嚴(yán) 明 鄭昌興
內(nèi)容提要:人工智能,是引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù),已成為國際競爭的新焦點(diǎn)。當(dāng)前,人工智能正向軍事領(lǐng)域轉(zhuǎn)移,推動(dòng)戰(zhàn)爭形態(tài)加速向信息化、智能化演變。貫徹黨的十九大精神,“加快軍事智能化發(fā)展”,是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)和劃時(shí)代的創(chuàng)新工程,正確理解把握人工智能、機(jī)器人、無人系統(tǒng)、自主系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)、智能化武器裝備等基本概念的核心內(nèi)涵及其相互關(guān)系是其基礎(chǔ)。
人工智能作為引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù),已成為國際競爭的新焦點(diǎn)。近年來,世界主要國家高度重視以人工智能技術(shù)為核心的軍事智能化建設(shè)和應(yīng)用,各種智能化無人系統(tǒng)和作戰(zhàn)平臺(tái)大量出現(xiàn)、不斷列裝部隊(duì)、投入現(xiàn)代戰(zhàn)場,引發(fā)了作戰(zhàn)理論、作戰(zhàn)樣式乃至戰(zhàn)爭形態(tài)的深刻變化。貫徹黨的十九大精神,“加快軍事智能化發(fā)展”,是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)和劃時(shí)代的創(chuàng)新工程,正確理解把握人工智能、機(jī)器人、無人系統(tǒng)、自主系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)、智能化武器裝備等基本概念的核心內(nèi)涵及其相互關(guān)系是其基礎(chǔ)。
從字面上看,人工智能(Artificial intelligence)一詞可以分為“人工”和“智能”。對于“人工”,在此語境下其基本釋義為“人造的、人為的”,以區(qū)別于“天然的、自然的”。對于“智能”,漢語中的基本釋義是“智慧和能力”。如從心理學(xué)學(xué)科來解讀,從感覺、記憶、回憶到思維這一過程稱為“智慧”,智慧的結(jié)果就產(chǎn)生了行為和語言,將行為和語言的表達(dá)過程稱為“能力”。韋伯字典在解釋“智能”時(shí)使用了“學(xué)習(xí)、理解、行動(dòng)”這3個(gè)基本詞,這種釋義更為簡潔。由此可見,可以將“人工智能”理解為:使人造的系統(tǒng)具有“學(xué)習(xí)、理解、行動(dòng)”的能力。
人工智能概念,是在1956年舉辦的達(dá)特矛斯會(huì)議(Dartmouth Conference)上,由約翰·麥卡錫(John McCarthy|)首次提出的。麥卡錫認(rèn)為,人工智能就是要讓機(jī)器的行為看起來就像是人所表現(xiàn)出的智能行為一樣。其要點(diǎn)是“機(jī)器的行為”“看起來像”“人所表現(xiàn)出的智能行為”。這是一個(gè)比較流行的定義,也是該領(lǐng)域較早的定義。雖然人工智能的發(fā)展已有60多年的歷史,其間經(jīng)歷了多次高潮和低谷,但到目前為止,幾乎所有學(xué)術(shù)研究都承認(rèn),還沒有公認(rèn)的定義。
蘭德公司于2019年發(fā)表了一份《國防部人工智能態(tài)勢》研究報(bào)告,在其附錄中對人工智能的定義進(jìn)行了一些說明,并列舉了來自8個(gè)美國政府部門、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)與社會(huì)團(tuán)體的多種定義或解讀,可以看出它們各不相同。這其中的部分原因是,人工智能具有多學(xué)科綜合、高度復(fù)雜等特點(diǎn),且研究方法多種多樣。從目前的學(xué)術(shù)研究來看,對人工智能的定義的關(guān)鍵詞是,機(jī)器“像人一樣思考”“像人一樣行動(dòng)”“理性地思考”和“理性地行動(dòng)”。其中的關(guān)鍵詞是“思考”“行動(dòng)”,這里的“思考”包括“感覺、記憶、回憶、思維”這一過程,“行動(dòng)”包括“語言、行為”,可廣義地理解為采取行動(dòng),或制定行動(dòng)的決策。正是基于此,美國2019財(cái)年《國防授權(quán)法》(NDAA)中提供的人工智能的定義如下(可以說是5種情況):一是任何在變化和不可預(yù)測的情況下執(zhí)行任務(wù)而沒有重大的人為監(jiān)督的人工系統(tǒng),或在有數(shù)據(jù)集時(shí)可以從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)并提高性能的人工系統(tǒng);二是在計(jì)算機(jī)軟件、物理硬件或其他環(huán)境中發(fā)展起來的一種人工系統(tǒng),它解決需要人的感知、認(rèn)知、計(jì)劃、學(xué)習(xí)、交流或身體動(dòng)作的任務(wù);三是一種被設(shè)計(jì)成像人一樣思考或行動(dòng)的人工系統(tǒng),包括認(rèn)知結(jié)構(gòu)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);四是一組技術(shù),包括機(jī)器學(xué)習(xí),用來完成近似認(rèn)知任務(wù);五是一種被設(shè)計(jì)用來合理行動(dòng)的人工系統(tǒng),包括一個(gè)智能軟件代理或包含機(jī)器人,它通過感知、計(jì)劃、推理、學(xué)習(xí)、交流、決策和行動(dòng)來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
需要注意的是,目前人工智能的發(fā)展水平還只是使其“像”人類的智能,即所謂的“弱人工智能”(Narrow Artificial intelligence)階段。這樣的“弱”主要表現(xiàn)在:雖然在某些具體應(yīng)用方面人工智能表現(xiàn)得比人類強(qiáng),例如棋類游戲、圖像識(shí)別等,但僅僅是局限于某個(gè)或某類特定的垂直應(yīng)用領(lǐng)域。與之相應(yīng)的概念還有“通用人工智能”(General Artificial intelligence)和“超級人工智能”(Super Artificial intelligence),前者是指能在所有認(rèn)知任務(wù)中展現(xiàn)出與人類同等水平的智能水平,后者是指能在所有認(rèn)知任務(wù)中展現(xiàn)出的智能水平超越人類。顯然,通用人工智能還是一種想象中的未來人工智能形態(tài),超級人工智能目前僅存在于科幻小說和影視作品之中。
自主(Autonomous),在漢語中的基本釋義是“自己做主、不受別人支配”。在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,無論是作為整體的人類還是某一個(gè)群體或具體的個(gè)人,其自主也是相對的(即自主性),總是受一定的主觀因素和客觀因素的影響和限制,也會(huì)表現(xiàn)出無法自主和不同程度的部分自主等情形。
對于人造的、稱有自主性的自主系統(tǒng)(Autonomous Systems),目前人們?nèi)晕疵鞔_其自主性的確切含義或定義,常見的是根據(jù)人與系統(tǒng)的關(guān)系來解釋和分類。例如,系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)時(shí),一般是要經(jīng)歷一次或多次“感知—決策—行動(dòng)”這樣的回路。如果人始終在回路中,系統(tǒng)可以感知外界環(huán)境并提出行動(dòng)方案,但執(zhí)行必須得到人類用戶的批準(zhǔn),則稱為“半自主系統(tǒng)”(Semi-Autonomous Systems);如果人始終在回路上,系統(tǒng)自主“感知—決策—行動(dòng)”,但人類用戶可以觀察系統(tǒng)行為并在必要時(shí)進(jìn)行干預(yù),則稱為“有監(jiān)督的自主系統(tǒng)”(Human-Supervised Autonomous Systems);如果人在回路外,一旦系統(tǒng)開始工作,系統(tǒng)將自主進(jìn)行“感知—決策—行動(dòng)”,期間不再與人類用戶進(jìn)行信息反饋而獨(dú)立執(zhí)行任務(wù),則稱為“完全自主系統(tǒng)”(Fully- Autonomous System)(這3種自主性不同的系統(tǒng)可用下圖示意)。與之相對應(yīng),軍事領(lǐng)域出現(xiàn)了半自主武器、有監(jiān)督的自主武器和全自主武器的概念。其中,全自主武器又被稱為“致命自主武器系統(tǒng)”(LAWS),是指能夠獨(dú)立識(shí)別目標(biāo),并利用機(jī)載武器系統(tǒng)在無人控制的情況下攻擊和摧毀目標(biāo)的一類武器系統(tǒng)。
半自主系統(tǒng)
有監(jiān)督的自主系統(tǒng)
完全自主系統(tǒng)
從人造系統(tǒng)來看,比自主系統(tǒng)概念早一些的是“自動(dòng)系統(tǒng)”和“自動(dòng)化系統(tǒng)”。實(shí)際上,目前“自動(dòng)”“自動(dòng)化”“自主”這3個(gè)詞之間界限仍存在著一定的模糊性。一般來說,傳統(tǒng)的自動(dòng)系統(tǒng)(Automatic Systems)是很少涉及“決策過程”的簡單機(jī)械,通常其行為能預(yù)測、根據(jù)給定的條件閾值判定執(zhí)行,屬于“簡單”類的任務(wù);相比自動(dòng)系統(tǒng),自動(dòng)化系統(tǒng)(Automated Systems)更加復(fù)雜,在執(zhí)行操作之前需要綜合考慮更多的輸入(條件)并權(quán)衡多個(gè)變量,并基于一系列規(guī)則進(jìn)行決策和行動(dòng)。對于自動(dòng)化系統(tǒng)來說,人類用戶是掌握其內(nèi)部認(rèn)知過程的。而自主系統(tǒng),通常是人類用戶難以掌握其內(nèi)部認(rèn)知過程的復(fù)雜系統(tǒng)。在自主系統(tǒng)中,用戶知曉其執(zhí)行何種任務(wù),但不確定其會(huì)如何執(zhí)行該任務(wù)。嚴(yán)格意義上說,自動(dòng)系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)和自主系統(tǒng),都可以歸類于人工智能系統(tǒng),其智能性可用下圖示意。
需要說明的是, 廣義上的“自動(dòng)(化)”是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念,隨著各種相關(guān)技術(shù)特別是控制技術(shù)、人工智能技術(shù)等的發(fā)展,系統(tǒng)的自動(dòng)(化)程度越來越高。正如當(dāng)前人們在描述某些人工智能技術(shù)應(yīng)用時(shí),常說可以“自動(dòng)(化)地”處理某項(xiàng)任務(wù),在速度、精度、效率等方面得到了極大的提高。
關(guān)于機(jī)器人(Robot)發(fā)展歷史研究,有許多報(bào)道,有些將其歷史追溯到了公元前。1948年,美國數(shù)學(xué)家諾伯特·維納(Norbert Wiener)提出了“控制論”,這是對實(shí)用機(jī)器人發(fā)展具有開創(chuàng)意義的理論。世界上第一臺(tái)“能工作”的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代中后期,大約是電子計(jì)算機(jī)誕生10年后,與人工智能概念同一時(shí)期。在漢語詞典中,機(jī)器人的基本解釋是:“能模仿人的某些活動(dòng)的一種自動(dòng)機(jī)械”。迄今為止,對于機(jī)器人的定義依然是仁者見仁、智者見智。究其原因,可能還是在于機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)的“人造人”和“仿人”這一思想,而相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展使其多有變化。從技術(shù)來看,涉及機(jī)械、電子、液壓、通信、自動(dòng)控制、傳感器、計(jì)算機(jī)、人工智能等多個(gè)學(xué)科及領(lǐng)域,機(jī)器人總是不同時(shí)期眾多高技術(shù)集成的成果;從其應(yīng)用來看,已從早期以工業(yè)機(jī)器人為主發(fā)展到目前的眾多類型,其分類也有多種不同的視角,如應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)、服務(wù)的對象、外觀形式等。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人在軍事領(lǐng)域得到越來越廣泛的使用,從物資運(yùn)輸?shù)剿褜た碧揭约皩?shí)戰(zhàn)進(jìn)攻等,各種軍用機(jī)器人不斷涌現(xiàn)。但是,對于軍用機(jī)器人的定義也大多沿用機(jī)器人的定義,將其定義為“一種用于軍事領(lǐng)域的具有某種仿人功能的自動(dòng)機(jī)械”。由此可見,就其基本內(nèi)涵而言:第一,機(jī)器人是一種機(jī)械,在外觀上可能像人,也可以不像人;第二,它是活動(dòng)的,可以模仿人的動(dòng)作完成一定的工作;第三,它是自動(dòng)的,這種自動(dòng)可以是通過可編程的多功能操作器件來控制的,隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情景的需要可以具有一定的自主性,其中可以包含人工智能算法,也可以不包含人工智能算法。隨著人工智能、傳感器等技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用成本的降低,機(jī)器人越來越多地使用人工智能技術(shù),具有一定的自主性。
無人(Unmanned)的基本釋義是:“無(需)人操作的、無(需)人控制的?!憋@然,其含義與“自動(dòng)”“自主”概念是相通的、交叉的。從該詞的使用歷史來看,幾乎又是與“自動(dòng)(化)”同步的。例如,自動(dòng)化車間、自動(dòng)化工廠常常被稱為無人車間、無人工廠等。無人系統(tǒng)(Unmanned Systems)可以是自動(dòng)(化)的,也可以是自主的;可以包含人工智能算法,也可以不包含人工智能算法。目前,之所以是高頻詞,主要是以無人機(jī)為代表的各種無人駕駛運(yùn)輸工具的出現(xiàn)和應(yīng)用,包括水下的、水上的、陸地的、空中的、太空的等,典型的是無人機(jī)、無人地面車輛、無人水面艦艇、無人潛航器等。
近現(xiàn)代以來,軍事領(lǐng)域始終是對科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)作用最大的領(lǐng)域之一,也是對科學(xué)技術(shù)最新成果最敏感、利用得最多最快的領(lǐng)域之一。科學(xué)技術(shù)對軍事的影響,總是首先體現(xiàn)在武器裝備上,同時(shí)會(huì)引發(fā)作戰(zhàn)方式上的改變甚至變革,進(jìn)而推動(dòng)戰(zhàn)爭形態(tài)的演變。當(dāng)前,以計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)和以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等為代表的新一代信息技術(shù),正推動(dòng)著機(jī)械化武器裝備向信息化武器裝備、智能化武器裝備快速發(fā)展,同時(shí)推動(dòng)著戰(zhàn)爭形態(tài)向信息化戰(zhàn)爭加速演變,智能化戰(zhàn)爭初現(xiàn)端倪。
如果將“智能(化)”作為一個(gè)屬性詞時(shí),目前對其理解和使用也是泛化的。例如,智能材料、智能家電、智能化樓宇、智能化社會(huì)以及智能彈藥、智能協(xié)同、智能化作戰(zhàn)平臺(tái)等。如果作為一個(gè)重點(diǎn)研發(fā)的智能(化)項(xiàng)目,當(dāng)前則主要是指以“機(jī)器學(xué)習(xí)”為代表的新一代人工智能技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用。正因?yàn)榇耍儡娫谠S多文件中時(shí)常將“人工智能/機(jī)器演習(xí)”(AI/ML)歸于一類說明。例如,在說明2020財(cái)年國防預(yù)算請求時(shí),在“開發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)”部分第一是“無人/自主”、第二是“人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)”;在說明2021財(cái)年國防預(yù)算請求時(shí),將“人工智能”“自主技術(shù)”并列作為“先進(jìn)能力賦能器”的新興技術(shù)領(lǐng)域。需要注意的是,“人工智能”是實(shí)現(xiàn)“自主”的關(guān)鍵技術(shù)。美軍之所以將“人工智能”與“自主”分列,其主要原因有兩個(gè)方面:一方面,人工智能的應(yīng)用不僅僅是自主,在軍事上還有眾多應(yīng)用方向;另一方面,實(shí)現(xiàn)自主不僅僅是需要人工智能技術(shù),而且對人工智能技術(shù)的需求也有其特定的方向。其在解釋“自主技術(shù)”時(shí)強(qiáng)調(diào),自主系統(tǒng)投資旨在提高“在競爭環(huán)境中的機(jī)動(dòng)速度和殺傷力”,開發(fā)人機(jī)協(xié)同能力將是這一領(lǐng)域投資的優(yōu)先事項(xiàng)。
目前在軍事領(lǐng)域,屬于智能化的武器裝備有很多,提法也多種多樣,如機(jī)器人、無人系統(tǒng)(平臺(tái))、半自主/有人監(jiān)督的自主/全自主武器(系統(tǒng)、平臺(tái))、人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)等。美國陸軍常用“RAS”這一縮寫,指機(jī)器人和自主系統(tǒng)(Robotic and Autonomous Systems),是無人地面系統(tǒng)和無人空中系統(tǒng)的統(tǒng)稱,涵蓋無人系統(tǒng)的物理特性(機(jī)器人)和認(rèn)知特性(自主)。由此可見,機(jī)器人、無人系統(tǒng)(平臺(tái))的發(fā)展涉及多個(gè)方面,但提高其自主性是重要方向。而提高其自主性,特別是在“機(jī)—機(jī)”“人—機(jī)”協(xié)同背景下,需要許多技術(shù)的支援(例如傳感器技術(shù)、通信技術(shù)等),但關(guān)鍵技術(shù)是人工智能。
隨著人工智能技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展,目前人工智能正被納入許多軍事應(yīng)用,包括情報(bào)、監(jiān)視和偵察,指揮和控制,網(wǎng)絡(luò)攻防行動(dòng),自主無人武器裝備,后勤裝備保障等。同時(shí),也催生了無人作戰(zhàn)、群集作戰(zhàn)、人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)等新的作戰(zhàn)概念。在許多場景下,也時(shí)常出現(xiàn)自動(dòng)(化)、無人(化)、自主(化)和智能(化)混合使用或相互解釋的現(xiàn)象。在新技術(shù)涌現(xiàn)并高速發(fā)展變化的時(shí)代,在新穎、跨界武器裝備層出不窮的今天,對于一些技術(shù)和武器裝備的定義可能難以形成共識(shí),也難以作出精確的定義。對于一些技術(shù)與應(yīng)用處于不斷發(fā)展中的概念,只要不影響人們對核心概念的理解,暫時(shí)采用不太嚴(yán)格但包容性更強(qiáng)的描述方式的定義,也不失為一種合理的策略,這體現(xiàn)了在學(xué)術(shù)理論和應(yīng)用實(shí)踐之間的必要妥協(xié)。