軍地一體化:算法製勝的必由之路
【講武堂】
作者:王貴濤(中國科學院大學經濟與(yu) 管理學院在讀博士研究生)
在俄烏(wu) 衝(chong) 突中,北約國家對烏(wu) 克蘭(lan) 援助的先進武器裝備可謂琳琅滿目,不僅(jin) 有防空導彈、火炮、坦克等傳(chuan) 統“硬”武器,更有一些“軟”武器令人大開眼界。近期《華盛頓郵報》發表了一篇名為(wei) “算法是如何打破俄烏(wu) 戰爭(zheng) 平衡的”的報道,披露了美國高科技公司與(yu) 美軍(jun) 方合作,運用先進算法武器深度介入俄烏(wu) 衝(chong) 突的諸多內(nei) 幕。可以說,算法作為(wei) 一種新型戰爭(zheng) 製勝武器,已進入大眾(zhong) 視野。
戰爭(zheng) 算法的前世今生
算法實際上是一個(ge) 數學概念,廣義(yi) 上指的是解決(jue) 問題的計算方法,是用係統的方法來求解問題的策略機製。從(cong) 這個(ge) 意義(yi) 上來講,上古時期人們(men) “結繩記事”就是一種簡單算法。隨著計算機和互聯網技術的發展,算法逐漸成為(wei) 領域名詞,特指給定一個(ge) 目標,通過一係列計算步驟,將輸入的信息或數據轉換成輸出的結果或決(jue) 策方案。現代人幾乎生活在算法的海洋中,設定目的地,導航軟件會(hui) 自動算出可選路線,背後依靠的是路徑規劃算法;拿起手機,人臉識別自動解鎖,深度學習(xi) 算法功不可沒;打開瀏覽器,感興(xing) 趣的內(nei) 容會(hui) 自動推送到主頁,智能推薦算法“比你還懂你自己”。
實際上,算法很早就開始應用於(yu) 軍(jun) 事領域。在小說《三國演義(yi) 》中,諸葛亮以20條草船借得10萬(wan) 箭,體(ti) 現了對天氣、地理、人心的精準計算。二戰後,人們(men) 總結戰爭(zheng) 經驗,逐漸形成了由搜索算法、排隊算法、統籌算法、規劃算法等組成的戰爭(zheng) 算法體(ti) 係。製導武器出現後,算法也起著關(guan) 鍵性賦能作用。從(cong) 坦克裝甲車輛的主動防護係統到軍(jun) 用飛機的自主控製係統,再到防空導彈的防空反導係統,算法逐漸成為(wei) 大國主戰裝備的標配。隨著計算機的發明,戰爭(zheng) 算法開始進入機器使能階段,作用日益凸顯,逐漸成為(wei) 重要的軍(jun) 事概念。但是,算法本身使用價(jia) 值是有限的,隻有與(yu) 超算能力和大數據結合才能大顯神威。國際上一般把算法、算力、數據這三大要素作為(wei) 衡量人工智能發展水平的重要指標。其中,算法在人工智能技術中處於(yu) 核心地位,可以說是人工智能的“引擎”。因此,算法戰的實質,是基於(yu) 人工智能的“智能+”戰爭(zheng) 。早在2017年,美軍(jun) “第三次抵消戰略”的總設計師羅伯特·沃克就提出了“算法戰”作戰概念。美國防部隨後設立“算法戰跨職能小組”,啟動了“碼文工程”項目,加速人工智能、大數據及機器學習(xi) 等先進技術的集成,積極開展軍(jun) 用算法的研究和運用。該項目成立一年以後取得了階段性成果,其開發的4套算法在美軍(jun) 非洲司令部、中央司令部等地部署,進行技術測試,並成功運用於(yu) 反恐行動。“算法戰跨職能小組”現已與(yu) 亞(ya) 馬遜、穀歌等商業(ye) 巨頭展開合作,使其具備了深厚的智力資源支持。近幾年,美軍(jun) 戰爭(zheng) 類算法取得了巨大突破,並開始在軍(jun) 事活動中大量部署應用。
先進戰爭(zheng) 算法的力量
在俄烏(wu) 衝(chong) 突中,烏(wu) 軍(jun) 在前線廣泛使用了一套由美國民用軟件公司帕蘭(lan) 提爾提供的“元星座”信息係統,該係統可以獲取特定區域的作戰數據,利用人工智能算法快速整合並分析光學圖像、合成孔徑雷達圖像和火力熱圖像,為(wei) 烏(wu) 克蘭(lan) 指揮官提供高質量的戰場情報數據,使其時刻掌握俄軍(jun) 精準位置,並推薦打擊武器和路徑。帕蘭(lan) 提爾公司的首席執行官亞(ya) 曆克斯認為(wei) ,先進戰爭(zheng) 算法的力量“相當於(yu) 擁有戰術核武器來對付隻有常規武器的對手”。
烏(wu) 軍(jun) 利用這種商業(ye) 化的算法工具,加上“星鏈”提供的商業(ye) 通信能力,使其能夠在俄軍(jun) 強大的火力壓迫下,始終擁有暢通的指揮鏈路,維持殺傷(shang) 鏈閉環,威脅俄軍(jun) 的作戰行動。烏(wu) 克蘭(lan) 數字轉型部長米哈伊洛·費多羅夫說,“這種電子殺傷(shang) 鏈在奪占赫爾鬆、伊津、哈爾科夫和基輔地區的軍(jun) 事行動中特別有用”。
《華盛頓郵報》的報道向世人展示了美軍(jun) 算法戰武器在現代戰爭(zheng) 中的巨大威力,但這隻是冰山一角,實際上美軍(jun) 算法戰武器幾乎貫穿俄烏(wu) 衝(chong) 突的全程,並且商業(ye) 公司在其中起到了舉(ju) 足輕重的作用。
俄烏(wu) 衝(chong) 突開始前,美軍(jun) 就已經開始運用先進算法預測未來局勢。衝(chong) 突爆發前數天,世界各國眾(zhong) 多戰爭(zheng) 分析人員都預測俄烏(wu) 不會(hui) 爆發大規模衝(chong) 突,而美國卻堅定表示俄軍(jun) 將會(hui) 進攻烏(wu) 克蘭(lan) ,事後證明美預測非常準確。這不是巧合,而是美軍(jun) 強大的戰爭(zheng) 分析預測算法的一波“正常操作”。2021年美軍(jun) 進行了“全球信息優(you) 勢實驗”活動,所有11個(ge) 聯合司令部參加,聯合人工智能中心和“算法戰跨職能小組”,測試了基於(yu) 人工智能算法的先進預測係統“蓋德”。該係統集成了來自空中、海上、地麵和太空的情報接入分析能力,能夠提供全球部隊部署信息和行動預警,可以在一分鍾內(nei) 預判敵人數日後的行動,其中對手動向由“碼文工程”項目的人工智能算法自動推測。美媒體(ti) 由此宣稱,美軍(jun) 超前戰爭(zheng) 預測能力“不是科幻,已經能夠做到”。
帕蘭(lan) 提爾公司為(wei) 烏(wu) 軍(jun) 提供的“元星座”信息係統,更多的是利用人工智能算法進行情報分析,是一種戰場態勢感知輔助工具。而美軍(jun) 在衝(chong) 突開始後,實際上為(wei) 烏(wu) 克蘭(lan) 提供了大量指揮決(jue) 策輔助。去年3月2日,美國著名軍(jun) 事雜誌《戰爭(zheng) 困境》發表了一篇報告,介紹了美軍(jun) 對俄烏(wu) 衝(chong) 突開局的兵棋推演情況。報告中有一段話耐人尋味,“在兵棋推演中,烏(wu) 克蘭(lan) 派出了三個(ge) 旅反擊俄羅斯裝甲部隊側(ce) 翼,結果在哈爾科夫西北約40公裏處,烏(wu) 克蘭(lan) 92旅遭遇俄軍(jun) 摧毀。反複的兵棋推演和複盤分析發現烏(wu) 克蘭(lan) 留在哈爾科夫將其變成一座堡壘更有利。烏(wu) 克蘭(lan) 明智地選擇了兵棋推演分析得出的最佳行動方案”。烏(wu) 克蘭(lan) 的“明智”恐怕不是靈機一動,由於(yu) 該報道披露於(yu) 戰爭(zheng) 初期,美軍(jun) 顯然不會(hui) 承認他們(men) 充當“事外高人”指點烏(wu) 克蘭(lan) 。直到去年9月份,《紐約時報》公開報道了烏(wu) 克蘭(lan) 在哈爾科夫和赫爾鬆兩(liang) 個(ge) 方向的反擊計劃,是由美英軍(jun) 方人員開展兵棋推演後設計的,目標直指俄羅斯的弱點,並通過推演找到了“大而明確的勝利”之路。這一次美軍(jun) 不再遮遮掩掩,終於(yu) 承認了在背後為(wei) 烏(wu) 克蘭(lan) “指點迷津”的事實。
兵棋推演之所以能夠發揮如此重大的作用,關(guan) 鍵是其底層的算法模型。美軍(jun) 曆來將其兵棋推演的算法、模型、規則、數據等技術列為(wei) 核心機密,對重要對手全麵禁運。兵棋算法模型之所以珍貴,是因為(wei) 其真實反映了戰爭(zheng) 規律。很多算法都是從(cong) 實戰行動或作戰實驗中積累而成,無法通過常規的研究手段獲取。
隨著美德等國家宣布向烏(wu) 克蘭(lan) 提供先進主戰坦克,俄烏(wu) 局勢將進一步升級。我們(men) 不禁要問,為(wei) 什麽(me) 此刻北約國家冒著卷入戰爭(zheng) 的風險,公開表示對烏(wu) 克蘭(lan) 進行重型武器的援助?實際上這背後依然可以看到算法的身影。據報道,美五角大樓設計了一種人工智能算法,能夠模擬俄軍(jun) 的進攻行為(wei) ,可以根據戰場上俄軍(jun) 表現出來的弱點,為(wei) 烏(wu) 軍(jun) 提供最有針對性的武器裝備。這種“點穴式”精準軍(jun) 援的背後,離不開海量數據和先進算法的支撐。更為(wei) 引人注目的是,美軍(jun) 的算法甚至將全球可用資源都計算在內(nei) ,摩納哥不久前就被這個(ge) 算法給“盯上”了,“迫於(yu) 壓力”參加了美國主導的“拉姆施泰因會(hui) 議”,最終不得不向烏(wu) 克蘭(lan) 秘密提供T-72B主戰坦克。
美軍(jun) 算法戰在俄烏(wu) 衝(chong) 突中取得預期效果,預示著一種新型的代理人戰爭(zheng) 形態逐漸清晰,它輸出火力殺傷(shang) 武器,還輸出以算法為(wei) 核心的指揮決(jue) 策係統。可以預見,隨著智能技術的持續突破,算法在情報分析、態勢研判、作戰設計、任務規劃、決(jue) 策輔助、後勤保障等方麵,將扮演越來越重要的角色。近幾年,美軍(jun) 提出的“馬賽克戰”“決(jue) 策中心戰”“多域戰”等新型作戰概念,都是追求利用先進算法洞悉戰爭(zheng) 規律、建立決(jue) 策優(you) 勢、管控戰爭(zheng) 體(ti) 係。
軍(jun) 地一體(ti) 構建算法戰
美軍(jun) 算法戰在俄烏(wu) 衝(chong) 突中取得成效,商業(ye) 公司在其中無疑起到舉(ju) 足輕重的作用。正是基於(yu) 此,美軍(jun) 曆來非常重視與(yu) 商業(ye) 公司合作開發軍(jun) 用算法。2020年,美國《國防》雜誌刊登了題為(wei) 《算法戰:人工智能項目,連接矽穀和軍(jun) 隊》的文章,指出美軍(jun) 借助商業(ye) 公司的算法開發能力,已經構建了一套聯合攻關(guan) 、成果轉化、人才共育的軍(jun) 地一體(ti) 化算法戰建設發展新範式。
軍(jun) 地聯合攻關(guan) 促進研究實效。算法戰是一種技術密集度非常高的戰爭(zheng) 樣式,需要大量的智力資源的支撐。實際上,一套先進的算法要想能夠在軍(jun) 事領域發揮作用,不僅(jin) 需要高水平技術人員的開發能力,更需要“懂打仗”的軍(jun) 事人員進行軍(jun) 事理論指導和運用能力,隻有兩(liang) 者密切配合,才能保證算法武器“瞄準”軍(jun) 事需求。例如,美軍(jun) 先進的人工智能飛行員“阿爾法”在對抗中能夠擊敗王牌飛行員,2017年,美國辛辛那提大學提出了“遺傳(chuan) 模糊樹”算法,這套算法能夠控製戰鬥機進行格鬥,美國空軍(jun) 研究實驗室為(wei) 這套算法提供了大量軍(jun) 事規則,最終誕生了美軍(jun) 首個(ge) 人工智能飛行員“阿爾法”,在空中格鬥訓練中擊敗王牌飛行員的故事。
軍(jun) 地成果共享厚實技術儲(chu) 備。大多數算法都是為(wei) 了解決(jue) 某個(ge) 具體(ti) 的問題而設計,要想解決(jue) 某個(ge) 複雜的戰爭(zheng) 問題,通常需要很多算法相互配合。雖然軍(jun) 事研究機構也在不斷開發新算法,但其開發的速度遠遠跟不上軍(jun) 事需求的爆炸式增長。實際上,很多民用算法技術通過適當的改造,可以基本滿足軍(jun) 事需求。同時,由於(yu) 軍(jun) 事領域往往追求更高的精度或性能,反過來也會(hui) 促進民用算法技術的發展。因此,吸收應用地方的人工智能算法技術成果,加強算法儲(chu) 備已成為(wei) 算法大國的共識。例如,美國著名商用機器人公司波士頓動力,通過將其先進的自動控製算法進行轉化,為(wei) 軍(jun) 方研製了著名的“大狗”機器人,可以在崎嶇的山路運送物資,而商用機器人也借用“大狗”的算法,增強了適應嚴(yan) 苛地理環境的能力。
軍(jun) 地人才共育提高智力水平。算法戰的本質是一種“智力戰”,先進戰爭(zheng) 算法設計需要精通數學、計算機、網絡、通信、人工智能等領域的大量高智人才,同時也需要大量軍(jun) 事人才的共同參與(yu) ,指技合一、理技融合成為(wei) 戰爭(zheng) 算法人才的新要求,隻有軍(jun) 地人才共育才能適應未來智能化戰爭(zheng) 需求。例如,在美軍(jun) 官初、高、中三級培訓教育體(ti) 係中,軍(jun) 官們(men) 都會(hui) 多次進入軍(jun) 事院校和地方院校進行反複學習(xi) ,其課程也融合了科學技術與(yu) 軍(jun) 事專(zhuan) 業(ye) 知識。隨著現代戰爭(zheng) 對高技術人才越來越渴求,在美軍(jun) 很多新質新域部隊中,大量地方掌握先進技術的青年人才被特招引進,以提高部隊作戰能力。
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