技術(shù)，實現(xiàn)了從“不能用、不好用”到“可以用、很好用”的技術(shù)突破，也同步向軍事作戰(zhàn)領(lǐng)域滲透。卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、麻省理工學(xué)院等知名高校，微軟、谷歌等商業(yè)公司以及洛克希德·馬丁、波音、諾思羅普·格魯門等軍工企業(yè)，為美軍裝備技術(shù)的智能化提供了強勁動力。DARPA、美軍各軍種實驗室等單位相繼啟動的終生學(xué)習(xí)機(L2M)、可解釋人工智能(XAI)、體系集成技術(shù)與試驗(SoSITE)、分布式作戰(zhàn)管理(DBM)、指南針(COMPASS)、拒止環(huán)境協(xié)同作戰(zhàn)(CODE)、人機溝通(CWC)、空戰(zhàn)演進(ACE)、最優(yōu)化動態(tài)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)(DyNAMO)、戰(zhàn)場物聯(lián)網(wǎng)(IoBT)、可視化情報系統(tǒng)(VIS)、忠誠僚機(LW)、自主無人作戰(zhàn)飛機(Skyborg)等項目取得了豐碩成果，為馬賽克戰(zhàn)的提出奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

3.1.2 人工智能技術(shù)的支撐

將馬賽克戰(zhàn)/決策中心戰(zhàn)的實現(xiàn)基礎(chǔ)歸納為兩點：基于自主系統(tǒng)的分布式作戰(zhàn)和任務(wù)指揮、基于人工智能的快速決策支持。這里對這一觀點進行補充，自主系統(tǒng)的內(nèi)涵是指可應(yīng)對非程序化或非預(yù)設(shè)態(tài)勢，具有一定自我管理和自我引導(dǎo)能力的系統(tǒng)。自主化可以被看作是自動化的外延，是智能化和更高能力的自動化。自主系統(tǒng)的實現(xiàn)離不開人工智能技術(shù)的支撐。因此，不論是基于自主系統(tǒng)的作戰(zhàn)指揮，還是基于人工智能的決策支持，都離不開人工智能技術(shù)的支撐。馬賽克戰(zhàn)/決策中心戰(zhàn)的實現(xiàn)，歸根結(jié)底在于充分發(fā)掘和利用成熟的人工智能技術(shù)。人工智能對美軍電子信息領(lǐng)域的影響框架如圖2所示。

圖2 人工智能對美軍電子信息領(lǐng)域的影響框架Fig.2 The influence framework of AI on U.S.military electronic information field

3.2 人工智能技術(shù)域?qū)︸R賽克戰(zhàn)關(guān)鍵作戰(zhàn)應(yīng)用技術(shù)的支撐

3.2.1 動態(tài)通信組網(wǎng)方面

通信組網(wǎng)是大規(guī)模空中作戰(zhàn)行動的基礎(chǔ)。在馬賽克戰(zhàn)中，具體的應(yīng)用方案是：在作戰(zhàn)行動實施階段，快速連接傳感器、武器平臺、兵力編隊等各類作戰(zhàn)要素，利用數(shù)據(jù)分析和推理決策技術(shù)智能識別每一要素所屬作戰(zhàn)群，進而建立起分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，構(gòu)建整個通信網(wǎng)絡(luò)圖譜結(jié)構(gòu)，利用網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)防范敵方的網(wǎng)電攻擊。當(dāng)我方作戰(zhàn)要素被干擾或被擊潰時，利用群體智能技術(shù)、引擎推薦技術(shù)等快速生成新的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案。動態(tài)通信組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢感知、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、通信網(wǎng)絡(luò)智能規(guī)劃與動態(tài)演進、強對抗環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)行為控制與資源調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)自重構(gòu)、智能流量管理等技術(shù)，涉及知識圖譜、大數(shù)據(jù)分析、引擎推薦、推理決策、群體智能、信息安全等6個技術(shù)域。

3.2.2 彈性信息共享方面

信息資源是各個作戰(zhàn)單元的基礎(chǔ)依托。馬賽克作戰(zhàn)體系中數(shù)據(jù)來源廣、種類多。在馬賽克戰(zhàn)中，具體的應(yīng)用方案是：對圖像、語音等大規(guī)模異構(gòu)數(shù)據(jù)進行匯聚、處理、融合和智能分發(fā)，將數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確地傳送給每一個作戰(zhàn)單元。彈性信息共享關(guān)鍵技術(shù)包括分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)管理、多源異構(gòu)信息融合、信息智能轉(zhuǎn)發(fā)與服務(wù)、信息安全管理等技術(shù)，涉及計算機視覺、語音識別、自然語言處理、大數(shù)據(jù)分析、引擎推薦、推理決策等技術(shù)域。

3.2.3 空域動態(tài)管理方面

空域動態(tài)管理為每一個馬賽克作戰(zhàn)單元智能調(diào)配了四維作戰(zhàn)區(qū)域(時間和空間)。在馬賽克戰(zhàn)中，具體的應(yīng)用方案是：在作戰(zhàn)行動籌劃階段，自動規(guī)劃每一個作戰(zhàn)單元的活動空域，并協(xié)調(diào)彼此之間可能出現(xiàn)的活動沖突；在作戰(zhàn)行動中，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)事件后，對作戰(zhàn)空域進行臨機調(diào)整，提高了馬賽克作戰(zhàn)體系的作戰(zhàn)協(xié)同性?？沼騽討B(tài)管理關(guān)鍵技術(shù)包括空域態(tài)勢理解、空域規(guī)劃評估、空域結(jié)構(gòu)沖突檢測、空域活動沖突檢測、融合時間與空間的四維空域顯示等技術(shù)，涉及到計算機視覺、專家系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析、引擎推薦、推理決策、智能化建模仿真等技術(shù)域。

3.2.4 自適應(yīng)作戰(zhàn)管理規(guī)劃方面

自適應(yīng)作戰(zhàn)管理規(guī)劃協(xié)助指揮員擬制和指派作戰(zhàn)任務(wù)。在馬賽克戰(zhàn)中，具體的應(yīng)用方案是：優(yōu)化作戰(zhàn)管理規(guī)劃系統(tǒng)，協(xié)助指揮員分解作戰(zhàn)任務(wù)、生成行動序列、調(diào)配作戰(zhàn)資源等。其關(guān)鍵技術(shù)包括作戰(zhàn)任務(wù)自適應(yīng)分解、作戰(zhàn)行動序列自動生成與指派、作戰(zhàn)資源動態(tài)調(diào)配、指揮控制/引導(dǎo)指令自動生成、任務(wù)沖突檢測與消解等技術(shù)，涉及自然語言處理、專家系統(tǒng)、知識圖譜、大數(shù)據(jù)分析、引擎推薦、推理決策等技術(shù)域。

3.2.5 智能無人作戰(zhàn)平臺方面

智能無人作戰(zhàn)平臺是馬賽克作戰(zhàn)體系中的關(guān)鍵支撐節(jié)點。在馬賽克戰(zhàn)中，應(yīng)用方案是：研制自主化和智能化的無人作戰(zhàn)單元，使其具備一定的自主作戰(zhàn)能力，并能夠彼此協(xié)同形成大規(guī)模作戰(zhàn)群。其關(guān)鍵技術(shù)包括：人機交互、人機協(xié)同、拒止環(huán)境下自主協(xié)同、無人平臺運載、發(fā)射與回收等技術(shù)，涉及到推理決策、可解釋AI、自主無人系統(tǒng)、智能機器人、群體智能、人機混合智能等技術(shù)域。

3.2.6 自主作戰(zhàn)決策方面

自主作戰(zhàn)決策提高了指揮員與智能系統(tǒng)之間的協(xié)同能力。在馬賽克戰(zhàn)中，應(yīng)用方案是：提升作戰(zhàn)決策支持系統(tǒng)的智能化水平，推演和預(yù)測戰(zhàn)場局勢，使指揮官能夠管理快速和復(fù)雜的行動。自主作戰(zhàn)決策關(guān)鍵技術(shù)包括戰(zhàn)場局勢智能推演、作戰(zhàn)方案自動生成、啟發(fā)式推理決策、規(guī)則演繹式推理決策等技術(shù)，涉及推理決策、可解釋AI、群體智能、類腦智能、人機混合智能等技術(shù)域。

3.2.7 馬賽克戰(zhàn)實驗推演評估方面

當(dāng)前，馬賽克戰(zhàn)還處于理論研究階段，后續(xù)的發(fā)展離不開實驗室環(huán)境下的推演評估。具體的應(yīng)用方案是構(gòu)建馬賽克推演評估實驗室，對敵我雙方兵力實體進行建模仿真，對作戰(zhàn)方案進行智能推演，對行動過程進行智能分析等。相關(guān)技術(shù)包括多級多類作戰(zhàn)實體智能模型構(gòu)建技術(shù)、基于機器學(xué)習(xí)的作戰(zhàn)方案智能推演引擎技術(shù)、作戰(zhàn)方案的智能化評估技術(shù)、智能化實驗分析技術(shù)、實時動態(tài)博弈分析技術(shù)、高性能建模仿真技術(shù)等，涉及虛擬個人助理、VR/AR/MR、推理決策、智能化建模仿真、體系集成、信息安全等技術(shù)域。

圖3顯示了各人工智能技術(shù)域與馬賽克戰(zhàn)應(yīng)用技術(shù)之間的關(guān)系，人工智能技術(shù)的發(fā)展和進步推動著馬賽克戰(zhàn)作戰(zhàn)應(yīng)用技術(shù)走向成熟。從圖中也可以看出，大數(shù)據(jù)分析、引擎推薦、推理決策這3個技術(shù)域所支撐的關(guān)鍵作戰(zhàn)技術(shù)最多，是未來需要重點關(guān)注的技術(shù)。

圖3 人工智能技術(shù)域與馬賽克戰(zhàn)應(yīng)用技術(shù)的關(guān)系Fig.3 The relationship between AI technology domains and mosaic warfare application technologies

3.3 人工智能支撐馬賽克戰(zhàn)體系架構(gòu)

對人工智能支撐馬賽克作戰(zhàn)概念的整體架構(gòu)進行了梳理，如圖4所示。從底層算力算法基礎(chǔ)層出發(fā)，利用強大算力、高效架構(gòu)平臺及深度學(xué)習(xí)算法支撐通用AI技術(shù)層。通過對AI技術(shù)域進行組合，支撐馬賽克戰(zhàn)概念的關(guān)鍵作戰(zhàn)應(yīng)用層。通過對各種作戰(zhàn)應(yīng)用技術(shù)進行組合，形成分布式作戰(zhàn)指揮能力及快速決策支持能力，支撐起整個馬賽克作戰(zhàn)體系。

圖4 人工智能支撐馬賽克戰(zhàn)架構(gòu)圖Fig.4 The architecture diagram of mosaic warfare supported by AI

4 結(jié) 論

隨著馬賽克戰(zhàn)研究的不斷深入，將牽引各項人工智能技術(shù)和作戰(zhàn)應(yīng)用技術(shù)走向成熟，并將逐步變革和顛覆現(xiàn)有的裝備體系及作戰(zhàn)模式。馬賽克作戰(zhàn)概念的核心，在于深度發(fā)掘和充分利用人工智能技術(shù)。在這個理念的指導(dǎo)下，本文進行了以下創(chuàng)新性工作：一是在分析馬賽克戰(zhàn)概念內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，指明了7項馬賽克戰(zhàn)關(guān)鍵作戰(zhàn)應(yīng)用技術(shù)；二是針對當(dāng)前學(xué)術(shù)界對“人工智能”術(shù)語和人工智能技術(shù)的使用較為混亂的現(xiàn)狀，歸納總結(jié)了20個通用的人工智能技術(shù)域；三是分析了馬賽克戰(zhàn)與人工智能之間的關(guān)系，給出了人工智能支撐馬賽克作戰(zhàn)概念的體系架構(gòu)。

未來可以在本文研究的基礎(chǔ)上，進一步細(xì)化每一個人工智能技術(shù)域，形成更詳細(xì)的技術(shù)群和技術(shù)發(fā)展路線圖，促進人工智能技術(shù)向軍事領(lǐng)域的應(yīng)用和轉(zhuǎn)化。