蔡亞梅

（南京電子設(shè)備研究所，江蘇 南京，210007）

0 引言

“人工智能”一詞由美國(guó)人約翰·麥肯錫在1956年提出，其涵義是指依托計(jì)算機(jī)運(yùn)用數(shù)學(xué)算法模仿人類(lèi)智力，讓機(jī)器“學(xué)會(huì)”人類(lèi)的分析、推理和思維能力。六十余年以來(lái)，人工智能技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，應(yīng)用于遺傳工程、化學(xué)合成、業(yè)務(wù)管理、石油勘探、法律斷案及軍事領(lǐng)域中的專(zhuān)家系統(tǒng)相繼研制成功。美國(guó)、俄羅斯和歐盟、日本等均以政府支持的方式，大力資助人工智能技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)工作。當(dāng)前，人工智能在某些特定領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到“近人”或“超人”水平，AlphaGo戰(zhàn)勝李世石等圍棋世界冠軍就是很好的例證。

美國(guó)是率先把人工智能技術(shù)用于軍事的國(guó)家。1972年，美軍使用“靈巧炸彈”炸毀了越南清化大橋，標(biāo)志著戰(zhàn)爭(zhēng)邁入智能化時(shí)代。后來(lái)美國(guó)又研制出用于軍用航天器的自動(dòng)控制駕駛儀、陸上多用途自主作戰(zhàn)系統(tǒng)和艦用多用途智能計(jì)算機(jī)等軍事人工智能化裝備。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，制導(dǎo)炸彈和導(dǎo)彈等智能武器首次被廣泛用于戰(zhàn)場(chǎng)，極大地提高了作戰(zhàn)效能。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)后，人工智能的軍事化應(yīng)用迎來(lái)快速發(fā)展期。目前，人工智能技術(shù)已運(yùn)用到現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的方方面面。

1 人工智能在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用概述

信息時(shí)代的戰(zhàn)爭(zhēng)，交戰(zhàn)雙方的核心競(jìng)爭(zhēng)發(fā)生在認(rèn)知領(lǐng)域，誰(shuí)能夠更快地處理信息、理解行動(dòng)環(huán)境、實(shí)施決策并執(zhí)行打擊，誰(shuí)就能贏得主動(dòng)。與人腦相比，人工智能的最大優(yōu)勢(shì)是反應(yīng)速度更快、容量更大且不受時(shí)空或體力限制。因此，為加快己方?jīng)Q策周期，并進(jìn)入敵方?jīng)Q策周期，各國(guó)軍隊(duì)都會(huì)越來(lái)越多地依靠人工智能贏得決策周期之爭(zhēng)。人工智能技術(shù)在軍事上有著廣闊的應(yīng)用前景，也已出現(xiàn)上百種成功的應(yīng)用項(xiàng)目。當(dāng)前在軍事方面的應(yīng)用主要有：

·無(wú)人化軍用平臺(tái)。無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)飛機(jī)、無(wú)人潛航器、戰(zhàn)場(chǎng)機(jī)器人等基于人工智能的無(wú)人機(jī)器能夠自動(dòng)搜索和跟蹤目標(biāo)，自主識(shí)別地形并選擇前進(jìn)道路，獨(dú)立完成偵察、補(bǔ)給、攻擊等任務(wù)。目前世界上已有70多個(gè)國(guó)家的軍隊(duì)在發(fā)展無(wú)人化系統(tǒng)平臺(tái)。

·自主多用途軍用航天器控制系統(tǒng)。能夠?qū)娪煤教炱鞯娘w行姿態(tài)作自主的調(diào)整并保持正常姿態(tài)。同時(shí)可自動(dòng)檢測(cè)及排除衛(wèi)星故障；在衛(wèi)星處于緊急狀況時(shí)，實(shí)時(shí)做出返回發(fā)射基地或自行毀滅的指令。

·武器裝備的自動(dòng)故障診斷與排除系統(tǒng)。在武器裝備內(nèi)裝有以人工智能專(zhuān)家系統(tǒng)為主要程序的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及執(zhí)行命令的機(jī)器人系統(tǒng)。專(zhuān)家系統(tǒng)內(nèi)裝有自動(dòng)診斷各種故障的反映專(zhuān)家知識(shí)水平的軟件包。在通過(guò)專(zhuān)家系統(tǒng)確定故障由來(lái)之后，再下達(dá)指令給機(jī)器人維修系統(tǒng)，將故障（或潛在故障）及時(shí)排除。

·軍用人工智能機(jī)器翻譯系統(tǒng)。用于收集情報(bào)、破譯密碼、處理作戰(zhàn)文電、協(xié)調(diào)作戰(zhàn)指揮和提供戰(zhàn)術(shù)輔助決策等。系統(tǒng)內(nèi)裝有可進(jìn)行語(yǔ)言分析、合成、識(shí)別及自然語(yǔ)言理解的智能機(jī)，其內(nèi)存儲(chǔ)著多國(guó)語(yǔ)言基本詞匯和語(yǔ)法規(guī)則。

·智能化感知和信息處理。人工智能所具備的自我學(xué)習(xí)、認(rèn)知和創(chuàng)造能力應(yīng)用于智能化感知和信息處理，可為指揮員了解戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)提供信息和數(shù)據(jù)支撐，輔助指揮員透視復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)，敏捷高效地應(yīng)對(duì)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)局勢(shì)。目前美、俄、法、德等均裝備了具有智能化信息感知與處理能力的數(shù)字化士兵系統(tǒng)，如美軍的“奈特勇士”、俄軍的“戰(zhàn)士”。

·智能化指揮輔助決策。讓機(jī)器人對(duì)海量的作戰(zhàn)信息進(jìn)行分析，把數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)化為決策級(jí)質(zhì)量的信息，為指揮員提供足夠快速態(tài)勢(shì)認(rèn)知能力，從而獲得指揮決策上的敏捷性?xún)?yōu)勢(shì)。

·人工智能武器。其控制系統(tǒng)具有自主敵我識(shí)別、自主分析判斷和決策的能力。如“發(fā)射后不管”的全自動(dòng)制導(dǎo)的智能導(dǎo)彈、智能地雷、智能魚(yú)雷和水雷、水下軍用作業(yè)系統(tǒng)等。

·智能電子戰(zhàn)系統(tǒng)?？勺詣?dòng)分析并掌握敵方雷達(dá)的搜索、截獲和跟蹤工作順序，發(fā)出有關(guān)敵方導(dǎo)彈發(fā)射的警告信號(hào)，并確定出最佳防衛(wèi)和干擾措施。

2 人工智能在軍事領(lǐng)域中的典型應(yīng)用

2.1 智能機(jī)器人

美國(guó)列入研制計(jì)劃的軍用智能機(jī)器人達(dá)100多種，俄羅斯也有50多種。世界上已經(jīng)研制和列入發(fā)展計(jì)劃的智能機(jī)器人主要可分為反坦克兵、突擊掃雷兵、戰(zhàn)場(chǎng)布雷兵、空中偵察警戒兵等。目前，美國(guó)正在研制裝備部隊(duì)的智能機(jī)器人中，最有代表性的當(dāng)數(shù)“徘徊者”（Prowler）輪式機(jī)器人。它有3個(gè)系列：用于偵察的遙控式50系列、用于巡邏和警戒的自主式60系列和用于反裝甲和防空的自主式70系列。這些機(jī)器人均具有現(xiàn)有的人—機(jī)系統(tǒng)的功能。

美國(guó)桑地亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室把基于傳感器的先進(jìn)智能控制技術(shù)與機(jī)動(dòng)操作系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，開(kāi)發(fā)出了一種能自動(dòng)野外操作的智能回收遙控機(jī)器人，該機(jī)器人不但可以軍用，也可以民用。我國(guó)也研制出處于世界領(lǐng)先水平的水下機(jī)器人。

在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上，隨著人工智能和人機(jī)融合技術(shù)的不斷進(jìn)步，作戰(zhàn)節(jié)奏將越來(lái)越快，直到達(dá)到一個(gè)“奇點(diǎn)”：人腦再也無(wú)法應(yīng)對(duì)瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，不得不把大部分決策權(quán)讓給高度智能化機(jī)器。另外，為了減少人員傷亡和降低政治風(fēng)險(xiǎn)，各國(guó)也傾向于用智能機(jī)器替代人類(lèi)戰(zhàn)士在戰(zhàn)場(chǎng)上廝殺。最終，智能機(jī)器將成為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)的主力軍，人類(lèi)戰(zhàn)爭(zhēng)將形成“人在回路上”的新模式。在新模式下，軍隊(duì)的組織架構(gòu)和力量編成將發(fā)生巨變，智能機(jī)器將成為未來(lái)軍隊(duì)的主要成員，人類(lèi)將扮演計(jì)劃員、管理員和指揮員的角色。為防止平民誤傷和高效作戰(zhàn)，奔赴戰(zhàn)場(chǎng)前將為機(jī)器戰(zhàn)隊(duì)設(shè)定作戰(zhàn)程序和交戰(zhàn)規(guī)則，合理區(qū)分作戰(zhàn)任務(wù)，并限定不同等級(jí)的行動(dòng)自由。進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)后，智能機(jī)器戰(zhàn)隊(duì)將根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)情況自主協(xié)同和編組，獨(dú)立完成作戰(zhàn)任務(wù)。新模式的優(yōu)勢(shì)是可使人類(lèi)戰(zhàn)士從紛繁復(fù)雜的決策中解放出來(lái)，聚焦于主要決策和關(guān)鍵任務(wù)。在新模式中，人依然是最終決策者，可根據(jù)需要自由進(jìn)出作戰(zhàn)鏈。

2.2 智能C31系統(tǒng)

智能C31系統(tǒng)是一種以會(huì)“思考”的計(jì)算機(jī)為核心，不僅可對(duì)大量的信息進(jìn)行分類(lèi)，而且可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鑒定，并能提出敵人可能采取的行動(dòng)和己方應(yīng)采取的最佳對(duì)策的武器系統(tǒng)。該系統(tǒng)是指揮控制鏈路、機(jī)動(dòng)部隊(duì)節(jié)點(diǎn)和武器系統(tǒng)相結(jié)合的一體化系統(tǒng)。系統(tǒng)中的用戶(hù)通過(guò)各種傳感器和通信器材，即無(wú)線電、雷達(dá)和數(shù)據(jù)鏈路獲取信息，為組織合成軍作戰(zhàn)提供必需的信息。

以美國(guó)正在研制的“感情”信息系統(tǒng)最為突出。該系統(tǒng)具有“個(gè)性”和人的“特征”、“智慧”，熟知指揮官的脾氣、思維習(xí)慣和其他情感特征及行為，能在瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)場(chǎng)上幫助指揮官在幾分鐘甚至幾秒鐘內(nèi)判斷情況，定下決心，下達(dá)命令。當(dāng)指揮官的情緒反常，它還能提出一套經(jīng)過(guò)嚴(yán)密推理和論證的理論來(lái)說(shuō)服指揮官，以阻止或修改、補(bǔ)充原決定。因此，它被譽(yù)為是一個(gè)忠實(shí)、精明、冷靜的“高參”。

此外，美軍正加快研發(fā)推理系統(tǒng)和軟件，以便評(píng)估態(tài)勢(shì)、提出建議甚至實(shí)施決策。過(guò)去20多年，美軍ISR能力迅速發(fā)展，搜集到的海量情報(bào)數(shù)據(jù)和其他數(shù)字化信息致使分析師淹沒(méi)在數(shù)據(jù)海洋。美軍計(jì)劃利用人工智能建立一套有效算法，運(yùn)用“深度學(xué)習(xí)”技術(shù)訓(xùn)練出具有邏輯分析能力的機(jī)器，發(fā)揮機(jī)器的速度和理性?xún)?yōu)勢(shì)，為人類(lèi)決策提供咨詢(xún)。

2.3 智能飛機(jī)

智能飛機(jī)是一種不需人的駕駛而能自行完成偵察、干擾、電子對(duì)抗、反雷達(dá)等多種軍事任務(wù)的無(wú)人駕駛飛機(jī)。其采用獨(dú)特的變翼結(jié)構(gòu)和智能材料，全部飛行面呈單一整體，使飛機(jī)隨著飛行中氣流、壓力、速度的變化能迅速變換機(jī)翼形狀，像鳥(niǎo)兒一樣自由飛翔。

近年來(lái)，基于人工智能的無(wú)人機(jī)器異軍突起。它們能夠自動(dòng)搜索和跟蹤目標(biāo)，自主識(shí)別地形并選擇前進(jìn)道路，獨(dú)立完成偵察、補(bǔ)給、攻擊等任務(wù)。美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的部分基地已由移動(dòng)式機(jī)器人值守；空軍F-35機(jī)身攜帶了幾千萬(wàn)條代碼，被譽(yù)為“飛行的計(jì)算機(jī)”；完全由電腦操控的海軍X-47B無(wú)人轟炸機(jī)代表了軍用人工智能的最高水平。與此同時(shí)，美軍還在探索和完善執(zhí)行決策的不同方式，既可通過(guò)命令另外一個(gè)無(wú)人平臺(tái)開(kāi)展直接行動(dòng)，也可向人類(lèi)或其他無(wú)人平臺(tái)提供建議。如美軍新成立的戰(zhàn)略能力辦公室正在執(zhí)行一個(gè)“阿凡達(dá)”項(xiàng)目，計(jì)劃使用F-35戰(zhàn)機(jī)與無(wú)人版F-16戰(zhàn)機(jī)聯(lián)合編組，高度自主的F-16戰(zhàn)機(jī)可自動(dòng)與F-35進(jìn)行編隊(duì)飛行，接收F-35的指令對(duì)目標(biāo)實(shí)施打擊。

德國(guó)在研的“克爾達(dá)”無(wú)人機(jī)，可以在目標(biāo)上空連續(xù)巡航1小時(shí)，機(jī)體內(nèi)載有炸藥，并擬裝信號(hào)發(fā)射機(jī)、應(yīng)答器等先進(jìn)設(shè)備。它既可以遂行干擾迫使敵方關(guān)閉雷達(dá)的任務(wù)，又可以誘敵發(fā)射導(dǎo)彈，以利于己方飛機(jī)實(shí)現(xiàn)突防目的。

隱身程度更高并裝備各種傳感器的無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)將可以執(zhí)行各種飛行任務(wù)，如發(fā)現(xiàn)隱蔽的防空系統(tǒng)并迅速將其摧毀，攻擊由防空導(dǎo)彈系統(tǒng)保衛(wèi)的目標(biāo)或執(zhí)行監(jiān)視、偵察等任務(wù)。 美國(guó)的 “天眼”R4E-40/50、754、262等均可在敵縱深區(qū)內(nèi)迷盲敵方警戒和制導(dǎo)系統(tǒng)，這種智能飛機(jī)還可以通過(guò)放大信號(hào)來(lái)模擬有人駕駛飛機(jī)，掩護(hù)攻擊飛機(jī)、轟炸機(jī)的突防行為。

以色列的“偵察兵”和“猛犬”智能飛機(jī)，可以模擬噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)的電子圖像，誘使敵軍的雷達(dá)開(kāi)機(jī)跟蹤，從而很快獲得雷達(dá)的位置和工作參數(shù)。此外，還有加拿大的CL-289智能偵察機(jī)等。據(jù)推測(cè)，在本世紀(jì)，各國(guó)不同智能化飛機(jī)的總數(shù)將達(dá)到23000架之多。

采用了智能化自主控制的無(wú)人機(jī)在復(fù)雜的攻防對(duì)抗環(huán)境中也能完成規(guī)避，提高生存能力。

2.4 智能導(dǎo)彈

智能導(dǎo)彈是一種采用具有更高的目標(biāo)分辨和識(shí)別能力的探測(cè)器和更大的信號(hào)處理能力的超高速集成電路信號(hào)處理器和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件，在一定程度上具有諸如感知、理解、思考、學(xué)習(xí)、決策、交互等類(lèi)似人工智能，可自行執(zhí)行目標(biāo)搜索、識(shí)別、瞄準(zhǔn)和攻擊，具有思維、判斷和決策能力的新型導(dǎo)彈。戰(zhàn)爭(zhēng)中，由飛機(jī)遠(yuǎn)距離成批發(fā)射后，它們會(huì)自動(dòng)爬升到上千米的高空，然后自動(dòng)俯視戰(zhàn)場(chǎng)、選擇目標(biāo)，互不干擾。若目標(biāo)已有導(dǎo)彈跟蹤，后到的導(dǎo)彈就會(huì)自動(dòng)尋找其它的目標(biāo)，以獲得最大殺傷效果。

目前，美國(guó)“海爾法”第三代反坦克導(dǎo)彈，采用高靈敏度的傳感器和先進(jìn)探測(cè)技術(shù)，發(fā)射后不用管，它能獨(dú)立自主地捕捉和識(shí)別目標(biāo)，并能排除干擾，準(zhǔn)確命中目標(biāo)。美國(guó)的“神劍”制導(dǎo)炮彈，不但在彈丸上裝有制導(dǎo)系統(tǒng)和可供驅(qū)動(dòng)的彈翼或尾舵等空氣動(dòng)力裝置，而且直接接受衛(wèi)星定位系統(tǒng)的精確方位數(shù)據(jù)，能夠自動(dòng)搜尋目標(biāo)。在末段彈道上，制導(dǎo)系統(tǒng)探測(cè)和處理來(lái)自目標(biāo)的信息，形成控制指令，驅(qū)動(dòng)彈翼或尾舵，修正彈道，使彈丸命中目標(biāo)，有效提高了過(guò)去半自動(dòng)化制導(dǎo)炮彈打不準(zhǔn)的問(wèn)題。新型反艦導(dǎo)彈LRASM也將采用智能化技術(shù)，依靠先進(jìn)的彈載傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)處理能力，能在無(wú)中繼制導(dǎo)信息的情況下進(jìn)行自主目標(biāo)探測(cè)、識(shí)別、導(dǎo)航和末制導(dǎo)。巡邏攻擊導(dǎo)彈LAM作為非直瞄發(fā)射系統(tǒng)（NLOS-LS）中重要成員，具有區(qū)域搜索、目標(biāo)監(jiān)視、毀傷評(píng)估、無(wú)線電中繼、自主攻擊等智能化手段。戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斧導(dǎo)彈Block4裝有特高頻衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈和特高頻地面數(shù)據(jù)鏈，使導(dǎo)彈具有實(shí)時(shí)選擇目標(biāo)、自動(dòng)末端攻擊和實(shí)時(shí)任務(wù)規(guī)劃能力。

俄羅斯花崗巖反艦導(dǎo)彈被認(rèn)為是最早具備智能化特征的導(dǎo)彈。白楊-M和亞爾斯導(dǎo)彈有望采用一套數(shù)字化自動(dòng)控制系統(tǒng)，使導(dǎo)彈發(fā)射后可以實(shí)時(shí)控制或修改攻擊任務(wù)，大幅提高突防能力。

歐洲在新型導(dǎo)彈研制中也高度重視導(dǎo)彈的智能化，在NSM BlockII和JSM導(dǎo)彈的發(fā)展計(jì)劃中，雙向數(shù)據(jù)鏈均被列入驗(yàn)證發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。以色列的“哈比”反輻射導(dǎo)彈能夠在目標(biāo)區(qū)上空滯空飛行，自動(dòng)識(shí)別、鎖定并攻擊敵雷達(dá)目標(biāo)。

2.5 智能電子戰(zhàn)系統(tǒng)

由大規(guī)模、低成本、功能簡(jiǎn)單的無(wú)人平臺(tái)構(gòu)成的群體，類(lèi)似蜂群、鳥(niǎo)群、魚(yú)群，數(shù)量可以成百上千，它們遵循的規(guī)則很簡(jiǎn)單，但表現(xiàn)出來(lái)的行為模式很復(fù)雜。蜂群系統(tǒng)是典型的復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)（CAS），分散自主決策，自組織，沒(méi)有條令，沒(méi)有指令，甚至沒(méi)有固定的領(lǐng)頭人。無(wú)人平臺(tái)集群的作戰(zhàn)行動(dòng)，需要解決分布式自適應(yīng)規(guī)劃與控制問(wèn)題，采用自底向上的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和建模策略，實(shí)現(xiàn)多單體智能的協(xié)同聚合，才能涌現(xiàn)出復(fù)雜的群體自組織能力。它們遵循無(wú)中心的局部交互規(guī)則和反應(yīng)式行為，從而形成高級(jí)的群體智能。人工智能還可用于反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)研究，如偽裝欺騙、電子干擾、直接打擊等，但最有效的辦法是摧毀無(wú)人機(jī)的發(fā)射平臺(tái)。

3 國(guó)外人工智能在軍事領(lǐng)域中應(yīng)用的發(fā)展

近年來(lái)，隨著傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等信息技術(shù)迅猛發(fā)展，軍用人工智能的發(fā)展迎來(lái)了新一輪機(jī)遇期。美、俄等軍事強(qiáng)國(guó)都把軍用人工智能視為“改變游戲規(guī)則”的顛覆性技術(shù)。本文將以人工智能相關(guān)項(xiàng)目規(guī)劃和認(rèn)知電子戰(zhàn)兩個(gè)方面來(lái)介紹國(guó)外人工智能在軍事領(lǐng)域中應(yīng)用的發(fā)展。

3.1 人工智能相關(guān)項(xiàng)目規(guī)劃

DARPA于 2008年啟動(dòng)“深綠”計(jì)劃，試圖開(kāi)發(fā)一款能嵌入陸軍 C4ISR系統(tǒng)的輔助決策模塊（指揮官助手、“水晶球”和“閃電戰(zhàn)”），其基本思路與AlphaGo采用的博弈方法極為類(lèi)似，即實(shí)時(shí)生成和更新能反映未來(lái)戰(zhàn)局各種可能的多分支博弈樹(shù)，并沿每個(gè)分支模擬交戰(zhàn)的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)博弈樹(shù)的剪枝和搜索。但限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件，“深綠”計(jì)劃僅獲得部分成功。

2010年，美空軍研究實(shí)驗(yàn)室發(fā)布廣泛機(jī)構(gòu)公告（BAA-10-07-RIKA）——“同步化網(wǎng)絡(luò)使能多情報(bào)開(kāi)發(fā)”，旨在尋求能夠自主提示或收集態(tài)勢(shì)感知、評(píng)估和軍事行動(dòng)情報(bào)的顛覆性技術(shù)，即用人工智能和其他先進(jìn)數(shù)據(jù)處理方法打擊對(duì)手。美國(guó)國(guó)防部明確把人工智能和自主化作為新抵消戰(zhàn)略的兩大技術(shù)支柱。

2016年10月美國(guó)國(guó)家科技委連續(xù)發(fā)布了兩個(gè)重要戰(zhàn)略文件 《為人工智能的未來(lái)做好準(zhǔn)備》和《國(guó)家人工智能研究與發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃》，將人工智能上升到了國(guó)家戰(zhàn)略層面，為美國(guó)人工智能的發(fā)展制定了宏偉計(jì)劃和發(fā)展藍(lán)圖。在五角大樓召開(kāi)的空、天、網(wǎng)絡(luò)一體化作戰(zhàn)會(huì)議上，國(guó)防部長(zhǎng)阿什頓·卡特指出，第三次“抵消戰(zhàn)略”要充分利用人工智能和自主技術(shù)的進(jìn)步，使美軍重獲作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)并強(qiáng)化常規(guī)威懾。目前，DARPA已經(jīng)與谷歌、IBM等公司達(dá)成合作，致力于將人工智能科技創(chuàng)新向軍事應(yīng)用領(lǐng)域嫁接。同時(shí)，在美軍聯(lián)合作戰(zhàn)司令部設(shè)想的2025年作戰(zhàn)計(jì)劃中，機(jī)器人與傳統(tǒng)士兵的協(xié)同作戰(zhàn)將發(fā)揮重要作用。

當(dāng)前，美國(guó)國(guó)防部正致力于推進(jìn)人工智能技術(shù)向“強(qiáng)人工智能”邁進(jìn)，重點(diǎn)是發(fā)展“深度學(xué)習(xí)”技術(shù)?！吧疃葘W(xué)習(xí)”技術(shù)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新發(fā)展，是目前最接近人腦的學(xué)習(xí)算法，可使機(jī)器通過(guò)自主學(xué)習(xí)和訓(xùn)練不斷提高完善。人機(jī)圍棋大戰(zhàn)中，AlphaGo表現(xiàn)出的驚人棋藝就是“深度學(xué)習(xí)”技術(shù)的杰作。

2016年3月3日，DARPA透露，正在開(kāi)發(fā)新一代智能型電子戰(zhàn)系統(tǒng)。傳統(tǒng)上，美軍EA-6B“徘徊者”飛機(jī)等電子偵察機(jī)負(fù)責(zé)搜集敵方未知雷達(dá)波形，電子戰(zhàn)軍官負(fù)責(zé)分析未知波形并提出破解方案，人工破解可能需要幾周甚至幾個(gè)月時(shí)間。國(guó)防高級(jí)研究項(xiàng)目局希望利用“深度學(xué)習(xí)”技術(shù)研發(fā)一套電子戰(zhàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能連續(xù)不斷地感知、學(xué)習(xí)和適應(yīng)敵方雷達(dá)，從而有效規(guī)避敵方雷達(dá)探測(cè)。

俄羅斯也把發(fā)展人工智能作為裝備現(xiàn)代化的優(yōu)先領(lǐng)域。2005年創(chuàng)建的俄羅斯攻防工業(yè)綜合體旗下的電子戰(zhàn)科研中心，依據(jù)俄羅斯國(guó)防部訂貨專(zhuān)司研制“智能電子干擾”技術(shù)。俄羅斯新版《2018-2025年武器裝備計(jì)劃》中明確提出要優(yōu)先發(fā)展智能武器，重視發(fā)展智能技術(shù)及其在武器裝備上的應(yīng)用研究?！?025年先進(jìn)軍用機(jī)器人技術(shù)裝備研發(fā)專(zhuān)項(xiàng)綜合計(jì)劃》指出俄軍將于2017年開(kāi)始大量列裝機(jī)器人，到2025年無(wú)人系統(tǒng)在俄軍裝備結(jié)構(gòu)中的比例將達(dá)到30%。據(jù)透露，首批RB-109A“勇士贊歌”系統(tǒng)將于2018年入役。俄軍計(jì)劃到2025年前為所有電子戰(zhàn)旅配備這一系統(tǒng)?！坝率抠澑琛笨稍跊](méi)有操作員參與的情況下實(shí)時(shí)分析戰(zhàn)區(qū)形勢(shì)，發(fā)現(xiàn)并對(duì)目標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)，選擇壓制方式，并向無(wú)線電電子對(duì)抗站下達(dá)指令。該系統(tǒng)不允許己方部隊(duì)無(wú)線電電子設(shè)備發(fā)出的信號(hào)受到“無(wú)線電干擾”的壓制和破壞。就性能而言，新系統(tǒng)已接近人工智能?！坝率抠澑琛笨稍跀?shù)秒內(nèi)獨(dú)立選擇和識(shí)別目標(biāo)（雷達(dá)站、通信系統(tǒng)、無(wú)線電定位器、遠(yuǎn)程預(yù)警機(jī)、衛(wèi)星），隨后決定如何用電子戰(zhàn)手段有效壓制對(duì)手，并選取最合適的干擾模式。俄羅斯聯(lián)合航空制造公司準(zhǔn)備開(kāi)始進(jìn)行具有更高智能化的多功能作戰(zhàn)系統(tǒng)——第八代無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)。

歐盟、日本等也紛紛制訂發(fā)展計(jì)劃，謀劃搶占新一輪軍事變革制高點(diǎn)。德國(guó)出臺(tái) 《數(shù)字化戰(zhàn)略2025》，以信息技術(shù)為基礎(chǔ)建立一系列數(shù)字化系統(tǒng)。日本防衛(wèi)省早先公布的 《關(guān)于實(shí)施研究開(kāi)發(fā)的指南》中將機(jī)器人技術(shù)劃入重點(diǎn)發(fā)展的新軍事技術(shù)。2016年日本防衛(wèi)省發(fā)布《中長(zhǎng)期技術(shù)評(píng)估》報(bào)告，提出日本未來(lái)20年應(yīng)在無(wú)人技術(shù)、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等軍事技術(shù)方向上取得關(guān)鍵突破。

3.2 認(rèn)知電子戰(zhàn)

從智能交通、智慧醫(yī)療到智慧城市；從認(rèn)知無(wú)線電、認(rèn)知雷達(dá)到認(rèn)知電子戰(zhàn)，近年來(lái)智能化的發(fā)展浪潮席卷全球，對(duì)各種工程技術(shù)的影響也是無(wú)處不在。從“認(rèn)知”電子對(duì)抗這一概念被明確提出以來(lái)，認(rèn)知電子戰(zhàn)將電子對(duì)抗活動(dòng)中機(jī)器智能的能力描述提升至了前所未有的高度，極大地推動(dòng)了智能化電子對(duì)抗系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)。

“認(rèn)知”電子對(duì)抗設(shè)備應(yīng)具備如下幾個(gè)方面的特性:

·具有自主學(xué)習(xí)能力。能夠通過(guò)外界的電磁信號(hào)的激勵(lì)與訓(xùn)練，自動(dòng)建立與目標(biāo)及其狀態(tài)變化的知識(shí)庫(kù)，以及相應(yīng)的對(duì)抗措施數(shù)據(jù)庫(kù)。

·具備對(duì)目標(biāo)及其狀態(tài)轉(zhuǎn)換的識(shí)別判斷能力?？梢栽谝欢ǔ潭壬蠈?shí)現(xiàn)對(duì)干擾效果的間接評(píng)估和實(shí)時(shí)反饋，從而建立一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。

·具備對(duì)時(shí)變電磁環(huán)境的適應(yīng)能力。隨著戰(zhàn)場(chǎng)用頻設(shè)備的種類(lèi)、數(shù)量的逐漸增加，戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境的復(fù)雜性增加、變化速度加快，采用事先固定設(shè)置工作模式對(duì)時(shí)變電磁環(huán)境的適應(yīng)性也越來(lái)越差，而認(rèn)知電子戰(zhàn)設(shè)備需要對(duì)事先沒(méi)有預(yù)料到的電磁環(huán)境要能感知，并自適應(yīng)地改變其工作模式。

·對(duì)抗策略與對(duì)抗資源調(diào)度要實(shí)現(xiàn)智能化。在以前的電子對(duì)抗設(shè)備中，對(duì)抗策略與資源調(diào)度都是人工事先設(shè)計(jì)好并固化在設(shè)備中的；而認(rèn)知電子戰(zhàn)設(shè)備在研制完成之后，在使用過(guò)程中是邊對(duì)抗邊學(xué)習(xí)，不斷完善對(duì)抗策略，不斷優(yōu)化對(duì)抗資源調(diào)度方法。

顯然，認(rèn)知電子戰(zhàn)的重要理論基礎(chǔ)是人工智能，而人工智能學(xué)科主要是研究機(jī)器智能和智能機(jī)器的技術(shù)學(xué)科，可以說(shuō)近年來(lái)認(rèn)知電子戰(zhàn)概念的提出是人工智能與電子戰(zhàn)應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物。表1所示是認(rèn)知電子戰(zhàn)與傳統(tǒng)電子戰(zhàn)的區(qū)別。隨著認(rèn)知技術(shù)的出現(xiàn)，認(rèn)知雷達(dá)與認(rèn)知電子戰(zhàn)將會(huì)演繹人工智能領(lǐng)域中的博弈。DARPA正試圖通過(guò)研制新一代認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)，為未來(lái)智能化電子對(duì)抗尋找“藥方”。

表1 認(rèn)知電子戰(zhàn)與傳統(tǒng)電子戰(zhàn)的區(qū)別

近年來(lái)，美國(guó)開(kāi)展的典型認(rèn)知電子戰(zhàn)項(xiàng)目見(jiàn)表2。

表2 美國(guó)開(kāi)展的典型認(rèn)知電子戰(zhàn)項(xiàng)目列表

（1）認(rèn)知干擾機(jī)

2010年美國(guó)空軍啟動(dòng)了“認(rèn)知干擾機(jī)”項(xiàng)目，這是認(rèn)知電子戰(zhàn)中的一個(gè)典型代表，該項(xiàng)目的目標(biāo)是：開(kāi)發(fā)節(jié)省平均輻射功率的高效干擾技術(shù)，開(kāi)發(fā)能夠?qū)W習(xí)和跟蹤雷達(dá)目標(biāo)波形的干擾技術(shù)，研究如何通過(guò)學(xué)習(xí)和運(yùn)用知識(shí)來(lái)對(duì)抗認(rèn)知雷達(dá)；利用博弈論來(lái)優(yōu)化干擾機(jī)的設(shè)計(jì)，以適應(yīng)多種雷達(dá)波形等。

（2）自適應(yīng)雷達(dá)對(duì)抗（ARC）

2012年7月，DARPA啟動(dòng)了一項(xiàng)為期5年的“自適應(yīng)雷達(dá)對(duì)抗”研究項(xiàng)目，也屬于認(rèn)知電子戰(zhàn)的范疇。主要是尋求研發(fā)對(duì)抗敵方自適應(yīng)雷達(dá)系統(tǒng)的機(jī)載電子戰(zhàn)能力。隨著認(rèn)知技術(shù)在雷達(dá)中的應(yīng)用，雷達(dá)將進(jìn)一步增強(qiáng)感知環(huán)境的能力，進(jìn)而調(diào)整其發(fā)射波形特征和接收處理算法，優(yōu)化其性能，其結(jié)果是電子戰(zhàn)系統(tǒng)必然會(huì)受到自適應(yīng)雷達(dá)的威脅。該項(xiàng)目的主要目的就是研究新的解決方案，使電子戰(zhàn)系統(tǒng)能對(duì)新的、未知或不確定的認(rèn)知雷達(dá)信號(hào)近實(shí)時(shí)地實(shí)施有效對(duì)抗。

ARC項(xiàng)目包括兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域（TA）：一個(gè)（TA1）是系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成，包括開(kāi)發(fā)一個(gè)端端ARC系統(tǒng)；一個(gè)（TA2）是開(kāi)發(fā)先進(jìn)算法以及根據(jù)觀察到的威脅波形或相關(guān)系統(tǒng)的變化進(jìn)行對(duì)抗措施效能評(píng)估。TA1的系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須是模塊化的，要能與TA2中的可選擇算法相容。

ARC系統(tǒng)預(yù)期實(shí)現(xiàn)功能可總結(jié)為：能夠在充滿(mǎn)己方、對(duì)手和中立方射頻輻射源的密集復(fù)雜電磁環(huán)境中分離出靈活、未知的雷達(dá)威脅；對(duì)抗新型雷達(dá)威脅；能提供實(shí)時(shí)的反饋信息；可實(shí)時(shí)對(duì)抗某些威脅；支持單平臺(tái)或分布式、多平臺(tái)作戰(zhàn)；支持自主和人在回路作戰(zhàn)；使用基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、開(kāi)放式的可擴(kuò)展軟件架構(gòu)。此外，系統(tǒng)還可為任務(wù)后分析存儲(chǔ)和下載新知識(shí)與對(duì)抗措施。ARC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

項(xiàng)目發(fā)展計(jì)劃分三個(gè)階段進(jìn)行：第一階段用18個(gè)月進(jìn)行算法開(kāi)發(fā)和元件級(jí)測(cè)試；第二階段用18個(gè)月聚焦于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)；最后兩年（24個(gè)月）用于建造實(shí)時(shí)ARC原型機(jī)，通過(guò)硬件在回路（HIL）進(jìn)行評(píng)估。

圖1 ARC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2013年3月，Leidos公司獲得ARC合同，研發(fā)新的處理技術(shù)和算法，通過(guò)實(shí)時(shí)分析自適應(yīng)雷達(dá)威脅的無(wú)線電可探測(cè)特性和行為，制定相關(guān)對(duì)抗措施，2017年12月前完成合同內(nèi)容。Exelis公司將驗(yàn)證Leidos公司的軟件算法對(duì)新興雷達(dá)威脅的電子防護(hù)能力。

2013年，科學(xué)應(yīng)用國(guó)際公司與DARPA簽訂合同，希望能研發(fā)出一套綜合性自適應(yīng)雷達(dá)對(duì)抗解決方案，以減輕機(jī)載平臺(tái)未來(lái)面臨的先進(jìn)射頻威脅，將提供包括ARC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研制、集成和測(cè)試在內(nèi)的工程服務(wù)。此外，該系統(tǒng)還需支持第三方算法的獨(dú)立植入。

2013年9月，BAE系統(tǒng)公司獲得一份五年期、三階段任務(wù)中1A和1B兩個(gè)階段的任務(wù)合同，為下一代電子戰(zhàn)算法套件研發(fā)新的技術(shù)，使現(xiàn)有的電子戰(zhàn)系統(tǒng)可以應(yīng)對(duì)新出現(xiàn)的、未知的、自適應(yīng)雷達(dá)系統(tǒng)，對(duì)雷達(dá)威脅進(jìn)行快速探測(cè)并識(shí)別特征，綜合形成電子對(duì)抗措施，然后對(duì)效果進(jìn)行評(píng)估，為奪取空中優(yōu)勢(shì)提供一種重要的能力。BAE公司還將在一系列日益復(fù)雜的政府評(píng)估項(xiàng)目中對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行演示驗(yàn)證。ARC計(jì)劃預(yù)計(jì)將于2018年完成，并將加裝在一個(gè)現(xiàn)有電子戰(zhàn)系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)試飛，以完成對(duì)ARC項(xiàng)目的演示驗(yàn)證工作。

2014年12月，BAE系統(tǒng)公司宣布開(kāi)展自適應(yīng)雷達(dá)對(duì)抗（ARC）項(xiàng)目第2階段工作，開(kāi)發(fā)對(duì)抗敵方防空系統(tǒng)威脅的技術(shù)。 ARC項(xiàng)目第2階段中，BAE系統(tǒng)將提供一個(gè)原型系統(tǒng)，該系統(tǒng)將采用軟件算法檢測(cè)和對(duì)抗新興的雷達(dá)威脅，無(wú)需進(jìn)行昂貴的硬件升級(jí)就能實(shí)現(xiàn)重要的能力增強(qiáng)。第2階段的合同是繼BAE系統(tǒng)公司的1A和1B階段工作之后，主要是開(kāi)發(fā)技術(shù)來(lái)利用。

2015年12月14日，DARPA宣布授予Leidos公司價(jià)值1290萬(wàn)美元的修正合同，用于ARC項(xiàng)目的后續(xù)研發(fā)。當(dāng)前階段的ARC項(xiàng)目包含2個(gè)主要元素：Leidos主導(dǎo)研發(fā)的新軟件處理技術(shù)以及全速率生產(chǎn)系統(tǒng)的一個(gè)原型機(jī)模塊，這一過(guò)程預(yù)計(jì)將在未來(lái)5年為機(jī)載平臺(tái)帶來(lái)新的自適應(yīng)電子戰(zhàn)防護(hù)系統(tǒng)。

（3）自適應(yīng)電子戰(zhàn)行為學(xué)習(xí)（BLADE）

2016年6月20日，在一次機(jī)載測(cè)試中，DARPA與洛·馬公司先進(jìn)技術(shù)研究室（ATL）共同演示了BLADE認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)的能力。此次成功演示了BLADE項(xiàng)目的機(jī)載通信干擾技術(shù)，其干擾目標(biāo)包括了軍用無(wú)線電臺(tái)、手機(jī)、專(zhuān)用數(shù)據(jù)鏈。BLADE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

（4）其他

除了BLADE、ARC等典型認(rèn)知電子戰(zhàn)項(xiàng)目以外，軍方、工業(yè)界還研發(fā)出一系列與認(rèn)知電子戰(zhàn)領(lǐng)域密切相關(guān)的“非典型”認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)、系統(tǒng)、項(xiàng)目。這些或者是認(rèn)知電子戰(zhàn)的基礎(chǔ)性研究，或者是認(rèn)知電子戰(zhàn)的擴(kuò)展性研究，對(duì)于完善整個(gè)認(rèn)知電子戰(zhàn)領(lǐng)域有著非常重要的意義。這些項(xiàng)目包括：美海軍開(kāi)發(fā)生物啟發(fā)式自主感知（BIAS）項(xiàng)目；DARPA的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下的目標(biāo)識(shí)別與匹配（TRACE）項(xiàng)目；美空軍的 “用于認(rèn)知電子戰(zhàn)的精確參考感知（PRSCE）”項(xiàng)目與認(rèn)知電子戰(zhàn)用精確參考感知（PRESENCE）項(xiàng)目；BAE系統(tǒng)公司的手持式認(rèn)知電子戰(zhàn)偵察技術(shù)，該技術(shù)的研發(fā)背景是DARPA的“針對(duì)監(jiān)視系統(tǒng)的計(jì)算利用（CLASS）”項(xiàng)目和“認(rèn)知無(wú)線電低功率信號(hào)分析傳感器集成電路（CLASIC）”項(xiàng)目；BAE系統(tǒng)公司的用于可重構(gòu)集成電路的微波陣列技術(shù)（MATRIC）芯片，該項(xiàng)目的背景是DARPA的自適應(yīng)射頻技術(shù)（ART）項(xiàng)目。

作為人工智能技術(shù)的重要應(yīng)用方向，認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)將有效適應(yīng)未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁態(tài)勢(shì)，解決復(fù)雜電磁環(huán)境下精確態(tài)勢(shì)感知問(wèn)題，其具備的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)能力，可在應(yīng)對(duì)新型復(fù)雜環(huán)境時(shí)快速做出響應(yīng)。未來(lái)，集眾多高新技術(shù)于一身的認(rèn)知電子戰(zhàn)，將向著具備學(xué)習(xí)、思考、推理和記憶等認(rèn)知能力方向發(fā)展，成為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)智能作戰(zhàn)的“弄潮兒”。

圖2 BLADE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，世界各國(guó)研制的無(wú)人機(jī)、無(wú)人艦艇、無(wú)人戰(zhàn)車(chē)及作戰(zhàn)機(jī)器人，其核心還是計(jì)算機(jī)編程，所有作戰(zhàn)任務(wù)都通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)固化。不難設(shè)想，倘若未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng)應(yīng)用了更成熟的人工智能，由于其具有類(lèi)似于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)進(jìn)化功能，就可以通過(guò)深度學(xué)習(xí)形成足以超越對(duì)手的經(jīng)驗(yàn)智慧，這將在很大程度上消除人在戰(zhàn)爭(zhēng)指揮中的認(rèn)知偏差。人工智能技術(shù)正在迅速地發(fā)展，智能機(jī)、智能化武器裝備和智能機(jī)器人的應(yīng)用，對(duì)軍事裝備的發(fā)展將產(chǎn)生重大的作用；也將對(duì)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)帶來(lái)重大影響。