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2016年03月31日 星期四
中青在线

人工智能战争时代到来了

张凤坡 易磊 《 中国青年报 》( 2016年03月31日   12 版)

    谷歌人工智能围棋程序“阿尔法狗”AlphaGo与韩国棋手李世石九段的五番围棋大战,最终AlphaGo以4∶1完胜李世石引发世界热议。人们在惊讶之余推测,如果这次“人机大战”发生在现实军事活动中,会带来怎样的结果呢? 

    其实,人工智能(Artificial Intelligence ,英文缩写为AI)在军事领域早已开始运用。它的历史可以追溯到第二次世界大战期间。英国向德国宣战后,英国首相丘吉尔建立了密码破译站,被誉为“人工智能之父”的英国数学家、逻辑学家艾伦·麦席森·图灵成为密码破译站的负责人。

    在他的领导下,破译站发明了名为“图灵甜点”(Turing Bombe)的破译机。这种计算机破译密码的方法在当时简直就像神话传说,无可匹敌。英国依靠“图灵甜点”破解了德军最高指挥中心代号为“谜”的通讯密码系统,每天可以破译3000多条密码,使得德国纳粹发出的数字密码,成为向英国军队输送的情报,帮助盟军在战争中赢得了主动。后来有人评价,“图灵甜点”的出现,将二战结束时间至少提前了两年。

    二战后,在战争需求的刺激下和计算机技术飞速发展的支撑下,人工智能技术在军事领域得到越来越广泛的应用,制导炸弹的出现和发展就是代表。

    制导炸弹在战场上首次实战应用是1943年9月,当时德军飞机使用能根据无线电波束校正轨迹的“弗利兹-X”制导炸弹击沉了意大利海军“罗马”号战列舰,让世界瞠目结舌。美军在导弹技术上采用了更先进的激光或电视制导,其研制的“宝石路”导弹在越南战场上的命中率达到60%以上,其后续型号在海湾战争时的命中率高达85%以上,自此人类战争进入“精确时代”。

    美国装备的JDAM“联合直接攻击弹药”采用了更为先进的制导方式:惯性制导+GPS全球定位系统卫星制导,炸弹上安装的接收器能够接收导航卫星传来的信号,随时了解敌我方位,在接收到攻击目标的坐标后,炸弹就“知道”该飞向什么方向,完全实现了炸弹自主飞行的应用机制,“人工智能”的特性凸显。

    与制导炸弹相比,军用无人机是技术含量更高、“智能”化特性更突出的作战武器系统。20世纪90年代,无人机还只是一个收集情报、监视目标的平台。从2000年开始,为了反恐需要,美军开始寻求比巡航导弹更精确、更高效的替代品。美军对“捕食者”无人机进行重新配置,为其安装了“地狱火”反坦克导弹,并于2001年成功进行实弹射击测试,“捕食者”成为首型“察打一体”式军用无人机。2001年11月,美国“捕食者”无人机在阿富汗对“基地”组织军事指挥官默罕默德·阿特夫发动了袭击,成为军用无人机第一次反恐实战,标志着无人机作战和使用模式发生了质的变化,无人机也正在逐步从辅助手段提升为空中作战的主角。

    人工智能是未来战场新高点

    人工智能代表着新世纪科学技术进步的方向,为了避免“未打先输”,世界军事大国必然全力争夺这一未来战场“新制高点”。

    目前,美军已经拥有8000多个空中无人系统,地面无人系统更是超过1.2万个,这些系统已经成为美军行动不可或缺的重要组成部分。除了耳熟能详的“全球鹰”“死神”等无人机,“背包”“嗅弹”“利剑”等地面机器人也已投入到阿富汗和伊拉克战场实战当中。“背包”机器人能在巷战环境中捕捉、分辨反美武装狙击手的细微动静;“嗅弹”机器人能灵敏地嗅出伪装起来的爆炸物;“利剑”武装机器人是美军部署的“首个获得安全认证的地面武装机器人”,可以担当机枪手,在发现和定位敌军车辆人员后可以强大的火力消灭敌人。另外,堪称第六代飞机的美军X-47无人作战飞机已至少建造了两架原型机,并成功完成了夜航、航母起降和空中加油等试验。毫无疑问,作为全球军事转型的“领头羊”,美国凭着强大的技术实力在这场未见硝烟的“战争”中已经夺得先机。

    作为传统军事大国,俄罗斯自然不甘在军事人工智能领域被美军拉开距离,目前俄罗斯在某些项目上已经赶上甚至超越美国,比如地面无人系统。从最早的“瓦夏”侦察机器人(2000年在车臣成功用于发现并消除放射性物质)到“天王星”系列无人战车,俄罗斯已悄然走到了世界的前列。

    “天王星”系列涵盖了多个用途、多种型号的地面无人战车,其中以“天王星-6”和“天王星-9”最有名。“天王星-6”是一种无线电遥控的履带式自行战车,主要用于扫雷。2014年7月底~8月底,该型无人战车曾进行了为期1个月的野外测试。据俄南部军区新闻处报道,测试结果非常成功,扫雷作业地区范围为8万平方米,销毁了50个易爆品,其间机器没有任何损坏或故障。统计数据表明,1个“天王星-6”一天内可完成20个工兵的工作量。“天王星-9”则是一种主要用于远程侦察、火力支援的无人战车,装备有7.62毫米双管机枪、30毫米自动火炮和“攻击”式反坦克导弹,火力十分强大,曾在2015年5月的测试中,成功摧毁了装甲坦克车辆。

    中国在相关领域的研究和开发相对美、俄等大国起步较晚,但近些年奋起直追,进步很快,大有迎头赶上之势。

    在地面无人作战系统方面,2015年10月国内媒体披露的资料显示,中国的首个地面无人作战系统已经装备原沈阳军区某边防部队,正式亮相基层部队,它具备优秀的远程操控能力,能够部分甚至完全替代士兵或战斗小组在复杂地面环境下执行任务。

    在军用无人机方面,中国从引进购买到自研创新,直至步入世界一流水准,取得的成就有目共睹。在2015年纪念抗战胜利70周年阅兵式上亮相的三款无人机已经具备超长续航和察打一体能力。据美国媒体报道,中国的“彩虹”-3察打一体无人机已经出口尼日利亚,并参加了实战。2015年10月,伊拉克高调宣布,来自中国的“彩虹”-4无人机在伊拉克军队中正式形成战斗力,并投入到打击“伊斯兰国”等恐怖分子武装势力的战斗中。同年12月,在线时事视频网站LiveLeak发布了一段 “彩虹”-4打击恐怖分子的视频,并得到伊拉克国防部发言人证实,极大地提高了中国无人机的影响力。目前,中国的彩虹系列等无人机已经成功出口至巴基斯坦和中东、非洲多个国家。

    “智能化战争”指日可待

    人工智能已经在多个军事领域展现出人力所远远不及的强大能力。目前列装和正在研发的各型“无人作战系统”以及一些自动化控制系统还只是人工智能在军事领域的初级应用,需要接受后方操作人员的程序指令,没有实现完全的自主决策能力。

    近几年,随着大数据、云计算和深度学习方法等新技术新概念的出现,人工智能在感知智能领域和认知智能领域取得了重大进展,这会使未来的战争场景发生翻天覆地的变化,“智能化战争”指日可待。

    一是无人作战系统将在越来越多的战斗岗位上代替人类。机器只要有动力就可以工作,不像人类会疲劳,而且不会中毒、不会窒息,不怕疼痛、不需要食物,可以取代人在恶劣环境下执行危险任务。而且,无人作战系统没有思想、服从命令更为坚决, 没有情感,不会因为紧张而导致出现失误。

    二是无人作战系统将逐步脱离操作员的控制。依靠感知和认知智能技术上的进步,武器装备变得更加“聪明”,操作使用更加“傻瓜化”,作战效能将大大提高。我们甚至可以预见,未来数年后,无人机等无人作战系统将具备“自主”意识,逐步脱离操作员的控制,即使与后方失去联络,也可以独立完成任务。

    三是作战节奏将更加快速。指挥员可以利用各种辅助决策系统迅速从海量信息中提取关键信息,大大提高对战场态势的认知速度,获得指挥决策上的敏捷性优势。而且,随着人工智能技术的发展,特别是人机接口技术上的进步,指挥员对作战的指挥控制会更加高效。毫无疑问,未来作战从情报到决策再到行动实施的周期将大大缩短。

    人始终是战争胜负的决定性因素

    AlphaGo战胜李世石并非人类首次败于人工智能,早在1997 年,IBM制造的“深蓝”超级计算机,就击败了国际象棋冠军卡斯帕罗夫。在其他竞技领域,日本制造的乒乓球、击剑机器人也已丝毫不亚于世界顶级高手的水平。但战争的博弈远非棋类、体育竞技的对抗,人的决定性因素始终是替代不了的。

    首先,国际象棋、围棋具有固定规则,是信息完全透明状态下的智能较量,可以通过逻辑计算穷举任何的可能性。以围棋而言,在 19×19的棋盘内,共有361个点,就数学穷举的角度而言,围棋的计算最大有3361种局面,虽然数字极其大,但至少是有边界的。而且,围棋虽然无法预测对手的下一步走棋,但棋面上已有的态势双方是透明的。战争却是不完全信息乃至虚假信息下的对抗,规则和目标也并不固定,这使得战场存在无穷尽的不确定性因素,结局的可能性也是无穷尽的。

    其次,棋类博弈具有大量人类对弈的样本可以利用。Alpha Go可以学习人类棋手的下法,挑选出比较有胜率的棋谱,抛弃明显的差棋,使总运算量维持在可以控制的范围内,还可以通过快速走子算法和蒙特卡洛树搜索机制,加快走棋速度,实现对弈质量和速度保证的合理折衷。但所谓“战胜不复”,战争虽然有历史上的战例可以参考,但是没有哪一次作战取胜采用的战术是之前战例中的简单重复,所有的战争胜利都是胜利方针对不同的敌情灵活运用战术而取得的。

    最后,人脑的潜能远待开发。人类的大脑不啻于世界上最复杂、最高级、最有效、储存容量最大的超级计算机。除了运算速度比计算机略逊一筹,人脑在结构、尺寸、性能、能耗等各方面都令世界上最先进的计算机望尘莫及。比如,对于计算机来说,只要某一个小部件出了毛病,就可能导致整个机器瘫痪。但是,人的大脑细胞具有自行组合和分裂的活性,构成了高度可靠的“自适应系统”。人的一生, 脑神经元大约每小时就有1000个失效,一年之内累计为800多万个。如果人活到100岁,将会有近10亿个神经细胞功能失效,约占总数的1/10,但大脑仍然可以正常地运作。

    即便是以后在量子计算机、DNA计算机等新技术上取得重大突破,大大缩小计算机在结构、功耗等方面与人脑的差距,但人类既然能够让计算机技术不断取得新突破,又何尝不可能在人脑潜能开发上取得重大突破呢? 

    (作者单位:石家庄陆军指挥学院)

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