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2017年06月14日 星期三
中青在线

人工智能成军事科技前沿

未来战场,人机联手不再是幻想

本报特约撰稿 伊英杰   青年参考  ( 2017年06月14日   09 版)

    美国波士顿动力公司的“机器狗”和士兵协同作战

    研究人员测试人脑电波

    相比人脑,人工智能具备不会疲劳和效率高的优势,解决了对复杂环境的适应性问题之后,其军用潜力将得到释放。未来,人机联手作战将不再是幻想。

    现代战场上的传感器产生了海量信息,远远超过参战官兵的分析能力。众所周知,人脑在长时间分析数据的过程中会感到疲劳甚至遗失信息,容易造成指挥决策失误。

    相比之下,人工智能系统具有很大优势。它不会劳累,只要硬件能够持续运转,就可以24小时不间断地工作。更重要的是,具有人工智能的机器在学习知识、分析信息等方面的速度比普通电脑更快,在绝大多数场合的表现远超人类。

    随着人工智能技术成为未来战争的制高点,各国军方在深度学习、自适应、人机协同等前沿领域积极寻求突破,为终将到来的人工智能战争厉兵秣马。

    深度学习能力是重中之重

    美国国防部战略能力办公室主任威廉·罗珀称,未来战争发生的第一天,人类驾驶的作战飞机或无人机不会急于摧毁敌方的部队和军事基地,而会优先执行情报侦察、收集信息等任务,从而使得己方掌握更多情报和数据。

    罗珀曾在接受美国媒体采访时表示,下一场局部冲突的形式和传统战争有很大不同,它更像一场围绕数据收集的“闪电战”;参战双方通过计算机软件和传感器对抗,数据收集和分析处理最快、人工智能系统深度学习能力最强的一方,不发一枪就可获胜。

    作为在人工智能领域起步较早的国家,美国已开始探讨深度学习在军事领域的运用。美国海军水面作战中心的专家与印第安纳大学的信息和计算机学院的科研人员合作,希望在未来几年内打造具有人工智能的军用传感器,它将具有极强的深度学习能力。

    在这项研究的初始阶段,军方专家将从传感器中提取海量数据,供印第安纳大学的研究人员测试。通过雷达、光电传感器、被动传感器等多种电子设备采集的数据被反馈给人工智能系统,告诉后者“看到”的是什么;人工智能系统在认知大量同类影像后,可以从中提取出这类影像的基本特征,对敌方军舰、飞机进行分类,然后记忆并存储在系统中。

    完成整个学习过程后,当人工智能在真实作战环境中看到同类影像时,就能把传感器的数据和战场现实情况结合起来,对目标进行快速分析识别。美军初步打算将这项研究成果运用在军舰上的反无人机系统中,提高舰艇的自我防御和协同自卫能力。

    模仿人类,提高环境适应能力

    “阿尔法狗”具有超强的学习能力,面对固定的围棋棋盘和结构化数据,可以打败最优秀的人类棋手。但在军事领域,如果要在动态环境和广阔空间中识别目标并做出判断,人工智能系统以往总是一筹莫展。相比之下,人类大脑能更好地适应环境并应对自如。

    早在20世纪60年代,科学家就发现了与人类认知能力有关的脑电波信号:当人类察觉到异常情况、受到外部刺激、需要快速做出决定时,就会产生一种代号为P300的信号。士兵在判断某个突然出现的物体是否为敌方时,其生物学活动也遵循这一机理。

    据英国《每日邮报》报道,研究人员受到人脑的启发,试图将人类脑电波的数据输入基于神经网络的人工智能系统,让人工智能系统模仿人类,在面对新环境、新事物时正确决策。研究者希望,人工智能可以通过观察、记录训练有素的士兵的脑电波和眼球运动,在士兵做出决定的瞬间实时理解这些信号,为人工智能系统识别、评估陌生目标打下基础。相关技术推广后,具有自主攻击能力的机器人战士将不再是幻想。

    各国军方不仅将研究重点聚焦在复杂的人脑,也在关注不太发达的动物大脑,希望快速取得进展。他们正在寻找新方式,不断修正人工智能系统的决策框架,将遇到的新情况和从前积累的经验结合起来,提高人工智能系统适应新环境的能力。

    人机联合作战终将成为现实

    关于人工智能的研究不断深入,但谈及无人系统和武器的自主运行,几乎所有研究者都强调不打算用它完全代替人类做决策,称人类在未来战争中的地位类似美式橄榄球中的灵魂人物——四分卫。从某种意义上说,人机协同仍然以人为主,人工智能系统能够和人类交流、与士兵合作,共同解决双方无法单独解决的问题。在人机共同参战的场合,人工智能系统将扮演参谋的角色,可以弥补人类的智慧盲点,辅助人类指挥官做出判断和决策。

    未来,各国军方将把高度网络化的无人机和精确制导弹药投入战场,各种无人驾驶平台、基层士兵和指挥官可以互相联网、持续通讯、实时跟踪目标,通过深度学习程序共同解析有关敌方防御部署的情报,并根据战场环境变化采取相应的攻击和防御策略。人机高度协同的智能化军队,也许在战争开始后的第三天就能击溃对手。

    随着技术进步,经过的训练人工智能系统能够综合多种信息来源,有效地把目前的和将来的事件联系在一起,分析它们之间可能存在何种关系。由此,军用人工智能将演化到新阶段,不仅能够展望未来,还可解析整个战场的形势,理论上还能够进行战术场景推演,根据目前的形势判断战争发展的轨迹,辅佐人类趋利避害地进行指挥决策,最终赢得胜利。

 

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