人工智能的發展及其在未來戰爭中的影響與應用思考

程運江 張程 趙日 周國峰 許澤宇

摘要：本文介紹了人工智能技術的概念、起源與發展，分析了人工智能技術對未來戰爭的影響及其在國外軍事領域的發展現狀，提出了人工智能技術在未來戰爭有四種重要的發展應用方向：智能作戰樣式、智能作戰體系、智能作戰武器、智能作戰保障，可為人工智能技術在軍事領域的發展和未來戰爭的應用提出建設性意見。

關鍵詞：人工智能;未來戰爭;智能化

中圖分類號：TJ760;TP18文獻標識碼：A文章編號：1673-5048（2019）01-0058-05[SQ0]

0引言

人工智能技術已進入快速發展期，是公認最有可能改變未來世界的顛覆性技術之一，也是推動軍事發展、改革戰爭形態的顛覆性技術[1]。世界各軍事強國均已將人工智能技術提升至國家戰略層次，從頂層規劃、基礎研究、科研預算等方面給予了多方面的支持。人工智能武器的出現將從根本上改變作戰樣式和作戰理論，戰爭形態也將從徒手戰爭、冷兵器戰爭、熱兵器戰爭、機械化戰爭、信息化戰爭階段向智能化程度更高、博弈性更強、功能更豐富、作戰效果更佳的未來智能化戰爭形態發展[2-3]。人工智能技術在軍事戰爭領域應用廣闊，世界各大軍事強國已經著手開展智能化軍事裝備的競賽。其中，美國提前布局，將人工智能視為實現美國“第三次抵消戰略”的主要途徑之一，謀求在智能化方面與其他國家拉開差距形成代差[4]。美國空軍開展了“技術地平線”等技術研究，促使無人作戰、智能化作戰等顛覆性技術生成戰斗能力，保持與對手形成非對稱優勢[5]。

為更好抓住未來戰爭形態的發展機遇，避免喪失先機而對軍事裝備發展造成代差，亟需用未來的眼光瞄準和適應未來的戰爭形態，大力開展人工智能技術對國內未來戰爭及相關武器裝備的應用研究。

1人工智能概念、起源與發展

1.1人工智能的概念

人工智能是計算機科學中涉及研究、設計和應用智能機器的一個分支，主要目標在于研究用機器模仿和執行人腦的某些智力功能，并開發相關理論和技術，是一門研究、開發用于模仿、延伸人的智能、技術及應用系統的技術科學[6]。

智能化一般而言具有感知能力、記憶與思維能力、學習與自適應能力、行為能力等特征。從智能化層次來看，人工智能可分為運算智能、感知智能和認知智能3個層次[7]。

（1）運算智能，指快速計算和記憶存儲能力，是感知智能和認知智能的基礎。其核心主要是進行科學運算、邏輯處理、統計查詢等，以協助存儲和處理海量數據。

（2）感知智能，指視覺、觸覺、聽覺等感知能力，是運算智能的更高一層次。其核心主要是實現機器可“看”懂與“聽”懂的能力，并以此為基礎輔助人類更高效率地完成感知類的相關工作，如圖像理解、語言翻譯等。

（3）認知智能，指“能理解、會思考”等類人類智能能力，是人工智能現階段的最高層次。其核心主要在于實現機器自主思考、行動，可全面輔助或替代人類工作，強調機器可自主思考、理解、推理、決策，其綜合性更強，更貼近人類智能。

1.2人工智能的起源與發展

人工智能孕育于20世紀20年代，美國數學家維納將數理關系簡化為類理論，推動數學邏輯，向機器邏輯邁進了一步。20世紀三四十年代，智能界涌現了數理邏輯和關于計算的新思想，并且有相關研究表明推理的某些方面可以用比較簡單的結構加以形式化[6]。20世紀50年代，世界的科學技術進入一個新的發展階段，信息量急劇增加，信息傳遞日益加快，人類的自然智能已經無法迅速處理如此巨大數量的信息，于是開始探索通過計算機執行需要使用人的智能才能完成的任務。1956年夏季，在美國的達特茅斯大學舉辦了一次長達兩個月的機器模擬人工智能的研討會，首次提出人工智能術語（ArtificialIntelligence，AI），標志著人工智能技術學科的誕生。20世紀60年代，人工智能技術快速發展，在定理證明、下棋等方面得到應用與研究。20世紀70年代，隨著計算機技術和集成電路的發展，人工智能技術在專家系統方面得到研究并進入應用開發階段。20世紀80年代以來，人工智能技術推廣至化學、管理、石油、軍事等領域，并相繼成功研發出對應的專家系統。20世紀90年代，IBM開發的超級電腦“深藍”兩次挑戰世界冠軍帕羅夫成功，意味著人工智能技術取得具有里程碑意義的成功?，F階段的人工智能技術發展起源于2010年以后，在大數據技術和計算機超級能力提升的基礎上，大數據互聯網為改進機器學習提供了強有力的支撐。2016年，谷歌公司開發的“阿爾法”在圍棋網絡平臺橫掃柯潔、樸廷桓、井山裕太等圍棋界頂尖高手，攻克了被稱為“人類智慧的最后堡壘”的領域——圍棋。

2014年秋，斯坦福大學發起了人工智能百年研究調研項目，分析了人工智能過去15年的發展狀況，并預測了其在未來15年的發展趨勢。研究結果表明，人工智能革命得益于多個因素協同作用，技術的積累和日趨成熟使人工智能呈現爆發增長之勢。未來15年，人工智能領域將集中關注人類意識系統的開發，涉及包括計算機視覺、機器學習、文本語言處理、自然語言處理、機器人技術、生物識別技術等核心技術[8]。

2智能化戰爭時代

2.1人工智能推動戰爭形態變革

航空兵器2019年第26卷第1期

程運江，等：人工智能的發展及其在未來戰爭中的影響與應用思考

戰爭形態是一個籠統、高度概括的概念，其內涵由作戰樣式、作戰裝備和顛覆性技術組成[2]。戰爭是以新作戰樣式體現，新作戰樣式是由新的作戰裝備實現，而新的作戰裝備是因顛覆性技術突破產生，顛覆性技術的研發又受到新作戰樣式的影響，三者相互耦合，相互影響。當作戰樣式、作戰裝備和顛覆性技術相互影響突破，就可能推動戰爭形態變革，產生未來戰爭形態。其中，顛覆性技術是新型戰爭形態的基石，可以推動產生新的作戰裝備和作戰樣式，掌握了顛覆性技術就能更多地掌握戰爭制勝的主動權。人工智能作為顛覆性技術的重要發展方向，將在作戰樣式、作戰體系、作戰武器、作戰保障等方面改變現有機械化、信息化戰爭形態，進而推動未來戰場格局的改革。

近年來，隨著超大規模計算、量子計算、云計算、大數據、類腦芯片和深度學習等新技術的不斷突破，人工智能在運算智能、感知智能和認知智能領域取得重大進展，極大推動了軍用機器人、智能武器、無人機等作戰裝備的研究發展，改變了現有的作戰樣式、作戰裝備、作戰體系，使得未來的戰爭形態發生巨大變化。智能作戰即將來臨，成為繼火藥、機械制造技術、現代信息集成技術之后的又一次技術革命。此前，火藥、機械制造技術、現代信息集成技術先后推動了熱兵器戰爭、機械化戰爭、信息化戰爭形態的發展。

2.2國外人工智能在軍事領域的發展現狀

在人工智能技術推動軍事戰爭變革之際，美國、俄羅斯、英國、法國等世界各大軍事強國已提前布局、著手智能化軍事裝備發展，提升無人作戰、智能化作戰等能力，確?？蓮娜斯ぶ悄茴嵏残约夹g快速生成戰斗能力以保持與對手形成非對稱優勢。

（1）美國人工智能在軍事領域的發展現狀

面對新時期軍事需求變化，美國國防高級研究計劃局（DARPA）將人工智能視為實現美國“第三次抵消戰略”的主要途徑之一。為適應未來20年的戰略環境，繼續保持未來的技術優勢，美國空軍于2010年開展了技術領域頂層戰略規劃——“技術地平線”研究，在作戰需求牽引與技術發展雙輪驅動下，重點發展了“空海一體戰”，并對無人作戰、自主控制、精確打擊、智能態勢感知等核心作戰能力進行研究，促使美國空軍從武器裝備差異化、顛覆技術快速生成作戰能力等方面保持與對手形成非對稱優勢[9]。美國空軍分別開展了群體與個體智能作戰武器裝備研究。2015年6月，美國空軍組織1架F16戰斗機發射72個微型無人機，進行集群編隊飛行試驗。2016年，美國空軍發布了小型無人機系統的發展路線圖，闡述了包括作戰任務、“忠誠僚機”和集群作戰樣式等相關內容。2018年，美國空軍進行了第二次LRASM遠程智能反艦導彈齊射飛行試驗，完成了中段、末段導航自動轉換，采用彈上傳感器導引至海上移動目標，并成功命中靶標。

（2）其他國家在人工智能軍事領域的發展現狀

俄羅斯戰略導彈部隊正在研制的“狼式-2”移動式機器人系統采用履帶式底盤，可在5km范圍內通過無線電頻道控制，由熱成像儀、彈道計算機、激光測距儀和陀螺穩定器保證射擊精度，可在時速35km的情況下擊中目標[10]。俄羅斯的部分T-50和蘇-35戰斗機裝備“決斗”智能輔助系統，可使飛行員更好地完成判斷、決策和武器操控。2016年7月，俄羅斯塔斯社報道，俄羅斯下一代戰斗機將于2025年公布，其飛行馬赫數可達4～5，可在臨近空間飛行，且有望對飛機附近5～10架無人機集群進行指揮控制。

2016年3月，英法兩國宣布共同進行無人未來空戰系統項目研究合作，預計將在2030年左右逐步替代現有的陣風和臺風戰斗機。2017年3月，法國達索飛機公司成功實現了神經元無人機與陣風戰斗機的數百里編隊飛行，促進了“有人-無人”協同、無人僚機等研究[11]。

2011年，白俄羅斯研制出一款帶履帶系統的無人駕駛遙控武器平臺，具備在遙控指令控制下使用配備的機槍和榴彈發射器攻擊800m距離內的目標。以色列研制了“多戈”自動武裝戰術作戰機器人，配裝標準格洛克26型9mm口徑手槍。

3人工智能在未來戰爭應用的思考

如今，世界科技迅猛發展，正面臨著新突破的發展格局。以人機大戰為標志，人工智能技術取得了突破性重大進展，并將加速向戰爭領域轉移（尤其是空戰領域），包括作戰樣式、作戰體系、作戰武器、作戰保障等，極有可能推動戰爭形態變革，向智能化戰爭階段邁進。因此，需要用未來的眼光瞄準和適應未來的戰爭形態，加強對人工智能技術的研究，加緊做好技術創新的戰略性布局，科學應對人工智能對未來戰爭形態帶來的演變，全力爭奪未來戰場的“新制高點”。人工智能在未來戰爭應用主要有以下四種重要的發展方向。

3.1智能作戰樣式引領未來戰爭的發展趨勢

無人作戰是指以無人駕駛的、完全按照遙控操作或按預編程序自主運作且攜帶進攻性或防御性武器的武器平臺為依托遂行的作戰行動。在美軍阿富汗、伊拉克戰爭期間，錯綜復雜的戰場環境、充滿危險的軍事行動和繁重的作戰任務都急迫需求無人作戰平臺，更多采取無人作戰樣式以減少傷亡、減輕作戰壓力。與無人作戰相比，智能無人作戰將更具有自主/半自主的運動控制、任務規劃、指揮決策、任務執行等方面的智能特征。著眼未來，隨著智能無人作戰平臺大規模走上戰爭舞臺，未來作戰樣式將進一步轉型，謀求“高智能、零傷亡、無人制勝”將成為未來戰場的一個重要趨勢，智能無人作戰將成為一種顛覆性的新型作戰樣式主導未來戰場[12]。智能無人作戰有以下三點發展趨勢：

（1）加強有人與無人智能協同作戰。在日趨復雜的戰場環境中，無人裝備與有人裝備的協同作戰能力將成為未來無人作戰的一個重要發展方向，實現混合編組，共同執行各種殺傷性和非殺傷性的任務。

（2）發展智能自主作戰。隨著人工智能技術的更深層次研究與突破，智能無人作戰平臺的智能化程度將進一步提高，具備高智能、多功能、反應快、超強適應性、感知和避障等能力的無人作戰平臺將成建制、有組織走上作戰一線，自主作戰成為可能。

（3）實施“蜂群”戰術?！胺淙骸敝复罅糠稚⒌膫€體或小組，作為一個整體協調一致進行戰斗，對敵實施飽和攻擊，具有自主協同和自適應等特點。

3.2智能作戰體系掌握未來戰爭的主動權

體系對抗是現階段信息化戰爭的基本特征，也是未來戰場的主旋律，掌握智能程度更高的作戰體系就可以掌握未來戰爭的主動權。智能作戰體系是指基于高度人工智能化的自主作戰體系，包括智能探測系統、智能作戰指揮系統及智能武器系統等，可實現智能任務規劃與決策、智能飛行管理與協同和智能尋的識別與評估，如圖1所示。

通過智能探測系統、智能作戰指揮系統及智能武器系統，可有機融合預警探測、情報收集、網絡通信、指揮控制、電子對抗、任務生成、火力打擊、綜合保障等作戰要素，從“偵、控、抗、打、評”等維度將體系對抗與大數據智能、類腦智能、自主智能、群體智能等人工智能技術有機結合，重點解決動態響應、智能決策、自主作戰等核心問題，實現作戰體系的體系對抗自主化、智能化，極大地提高武器裝備的作戰效能。

3.3智能作戰武器成為未來戰爭的殺手锏

智能制導武器是傳統武器的升級版，是具有較高水平“思考”能力的殺傷武器，支撐制導武器作戰模式變革，形成一種新型非對稱制衡能力。以導彈為例，智能導彈是將人工智能技術應用到導彈武器的作戰指揮、彈體結構、制導控制、戰斗部、動力系統等，使導彈從探測、跟蹤、尋的、突防、毀傷、協同作戰、保障等作戰過程及全壽命周期內實現局部自主性或完全自主性[13]。以導彈為例，智能制導武器應具備以下功能：

（1）戰場信息智能感知。在未來復雜的戰場環境下，智能化導彈可實時感知太空、空中、地面、水下、網絡等多維戰場環境，多源融合不同種類信息情報，為后續作戰提供信息支撐。

（2）目標智能識別?；诙喾N傳感器、多源信息獲取更準確的目標數據，避免被相似目標或誘餌迷惑，提供導彈的目標識別能力。

（3）動力智能控制。通過采用自主能量管控技術和自適應、自修復能力的動力系統，實現導彈大縱深、大空域、大機動的動力自適應能力。

（4）結構智能變形。在導彈飛行過程中遇到突發情況，可通過彈體或彈翼做出自適應變形以改變飛行姿態和飛行軌跡，改變升力和速度，進而有效避免或解決突發情況，提高導彈生存力。

目前，DARPA，NASA和美國空軍等開展“智能翼”研究，展示了形狀記憶合金等智能材料的應用潛力。同時，歐洲也啟動了由多個單位合作的3AS（ActiveAeroelasticAircraftStructures），將變體飛機的研制列入了研究日程[14]。

3.4智能作戰保障提高未來戰爭的作戰節奏

智能保障是在作戰保障領域廣泛運用物聯感知、大數據、人工智能等技術群[15]，融合現代管理、信息化戰爭等方法，采用創新保障理念、優化體制結構、再造機制流程、改進保障方式等手段，更好地實現需求自動感知、資源自動籌措、任務自主執行的智能化保障。

智慧保障以“智能+行動”為基本模型，利用信息系統處理業務，運用大數據支持決策，通過智能裝備執行任務，依托信息網絡協同行動，能夠靈活應對大規模集群作戰、快速反應作戰等作戰樣式，科學分析作戰需求與命令，智能快速地做出作戰響應，實現武器裝備的智能保障與快速供應，支撐戰斗力生成模式的跨越轉化，提高未來戰爭的保障效益和作戰節奏。

4結束語

人工智能技術是新世紀引領未來發展的主導學科之一，也是對未來戰爭甚至未來社會都會產生巨大影響的顛覆性技術之一。要敏銳把握人工智能快速發展的契機，重視人工智能技術對未來戰爭相關軍事武器的應用與研究，提升無人作戰、智能化作戰等作戰能力，加快推進智能化在變革未來戰爭形態中的基礎主導作用，超前布局人工智能技術在軍事指揮、軍事裝備、作戰方式等方面需突破的關鍵核心技術，以更好地抓住未來戰爭形態的發展機遇，掌握打贏未來戰爭的主動權。

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