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美军人工智能武器化大盘点


美国自2016年以来,先后发布了《为人工智能的未来做好准备》、《国家人工智能研究与发展战略规划》、《人工智能、自动化和经济》、《人工智能与国家安全》等多部白皮书或报告,详述人工智能的发展现状、规划、影响及具体举措。同时,为打赢下场战争,美国军方已将人工智能置于维持其主导全球军事大国地位的科技战略核心,将目光锁定人工智能武器化,并不计血本投入大量资金,部署了一系列人工智能技术研究项目,旨在抢占人工智能军事化应用先机,保持美国在该领域的技术优势。


本文首先分析了美国人工智能武器化战略思路,并详细梳理了2018年美国在AI武器化中的各项具体政策措施以及军方与企业的各项努力和成果;最后总结出AI武器化将对威力啊战争产生的四点深刻的影响。本文由学术plus高级评论员YR根据网络资料整理编写,仅供学习参考,文章观点不代表本机构立场。



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2018年美军人工智能武器化大盘点



作者:学术plus高级评论员  YR


一、思路决定出路



一是战略引领。2017年8月,美国国防部表示,未来人工智能战争不可避免,美国需要“立即采取行动”加速人工智能战争科技的开发工作。美军推出的“第三次抵消战略”认为,以智能化军队、自主化装备和无人化战争为标志的军事变革风暴正在来临,为此已将以自主系统、大数据分析、自动化等为代表的人工智能技术列为主要发展方向。美军计划2035年前初步建成智能化作战体系,对主要对手形成新的军事“代差”;到2050年前美军的作战平台、信息系统、指挥控制全面实现智能化甚至无人化,实现真正的“机器人战争”。




军队不应只将大数据看作信息来源,而应将其当成武器。






二是高层推动。当前,美军高层正在推动军队内部思想变革,即从严重依赖人力转到发挥机器学习与人工智能的作用上,提出“军队不应只将大数据看作信息来源,而应将其当成武器”“军事智能化将彻底改变现有的军事体系,给美军带来极大利益”等观点。美国国防部副部长沃克曾表示,“利用人工智能技术,可以压缩指挥员在观察、判断、决策和行动循环中的时间,实现多域联合作战指挥和控制的目标,以取得未来战争的制胜权。


三是机构落实。

  • 2018年3月,在美国国会众议院武装力量委员会新兴威胁与能力小组委员会召开的“2019年国防部科技项目预算申请”主题听证会上,美国国防部高级研究计划局局长史蒂芬•沃克提出,“可解释的人工智能”是该局确定的全球战略优先事项的核心项目

  • 2018年5月,美国白宫举办了一场“美国工业人工智能峰会”。在会上,白宫科学和技术政策办公室宣布将组建“人工智能特别委员会”,以向美国政府提供人工智能研究与发展建议。

  • 2018年6月,美国防部成立联合人工智能中心,计划联合美军和17家情报机构共同推进约600个人工智能项目,投入超过17亿美元。联合人工智能中心作为一个专职负责军队智能化建设的机构,是美军近年来在人工智能建设发展领域的一个重要举措。

  • 2018年9月,美国防部高级研究计划局宣布,未来5年将投入20亿美元推动人工智能领域的发展。上述举措表明,在国家人工智能发展战略的牵引下,美军开始统筹规划建设智能化军事体系。


四是理念创新同步。

美军认为,人工智能技术在军事上的应用还将全面体现在作战条令、军事理论之中,这将是美军智能化军事体系真正建立和能够发挥效用的最终体现。沃克曾表示,“国防部必须在各种行动中更有效地融入人工智能与机器学习,以维持对日益强大的竞争对手的优势”,这正是人工智能技术在作战理念领域的集中体现。


美军将人工智能武器化称为“算法战”。根据人工智能技术的特点和优势,美军率先提出以机器学习、深度学习技术应用为核心的“算法战”这一全新作战概念。“算法战”的具体做法是将军队大数据汇集到云平台,再利用云平台进行数据分析,最终建立人工智能作战体系。


“算法战跨职能小组”于2017年4月由美国国防部宣布成立,由国防部情报和作战支援主管沙纳汉中将担任主任。该项目将计算机视觉和机器学习算法融入智能采集单元,自动识别针对目标的敌对活动,实现分析人员工作的自动化,让他们能够根据数据做出更有效和更及时的决策。


二、人工智能武器化大事记


2018年1月

美空军发布“数字企业多源开发助手”项目的广泛机构公告,寻求研发一种交互式问题解答系统,作为虚拟助手帮助分析人员处理海量的复杂情报数据,提高多源情报分析的效率,改进军事情报分析,支持决策制定。


2018年2月

NGA官网消息,美国国家地理空间情报局(NGA)着力提升人工智能和自动化水平,以增强地理空间情报分析能力。如推进相互依存的人机网络概念,使任务自动化和管理、云环境操作成为可能;开发一种自适应系统,可分析用户特性,自动将相关数据分享给类似用户组;开发自动化解决方案,帮助识别分析决策制定中的认知偏差;开发和评估自动化“虚拟助理”技术,帮助集成不同的以服务为中心、基于云的架构。


2018年3月

  • 美国陆军组建了一个认知计算和机器学习团队目的是帮助确定可以增强陆军的电子战、情报、监视与侦察(ISR),侦察、监视和目标获取(RSTA),进攻性网络行动(OCO),信号情报(SIGINT),情报处理、加工和分发以及大数据分析等能力。

  • 美国空军研究实验室发布了一段名为《空军2030——召之即来》展示美军未来空中作战构想的短视频。视频所展现出的未来空中作战新形态,充分体现了智能化技术在未来空中作战中的深度嵌入,表明智能化已经成为美军空中作战的未来发展方向。



  • DARPA战略技术办公室(STO)发布了一项名为“指南针”的项目,旨在帮助作战人员通过衡量对手对各种刺激手段的反应来弄清对手的意图。“指南针”项目包含三个技术领域。第一个技术领域侧重于对手长期的意图、策略;第二个技术领域为战术和动态作战环境的短期态势感知;第三个技术领域建立指挥官工具箱。


2018年4月

美国陆军宣布研发应用人工智能决定攻击目标的无人机,可发现并瞄准人员和装备。这也许代表着巨大的技术进步,因为当前的军用无人机仍由人操控,而这项新技术将使无人机决定攻击目标,几乎无需人类干预。然而不可避免地会对社会产生广泛的法律与伦理影响。


2018年5月

  • 美国《国家利益》网站发表《陆军新的超级武器:无人坦克?》文章称,无人装备与有人装备在战斗中配合,为指挥官带来了一系列新的战术。几乎所有正在研发的未来战车的设计,都将不同程度的涉及自动驾驶技术。陆军正在设计高技术无人装备,旨在使无人坦克和其他装甲战车能够在很少或根本不需要人为干预的情况下进行作战,从而为未来的地面作战带来新的战术和作战维度。

  • 谷歌公司公布了数十项人工智能和机器学习领域的颠覆性研究成果。其中,“基于计算机视觉的定位服务”(VPS)能够在人工智能终端的帮助下,实现基本不依赖于GPS系统的高精度定位。由于该终端无需外部信息输入,因此传统的干扰和反制方案无法对其造成影响,具有深远的军事应用前景。


2018年7月

美国国防部大力推进主战装备的人工智能化。如采取技术手段扩展人工智能的应用,同时利用互联网强化其“海上网络与体系化服务”(CANES)在航母、两栖攻击舰、驱逐舰以及潜艇等平台上的应用;依靠先进算法的人工智能正在用于快速读取大型数据库,以此进行实时分析,用于识别与恶意软件相关的异常现象;由人工智能所驱动的实时分析已经在陆军和空军的视情维修(CBM)中取得了很大的成功。


2018年8月

美国国防部发布《2017—2042财年无人系统综合路线图》,为无人系统的发展提供了总体战略指南。该路线图主要从互用性、自主性、安全网络和人机协同四个方面分析了无人系统面临的问题、挑战、机遇、重点需发展的关键技术等。其中,基于人工智能发展不断增强无人系统自主作战能力,提高无人系统作战效率和效能,是该路线图四个发展主题之一。人工智能也是该路线图提出的19项需要近远期发展的关键技术之一。


2018年9月

美国空军启动“量子计划”。美国国防创新试验单元决定通过算法将人工智能带入美空军的计划、规划、预算和执行流程中,此举标志着“量子计划”第一阶段已启动,将试图使用机器学习资源来提升顶层军事领导人的决策能力。美空军决策数据的机器学习项目,旨在处理与各种空军计划和规划实践相对应的数据,以搭建能够与空中作战领域有关的未来决策模型。


2018年10月

  • 美国陆军研究实验室网络科学部门负责人亚历山大•科特预测,未来大部分防务工作将由人工智能主体完成。在地面部署全副武装的人类士兵的概念将随着时间的推移而消失。届时,人类战士将与以机器人、传感器、智能武器、自动驾驶汽车和可穿戴式小工具的形式存在的智能主体共享战场。这些技术如今在一定程度上存在,未来它们将变得智能化程度更高,并且能够利用机器学习软件自动获取新信息和在不断变化的环境中做出决定。

  • 美国《国家利益》网站10月23日发表题为《F-35隐形战斗机用“威胁资料馆”作战》的报道称,F-35战斗机正在用一个机载“威胁资料馆”执行攻击、侦察和作战任务。这个“资料馆”主要依靠计算机算法来实现,而后者日益受到人工智能的支持。


2018年12月

  • 美国“军事”网站报道称,伴随人工智能技术发展,完全自主化的无人作战系统将在不远的将来出现。它们的输入状态近乎无限,并能快速提取有价值信息,由特定计算机程序做出决策,即使与后方失联,也可独立完成任务。负责情报、监视与侦察的美国空军副参谋长贾米森表示,利用人工智能处理几百万个信息探测节点所获信息,可增强美军实时决策力,有助于美军在战场上取胜。目前,美军士兵已经开始携带摄像机巡逻,并将搭载摄像机的无人机应用于叙利亚和乌克兰。

  • 另据美国航天新闻网消息,洛克希德•马丁公司宣布,将使用日本NEC公司的人工智能技术分析太空中各类传感器产生的“大数据”,用于快速发现卫星运行中的变轨情况和太空环境变化,预测空间天气对电子系统的潜在影响等,未来可大幅提升美国太空系统运行的安全性和工作效能。洛克希德•马丁公司还称,一支选定部队的士兵们将于12月开始试用一款名为ONYX的外骨骼系统。这种外骨骼系统利用人工智能技术来提升每位士兵的力量和能力。


三、人工智能武器化将推动未来作战方式发生变化



 1. 信息更精确 


现代战争中,地理空间情报对于隐身战机、巡航导弹等武器在信息化战场上成功应用至关重要。实时、精准的地理空间情报获取能力,逐渐变成现代军队作战能力的重要组成部分。美国国防部已将机器学习与人工智能确定为武器与信息系统军事现代化战略的核心要素。例如,哈里斯公司将使用先进的分析技术不断评估国家地理空间情报局数据库的运行状态,并完成所有地理空间数据的获取、创建和集成。为了保证精确定位,该公司还将用基于云的分析工具来检验和更新数据。


美陆军也正在寻求人工智能电子战方案和不依赖GPS导航备份手段。据报道,美国陆军快速能力办公室,主要负责发展网络空间、电子战、定位导航与授时(PNT)三个领域的颠覆性技术,以弥补作战代差。该办公室发布了“支持电子战的人工智能机器学习方法、算法和系统;定位、导航与授时替代方案”信息征集书,旨在开发相关系统寻求技术发展。



 2. 作战更灵活 


根据美国空军的构想,在未来的“反介入/区域拒止”环境中作战时,所有的第五代战斗机都将配备无人机作为僚机。目前,美军正在积极开展QF-16改装型无人机与F-35战斗机的配对作战测试。预计到2020年,美军将使用真正的无人机僚机实施“有人-无人”编组打击试验。美军无人作战武装旋翼机(UCAR)已经能够在无任何监督协助的情况下,对特定战场空间的敌我意图进行推理、优选作战目标,并由个体完成任务规划,距完全自主的终极目标仅一步之遥。


近期,美国国防部高级研究计划局向雷声、诺斯罗普•格鲁曼和洛克希德•马丁等军火公司授予了进攻性蜂群战术项目第一阶段的合同,目的就是开发小型空中无人机和地面机器人,能够以250个或更多数量进行蜂群行动。这些蜂群可以由廉价系统组成,即使在战斗中失去许多个体无人机,对其完成主体任务的能力也几乎没有影响。美国海军也在为EA-18G电子战机开发机器学习算法。


此外,美国国防部称,正在研制的全动态视频系统可以自动将具有威胁意图的目标通报给分析师,确认后由操作员执行射击,即完成任务。该系统已部署到中东和非洲的6处基地,还将加载至无人机以提升其察打一体功能。早在2016年,美国海军《2025年自主潜航器需求》和《未来舰队平台备选方案》报告,即计划2030年美国海军实现分布式舰队的构想,装备中型无人潜航器183具,核潜艇携带大型无人潜航器48具。如今美国已开发了数量众多、类型多样的无人航行器体系,计划中的大型无人潜航器甚至能在港口、公开海域及主要航道执行超过70天的反潜、侦察、监视任务。



 3. 网络安全风险更大 


据报道,美国斯坦福大学和美国Infinite初创公司联合研发了一种基于人工智能处理芯片的自主网络攻击系统。该系统能够自主学习网络环境并自行生成特定恶意代码,实现对指定网络的攻击、信息窃取等操作。该系统得到了美国防高级研究计划局的高度重视,并计划予以优先资助。通过人工智能自主寻找网络漏洞的方式,将使美军网络作战部队行动更加高效,攻击手段更加隐蔽和智能。传统的基于病毒库和行为识别的方式,将无法应对灵活多变的人工智能病毒生成系统,其恶意代码的生成、执行、感染具有更强的隐蔽性,致使网络安全环境面临更大的挑战。



 4. 影响力机器催生认知战 


2018年10月,美国陆军协会陆战研究所发布报告《影响力机器——让自动化信息作战成为战略制胜机制》称,在人工智能的辅助下,利用算法生成内容、实施个性化的目标锁定和采用密集的信息传播组合,可形成“影响力机器”,实施信息作战,将产生指数级的影响效应。该报告认为,“影响力机器”信息作战在战略层面上的影响力远胜于人工智能技术在其它领域的应用。因为它可以在机器学习的辅助下利用其情感、偏见筛选、锁定那些心理最易受到影响的目标受众,然后将定制的“精神弹药”快速密集的“射向”目标群体,达到影响其心理、操纵其认知的目的。




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