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美國(guó)國(guó)防部大力推進(jìn)人工智能在軍事上的應(yīng)用

鐵馬冰河雄關(guān) 2022-07-26 發(fā)布于北京

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來(lái)源：智匯杰瑞

編譯：嚴(yán)蕾

美國(guó)國(guó)防部正在大力推動(dòng)人工智能在艦船、坦克、飛機(jī)、無(wú)人機(jī)、武器和大型網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，作為全面創(chuàng)新戰(zhàn)略的一部分。

人工智能已經(jīng)在美軍作戰(zhàn)系統(tǒng)中得到了很好的應(yīng)用，然而新的技術(shù)和應(yīng)用正在迅速出現(xiàn)，國(guó)防部副部長(zhǎng)已經(jīng)指示立即創(chuàng)建一個(gè)新的聯(lián)合人工智能中心。

國(guó)防部副部長(zhǎng)指示國(guó)防部首席信息官建立聯(lián)合人工智能中心，使整個(gè)國(guó)防部的團(tuán)隊(duì)能夠迅速提供新的人工智能能力，并有效地試驗(yàn)新的作戰(zhàn)理念，支持國(guó)防部的軍事任務(wù)和業(yè)務(wù)職能。

美國(guó)防部官員打算通過(guò)新的努力，將各個(gè)部門不同的人工智能發(fā)展聯(lián)系在一起，利用最新和最有效的自主性、自動(dòng)化和人工智能對(duì)當(dāng)前的軍事行動(dòng)產(chǎn)生直接影響。

人工智能不局限于信息技術(shù)（IT）或網(wǎng)絡(luò)空間的傳統(tǒng)概念。計(jì)算機(jī)算法能夠?qū)崟r(shí)訪問(wèn)巨大的數(shù)據(jù)池，對(duì)信息進(jìn)行比較和組織，并為決策者提供指揮控制自動(dòng)化程序和分析功能。人工智能不僅可以加快數(shù)據(jù)整合、云遷移，為各種網(wǎng)絡(luò)提供安全功能，它也越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于武器系統(tǒng)、大型平臺(tái)和作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)。

快速數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)、組織信息和運(yùn)行大批量的程序都是人工智能應(yīng)用所具有的優(yōu)勢(shì)。例如，越來(lái)越多的人工智能算法能夠掃描、查看并組織大量的情報(bào)、偵察與監(jiān)視（ISR）輸入信息（包括圖像或視頻數(shù)據(jù)），向指揮官提供相關(guān)信息。

1、人工智能（AI）與信息技術(shù)（IT）

人工智能對(duì)于推動(dòng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)、IT和網(wǎng)絡(luò)安全的進(jìn)展具有特別的意義。例如，美空軍開(kāi)發(fā)人員正在使用人工智能技術(shù)模擬人類的在線行為，目的是引誘和跟蹤潛在的入侵者。另外，人工智能可以用來(lái)對(duì)入侵企圖的傳入流量進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。人工智能技術(shù)如果能迅速確定企圖入侵的來(lái)源、特征或可識(shí)別的模式，網(wǎng)絡(luò)防御者就能更好地作出反應(yīng)。

當(dāng)大批量的、冗余的任務(wù)通過(guò)人工智能技術(shù)來(lái)完成時(shí)，相關(guān)人員就可以騰出精力來(lái)從事更廣泛的解釋或概念性的工作。

據(jù)悉，美國(guó)防部每天識(shí)別約3600萬(wàn)封含有惡意軟件、病毒的網(wǎng)絡(luò)釣魚(yú)電子郵件，這些電子郵件來(lái)自黑客、恐怖分子和外國(guó)對(duì)手，試圖獲得對(duì)美國(guó)軍事系統(tǒng)的未經(jīng)授權(quán)訪問(wèn)。

由于大數(shù)據(jù)分析會(huì)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，更大的數(shù)據(jù)流會(huì)使服務(wù)器難以根據(jù)需要“靈活地”適應(yīng)傳入數(shù)據(jù)的快速跳動(dòng)。因此，需要人工智能授權(quán)的算法來(lái)對(duì)傳入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并識(shí)別出異?；驖撛诘娜肭?。

例如，美陸軍正在與一家名為NCI的私營(yíng)公司合作，為旨在簡(jiǎn)化某些關(guān)鍵任務(wù)的特定人工智能項(xiàng)目進(jìn)行認(rèn)證。NCI開(kāi)發(fā)的程序可以實(shí)現(xiàn)賬戶創(chuàng)建、賬戶刪除、背景調(diào)查和其他種類的大容量數(shù)據(jù)分析。該程序可以讓操作員同時(shí)登錄10個(gè)不同的網(wǎng)站，讓機(jī)器來(lái)收集操作員所需的全部信息，以便操作員專注于優(yōu)先級(jí)更高的威脅。

另外，美國(guó)思科公司（CISCO）正在開(kāi)發(fā)一種特殊的技術(shù)，試圖解決如此特殊的安全悖論問(wèn)題——既要對(duì)美國(guó)防部大量的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密以增加安全性，又要讓網(wǎng)絡(luò)防御者可以看到加密的數(shù)據(jù)流中所隱藏的惡意軟件。

CISCO公司現(xiàn)在正在對(duì)新的檢測(cè)方法進(jìn)行原型設(shè)計(jì)，并努力將其技術(shù)引入美國(guó)軍事部門。該公司認(rèn)為數(shù)據(jù)流即便是加密的，也依然會(huì)存在惡意軟件，公司有能力讀取和檢測(cè)出加密的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流中的惡意軟件。

2、人工智能和海軍艦艇

美海軍正在采取技術(shù)措施擴(kuò)大人工智能的應(yīng)用，對(duì)不斷增長(zhǎng)的艦載海洋作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)“統(tǒng)一海上網(wǎng)絡(luò)與企業(yè)業(yè)務(wù)”（CANES）進(jìn)行加固。

CANES正被安裝在航母、兩棲攻擊艦、驅(qū)逐艦和潛艇上，美海軍已經(jīng)完成了至少50個(gè)CANES，并且還有更多的CANES正在生產(chǎn)中。

升級(jí)后的CANES依靠強(qiáng)化的網(wǎng)絡(luò)、IT連接、無(wú)線電及其他通信技術(shù)，進(jìn)行專門配置，提高在不需要操作員干預(yù)的情況下能夠執(zhí)行分析決策的自動(dòng)化程度。美海軍高級(jí)領(lǐng)導(dǎo)人認(rèn)為，CANES的功能通過(guò)應(yīng)用人工智能新算法得到不斷提升。

瀕海戰(zhàn)斗艦（LCS）水面艦艇，依靠一系列相互融合的技術(shù)來(lái)實(shí)時(shí)共享威脅和目標(biāo)信息、雷達(dá)信號(hào)處理和火控系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。CANES的連接性和人工智能的分析對(duì)艦載系統(tǒng)的運(yùn)行至關(guān)重要，這些系統(tǒng)通常依賴于對(duì)傳感器、目標(biāo)定位或情報(bào)、監(jiān)視與偵察（ISR）數(shù)據(jù)的快速解釋，以做出可能致命的決策。

瀕海戰(zhàn)斗艦“自由”號(hào)（USS Freedom）

特別是LCS，它利用高度關(guān)聯(lián)的水面和反潛“任務(wù)包”設(shè)計(jì)了大量的艦艇系統(tǒng)，以便相互協(xié)調(diào)使用。LCS艦載系統(tǒng)的艦載火炮與導(dǎo)彈、直升機(jī)、無(wú)人機(jī)，以及聲納系統(tǒng)，均可以通過(guò)人工智能分析得到加強(qiáng)。

美海軍開(kāi)發(fā)人員認(rèn)為，想提高CANES的網(wǎng)絡(luò)安全、任務(wù)范圍和整體靈活性，需要對(duì)路由器、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和計(jì)算功能采用通用的工程方法進(jìn)行研發(fā)。

人工智能技術(shù)在美海軍新興的“福特”級(jí)航空母艦上發(fā)揮了較大的作用。新型航母使用先進(jìn)的人工智能算法來(lái)完成診斷、維護(hù)和程序性任務(wù)，這使得美海軍可以在每艘航母上減少900名水手，并在一艘艦船的壽命周期內(nèi)節(jié)省40億美元。

3、人工智能與大型作戰(zhàn)平臺(tái)、坦克和戰(zhàn)斗機(jī)

人工智能所提供的實(shí)時(shí)分析能力，已經(jīng)在美國(guó)陸軍和美國(guó)空軍基于條件的維護(hù)計(jì)劃中取得了很大的成功。比如，美國(guó)陸軍使用IBM公司的沃森（Watson）計(jì)算機(jī)對(duì)史賽克（Stryker）公司的車輛和戰(zhàn)術(shù)卡車的傳感器信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。

Watson利用歷史數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠分析與發(fā)動(dòng)機(jī)潛在故障及其他關(guān)鍵車輛系統(tǒng)有關(guān)的信息。正確識(shí)別特定戰(zhàn)車系統(tǒng)何時(shí)可能發(fā)生故障或需要維修，有助于戰(zhàn)斗和后勤行動(dòng)。此外，美國(guó)陸軍與IBM公司、Stryker公司的“原理驗(yàn)證”演習(xí)證明了人工智能可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸傳感器數(shù)據(jù)，并在幾秒鐘內(nèi)將收集到的新信息與歷史數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較。

美國(guó)陸軍與IBM合作，在戰(zhàn)術(shù)卡車上測(cè)試人工智能支持的“自治套件”，以實(shí)現(xiàn)更大程度的自主導(dǎo)航。

人工智能算法，在某些情況下通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)得到了加強(qiáng)，使Watson等系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)使用大量的歷史數(shù)據(jù)，加快關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)的分析。Watson系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化，利用已建立的數(shù)據(jù)記錄池進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，可以把原本不相連的傳感器和其他車載系統(tǒng)集成在一起。

美國(guó)IBM公司正在嘗試如何使用不同解決方案所獲取的傳感器數(shù)據(jù)。比如，讓W(xué)atson從維護(hù)手冊(cè)、報(bào)告、安全材料、車輛歷史信息和其他車輛技術(shù)中獲取非結(jié)構(gòu)化信息，利用人工智能分析數(shù)據(jù)，得出對(duì)軍事操作人員具有重要意義的信息和數(shù)據(jù)。

美國(guó)空軍正在與一家名為C3IoT的公司合作，對(duì)F-16戰(zhàn)斗機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析。該公司監(jiān)測(cè)機(jī)載航空電子設(shè)備和其他設(shè)備，并使用人工智能技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以確定何時(shí)需要維修或更換零件。

人工智能是促成F-35“傳感器融合”的技術(shù)，該技術(shù)使用人工智能算法為飛行員自主收集和管理海量傳感器數(shù)據(jù)。

不言而喻，當(dāng)涉及到機(jī)械化地面戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)，目標(biāo)數(shù)據(jù)是至關(guān)重要的。考慮到這一點(diǎn)，美國(guó)陸軍戰(zhàn)車開(kāi)發(fā)商正在對(duì)人工智能傳感器進(jìn)行原型設(shè)計(jì)，旨在結(jié)合識(shí)別目標(biāo)所必需的傳感器信息。如果遠(yuǎn)程可見(jiàn)光/紅外（EO/IR）或熱成像傳感器能夠同時(shí)收集和管理戰(zhàn)斗數(shù)據(jù)，那么車輛駕控人員就能更快地攻擊敵人目標(biāo)。

美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室的高級(jí)官員宣稱，他們近期已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行一些包括增加空中和地面無(wú)人載具自主性在內(nèi)的人工智能應(yīng)用，他們正在對(duì)無(wú)人系統(tǒng)以及有人/無(wú)人系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行協(xié)同研究。人工智能長(zhǎng)期以及近期應(yīng)用的關(guān)鍵是處于高優(yōu)先級(jí)別的人工智能支持的機(jī)器學(xué)習(xí)。例如，配備了傳感器的微型自主無(wú)人機(jī)可以用先進(jìn)的算法進(jìn)行編程，以發(fā)回與戰(zhàn)斗有關(guān)的圖像或向攻擊部隊(duì)提供目標(biāo)地點(diǎn)的關(guān)鍵內(nèi)部數(shù)據(jù)。還有一個(gè)例子是研究人員正在研究基于圖像的微型電氣機(jī)械系統(tǒng)，以便無(wú)人機(jī)自主飛過(guò)一座建筑物時(shí)可以顯示建筑物內(nèi)的墻壁和威脅所在。

此外，美國(guó)陸軍戰(zhàn)車開(kāi)發(fā)人員一直強(qiáng)調(diào)有人/無(wú)人團(tuán)隊(duì)與無(wú)人“僚機(jī)”協(xié)同作戰(zhàn)，與載人車輛協(xié)同作戰(zhàn)，攜帶彈藥，測(cè)試敵人的防御能力，識(shí)別目標(biāo)并可能發(fā)射武器。他們認(rèn)為大多數(shù)未來(lái)的戰(zhàn)斗車輛將被設(shè)計(jì)成有一定程度的自主能力或有人-無(wú)人編隊(duì)技術(shù)。

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