為了研究國外AI領(lǐng)域科技發(fā)展現(xiàn)狀并研判其發(fā)展趨勢，對2021年美國、俄羅斯、歐洲等世界主要國家和地區(qū)AI領(lǐng)域的科技發(fā)展進(jìn)行了總結(jié)回顧和綜合評述，從戰(zhàn)略規(guī)劃、基礎(chǔ)研究、軍事應(yīng)用三個方面對2021年國外AI領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)行了歸納，包括世界主要國家不斷深化AI國家戰(zhàn)略，加速AI技術(shù)研發(fā)；機(jī)器智能、仿人智能、群體智能、人機(jī)混合智能技術(shù)發(fā)展路徑明晰，取得重要成果；AI前沿技術(shù)在空戰(zhàn)、海戰(zhàn)、網(wǎng)電、情報分析等軍事領(lǐng)域應(yīng)用不斷細(xì)化。2021年，AI各個領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)及軍事應(yīng)用研究成果頻出，世界軍事智能技術(shù)進(jìn)入了新一輪高速發(fā)展期。

1、引 言

伴隨信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，AI的研究迎來了高速發(fā)展的黃金期，世界主要國家都把AI視為“改變游戲規(guī)則”的顛覆性技術(shù)，積極爭奪在該領(lǐng)域的戰(zhàn)略制高點。AI提供了一種新路徑來保持軍事優(yōu)勢，在軍事領(lǐng)域的主要任務(wù)是研發(fā)用于延伸、增強(qiáng)作戰(zhàn)人員和作戰(zhàn)部隊智力和體系能力的理論方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)，包括機(jī)器智能技術(shù)、仿人智能技術(shù)、群體智能技術(shù)、人機(jī)混合智能技術(shù)四個領(lǐng)域。2021年，世界主要國家逐步細(xì)化了AI技術(shù)的發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃，各項軍事智能技術(shù)取得突破性進(jìn)展，應(yīng)用前景愈發(fā)廣闊，AI軍事作戰(zhàn)賦能進(jìn)程不斷加快。

2、世界主要國家不斷深化AI國家戰(zhàn)略，加速AI技術(shù)研發(fā)

AI作為驅(qū)動第四次工業(yè)革命的重要引擎，深刻影響著經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)和各技術(shù)學(xué)科的發(fā)展。為此，世界主要國家紛紛以國家戰(zhàn)略地位提升對AI在社會發(fā)展各領(lǐng)域（尤其是國防領(lǐng)域）的動能，以推動AI技術(shù)的研發(fā)。

2.1 美國從機(jī)構(gòu)設(shè)置、戰(zhàn)略規(guī)劃、預(yù)算投入三方面促進(jìn)AI能力發(fā)展

（1）美國成立多個AI相關(guān)機(jī)構(gòu)，督導(dǎo)和實施美國國家AI戰(zhàn)略。

2021年1月，美國成立國家AI倡議辦公室，以確保美國未來幾年在這一關(guān)鍵領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。該辦公室負(fù)責(zé)監(jiān)督和實施國家AI戰(zhàn)略，并作為聯(lián)邦政府在AI研究和決策過程中與政府部門、私營機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)界和其他利益相關(guān)者進(jìn)行協(xié)調(diào)和協(xié)作的中心樞紐。6月，美國宣布成立國家AI研究資源工作組，意在鞏固美國的前沿地位。該工作組屬于國家AI倡議辦公室，由12名學(xué)術(shù)界、政界和產(chǎn)業(yè)界人士組成，共同參與計劃的制定實施，以便AI研究人員獲得更多政府?dāng)?shù)據(jù)、資源和其他計算工具。根據(jù)《2020年國家AI倡議法》，該工作組將作為聯(lián)邦咨詢委員會，協(xié)助建立國家AI研究資源（NAIRR）的藍(lán)圖，建設(shè)可共享的研究基礎(chǔ)設(shè)施。該小組計劃于2022年5月和11月向國會提交兩份報告，闡述其發(fā)展戰(zhàn)略。

（2）美國發(fā)布多項AI戰(zhàn)略規(guī)劃，推動作戰(zhàn)能力在信息化技術(shù)加持下提質(zhì)升級。

2021年3月，美國AI國家安全委員會（NSCAI）發(fā)布《最終報告》，為美國在AI時代贏得競爭提出戰(zhàn)略。主報告分為“在AI時代保衛(wèi)美國”和“贏得科技競爭”兩大部分，從美國在AI領(lǐng)域面臨的威脅和風(fēng)險，以及怎樣應(yīng)對兩個方面進(jìn)行了論述，提出頂層結(jié)論和建議；附錄中的《行動藍(lán)圖》則詳細(xì)描述了美國政府為落實建議應(yīng)采取的措施。6月，美國防部啟動“AI與數(shù)據(jù)加速”（ADA）計劃，意在快速推進(jìn)“聯(lián)合全域指揮控制戰(zhàn)略”的實施。國防部將向美軍11個聯(lián)合作戰(zhàn)司令部派遣“作戰(zhàn)數(shù)據(jù)小組”和“AI專家小組”，通過一系列與“聯(lián)合全域指揮控制”等概念相關(guān)的實驗或演習(xí)，在不斷迭代中持續(xù)獲得新的AI和數(shù)據(jù)能力。7月，美海軍發(fā)布《智能自主系統(tǒng)科技戰(zhàn)略》，聚焦無人系統(tǒng)中集成自主、AI技術(shù)，能夠適應(yīng)瞬息萬變戰(zhàn)場環(huán)境的智能自主系統(tǒng)，提出“無縫集成為可信的海上力量”的發(fā)展愿景。8月，美國國土安全部發(fā)布《AI/機(jī)器學(xué)習(xí)戰(zhàn)略計劃》，制定了三個方面目標(biāo)：推動在國土安全部中運用下一代AI和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，增加研發(fā)投資，并利用這些技術(shù)建立起安全的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施；促進(jìn)在國土安全部任務(wù)中部署已成熟的AI和機(jī)器學(xué)習(xí)能力；建立、培養(yǎng)一支跨學(xué)科的AI/機(jī)器學(xué)習(xí)人才隊伍。

（3）美2022財年AI國防預(yù)算持續(xù)增加。

2022財年美國國防部預(yù)算申請中，研發(fā)、試驗與鑒定經(jīng)費高達(dá)1120億美元，比2021財年的1066億美元預(yù)算增長5.07%，創(chuàng)下歷史新高。美國防部稱研發(fā)投入的增加和資源的重新分配，將為AI、微電子、高超聲速導(dǎo)彈、網(wǎng)絡(luò)空間能力和5G網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)提供資金。其中，AI預(yù)算8.74億美元，用于推廣AI在美國防部的應(yīng)用，相比2021財年增長0.33億美元，增長率為3.92%。美國國防高級研究計劃局（DARPA）一直是AI突破性研究與開發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者，2022財年DARPA預(yù)算申請新增項目23個，集中在AI、電子器件、陸?？瘴淦髌脚_、定向能和“馬賽克戰(zhàn)”等技術(shù)方向。其中，AI技術(shù)方向新增項目4個，總經(jīng)費580萬美元，涉及模型算法、輔助決策、反制AI、AI可靠性等研究。

2.2 俄羅斯AI技術(shù)發(fā)展與倫理規(guī)范并重

（1）普京將AI列為俄國家武器裝備發(fā)展優(yōu)先事項。

2021年11月，俄羅斯總統(tǒng)普京在“關(guān)于加強(qiáng)武裝力量”的會議上表示，俄羅斯軍事發(fā)展的首要目標(biāo)是武裝部隊使用最先進(jìn)的武器裝備，提出了2033年前俄國家武器裝備發(fā)展的三個優(yōu)先事項，其中包括AI。普京稱，AI技術(shù)可在提高武器戰(zhàn)斗特性方面實現(xiàn)突破，將應(yīng)用于軍隊的武器控制系統(tǒng)、通信和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、高精度導(dǎo)彈系統(tǒng)以及無人系統(tǒng)的控制裝置。

（2）俄羅斯簽署首部AI倫理規(guī)范。

2021年10月，俄羅斯AI聯(lián)盟聯(lián)合其他組織在莫斯科舉行首屆“AI倫理：信任的開始”國際論壇，簽署了一份AI倫理規(guī)范。該規(guī)范由AI聯(lián)盟與俄羅斯政府和經(jīng)濟(jì)發(fā)展部共同編寫，將成為俄羅斯聯(lián)邦A(yù)I計劃和2017—2030年信息社會發(fā)展戰(zhàn)略的一部分，文件內(nèi)容包括加速AI發(fā)展、提高AI使用倫理意識、識別與人交流的AI和信息安全等主題。

2.3 歐洲主要國家積極推動AI戰(zhàn)略布局

規(guī)劃與監(jiān)管并重，歐盟穩(wěn)步推進(jìn)AI統(tǒng)一發(fā)展。2021年10月，北約成員國國防部長就北約首個AI戰(zhàn)略達(dá)成一致。該戰(zhàn)略簡要介紹了AI技術(shù)怎樣以受保護(hù)且合乎倫理的方式應(yīng)用于國防和安全，以符合國際法和北約價值觀且負(fù)責(zé)任的方式使用AI技術(shù)，為北約及其盟國開發(fā)和使用AI技術(shù)奠定基礎(chǔ)。4月，歐盟發(fā)布全世界首部AI管制法律《AI法》提案，提出了AI統(tǒng)一監(jiān)管規(guī)則，意在從國家法律層面限制AI技術(shù)發(fā)展帶來的潛在風(fēng)險和不良影響，讓歐洲成為可信賴的全世界AI中心。4月，歐盟委員會發(fā)布《AI協(xié)調(diào)計劃2021年修訂版》，成為指導(dǎo)各成員國協(xié)調(diào)行動、共同實現(xiàn)歐盟AI發(fā)展目標(biāo)的最新文件。

英國發(fā)布國家AI戰(zhàn)略，描繪未來十年遠(yuǎn)景規(guī)劃。2021年9月，英國發(fā)布《國家AI戰(zhàn)略》，意在促進(jìn)國家和企業(yè)對AI技術(shù)的應(yīng)用，吸引國際投資到英國AI公司，并培養(yǎng)下一代本土技術(shù)人才。該戰(zhàn)略提出未來十年的目標(biāo)是將英國打造成全世界性的“AI超級大國”。

3、軍事智能技術(shù)發(fā)展路徑明晰，取得重要成果

3.1 機(jī)器智能基礎(chǔ)研究取得突破，開辟多個軍事應(yīng)用方向

（1）DARPA啟動“計算文化理解”項目，用于開發(fā)AI翻譯能力。

2021年5月，為了在談判、關(guān)鍵互動等民政工作和軍事行動中提供幫助，DARPA提出了“計算文化理解”（CCU）項目，目標(biāo)是建立跨文化的語言理解服務(wù)，以提高國防部作戰(zhàn)人員的態(tài)勢感知能力以及與不同國際受眾進(jìn)行有效互動的能力。該項目尋求開發(fā)自然語言處理技術(shù)，以識別、適應(yīng)并建議怎樣在不同社會、不同語言情感環(huán)境、及社會文化規(guī)范內(nèi)進(jìn)行作戰(zhàn)。項目經(jīng)理威廉·柯維博士表示，為支持用戶參與跨文化對話，AI系統(tǒng)不僅能提供語言翻譯，還需要利用深刻的社會和文化理解來協(xié)助交流。將AI從工具轉(zhuǎn)變?yōu)楹献骰锇?，需要機(jī)器可實時發(fā)現(xiàn)和解釋社會文化因素，識別不同情緒及交流風(fēng)格的變化，在即將出現(xiàn)誤解時提供對話幫助。

（2）DARPA啟動“學(xué)習(xí)內(nèi)省控制”項目，推動軍事系統(tǒng)適應(yīng)突發(fā)狀況。

2021年8月，DARPA計劃啟動“學(xué)習(xí)內(nèi)省控制”（LINC）項目，意在開發(fā)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的內(nèi)省技術(shù)，使系統(tǒng)在遭遇不確定性或意外事件時，能夠調(diào)整其控制規(guī)則，并在確保連續(xù)運行的同時，將這些新情況傳達(dá)給人類或AI操作員。該項目包括三個研究領(lǐng)域：一是攻克當(dāng)前機(jī)器學(xué)習(xí)模型與技術(shù)中阻礙系統(tǒng)自適應(yīng)的技術(shù)難點，開發(fā)能夠感知環(huán)境變化并僅使用自帶的傳感器和驅(qū)動器，即可重構(gòu)控制規(guī)則的系統(tǒng)；二是改進(jìn)系統(tǒng)和操作人員態(tài)勢感知共享與引導(dǎo)的方式，將研究領(lǐng)域開發(fā)的首個動態(tài)模型產(chǎn)生的信息進(jìn)行有效翻譯，并傳達(dá)給操作人員，使其掌握系統(tǒng)最新運行狀態(tài)以及安全操作的提示；三是重點進(jìn)行技術(shù)測試與評估。

（3）俄羅斯將為核電廠安裝AI消防系統(tǒng)，以保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施安全。

2021年9月，俄羅斯加里寧核電廠宣布已完成AI消防系統(tǒng)的測試，該系統(tǒng)將會作為試點項目安裝在核電廠汽輪機(jī)大廳。該項目于2021年2月啟動，預(yù)算為5000萬盧布（約69萬美元）。AI消防系統(tǒng)的設(shè)計目的是在無工作人員直接參與的情況下，由機(jī)器人進(jìn)行預(yù)防性監(jiān)控、自動探測火災(zāi)和滅火。根據(jù)設(shè)計，該系統(tǒng)能夠持續(xù)監(jiān)測周圍環(huán)境，根據(jù)溫度或可燃?xì)怏w（如氫氣）的濃度來判斷火災(zāi)情況，包括判斷突發(fā)事件的類型、緊急情況的發(fā)展動態(tài)以及采用合適的滅火劑，并獨立采取相應(yīng)的行動。

3.2 仿人智能研究推動學(xué)界不斷認(rèn)知人類，促進(jìn)高級認(rèn)知實現(xiàn)

（1）美國發(fā)布人類大腦皮層的可瀏覽3D地圖。

2021年6月，美國谷歌公司和哈佛大學(xué)聯(lián)合發(fā)布H01人腦成像數(shù)據(jù)集（人類腦組織渲染圖），包含1.3億個突觸、數(shù)萬個神經(jīng)元。該數(shù)據(jù)集是迄今為止所有生物中對大腦皮層進(jìn)行成像和重建的最大樣本，也是首個大規(guī)模研究人類大腦皮層的“突觸連接性”的樣本。這種連接性跨越了大腦皮層中所有層面的多種細(xì)胞類型。H01樣本可以初步看到人類大腦皮層結(jié)構(gòu)。該研究意在為人類大腦研究提供一種新的資源，并改進(jìn)和擴(kuò)展連接組學(xué)的基礎(chǔ)技術(shù)。

圖1 H01數(shù)據(jù)集中的L2層中間神經(jīng)元

（2）美韓聯(lián)合團(tuán)隊推動仿腦神經(jīng)形態(tài)芯片進(jìn)一步發(fā)展。

2021年9月，韓國三星公司和美國哈佛大學(xué)提出一種構(gòu)建智能芯片的新方法，將大腦神經(jīng)元的連接圖完整地“復(fù)制粘貼”到3D神經(jīng)形態(tài)芯片上，使類腦芯片研發(fā)更進(jìn)一步。研究人員希望打造出一種接近大腦的獨特計算特征的存儲芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗、輕松學(xué)習(xí)、適應(yīng)環(huán)境，甚至自主和認(rèn)知等功能。該成果的技術(shù)路線可能以最接近大腦本身神經(jīng)元的方式實現(xiàn)對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，為類腦芯片和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建提供了一條新的思路。

圖2 CMOS納米電極陣列上的大鼠神經(jīng)元圖像

（3）智能芯片制造技術(shù)持續(xù)提升。

2021年1月，美國斯坦福大學(xué)在DARPA“電子復(fù)興計劃”項目支持下，開發(fā)出兼具存儲與數(shù)據(jù)處理功能的“存算一體”深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理系統(tǒng)，能夠高速、低功耗執(zhí)行AI計算任務(wù)，為類腦計算、虛擬現(xiàn)實等前沿技術(shù)領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)，使得高集成度、高性能的芯片技術(shù)成為智能化裝備的研究重點。2月，IBM公司宣布開發(fā)出世界上首款采用7納米晶體管技術(shù)的四核AI加速器芯片，可支持多種AI模型，并達(dá)到領(lǐng)先的電源效率水平，更快執(zhí)行復(fù)雜的AI算法。該芯片是全世界首款低精度混合8位浮點格式硅芯片，采用7納米級紫外光刻技術(shù)制造。智能芯片制造技術(shù)持續(xù)提升，將有效推動軍事裝備的信息化、數(shù)字化、智能化建設(shè)。

3.3 群體智能技術(shù)推進(jìn)無人集群項目快速進(jìn)展

依托群體智能開展智能化無人機(jī)集群作戰(zhàn)，可將無人機(jī)數(shù)量優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為非對稱作戰(zhàn)優(yōu)勢。2021年10月，DARPA的“小精靈”項目成功實現(xiàn)了無人機(jī)空中回收。試驗驗證了三種能力，一是“小精靈”無人機(jī)的自主編隊飛行能力和安全功能；二是“小精靈”被C-130運輸機(jī)回收的能力；三是重新裝配被回收的無人機(jī)，并在24h內(nèi)進(jìn)行二次飛行的能力。安全、有效、可靠的空中回收能夠顯著擴(kuò)大無人機(jī)在對抗環(huán)境中的作戰(zhàn)范圍和潛在用途，無人機(jī)可以配備各種傳感器和其他有效載荷，從各類軍用飛機(jī)上發(fā)射，使有人平臺轉(zhuǎn)移到安全地帶。2021年12月，DARPA進(jìn)行了“進(jìn)攻性蜂群使能戰(zhàn)術(shù)”（OFFSET）項目的第6次，也是最后一次外場試驗。測試平臺由商用小型無人系統(tǒng)組成，包括背包大小的探測器以及多旋翼和固定翼飛機(jī)，這些系統(tǒng)由蜂群指揮官安排執(zhí)行蜂群戰(zhàn)術(shù)任務(wù)。本次實驗取得了以下進(jìn)步：使用兩家系統(tǒng)集成商的300多個測試平臺開展聯(lián)合協(xié)同作戰(zhàn)；同時使用“虛擬”蜂群代理和物理代理協(xié)助完成現(xiàn)實任務(wù)；利用沉浸式蜂群界面來指揮和控制蜂群。

圖3 OFFSET項目開展第6次外場試驗

3.4 人機(jī)混合智能技術(shù)探索提升AI可信任度，增強(qiáng)人機(jī)協(xié)同能力

人機(jī)混合智能意在通過人機(jī)交互和協(xié)同，提升AI系統(tǒng)的性能，使AI成為人類智能的自然延伸和拓展，通過人機(jī)協(xié)同更加高效地解決復(fù)雜問題。2021年3月，DARPA對外宣布“空戰(zhàn)演進(jìn)”（ACE）項目第二階段的部分研究目標(biāo)已經(jīng)在第一階段提前實現(xiàn)，其中人機(jī)混合智能技術(shù)比重較大，包括完成了AI狗斗高級虛擬仿真，場景包含視距內(nèi)和視距外的多機(jī)格斗，涉及更新的虛擬武器系統(tǒng)。通過AI駕駛戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行載人實飛，評估飛行員的生理反應(yīng)及其對AI駕駛的信心。預(yù)計在該項目的最后階段，飛機(jī)將搭載AI“駕駛員”進(jìn)行自主飛行。ACE項目啟動于2020年，其主要目標(biāo)在于開發(fā)可信任、可擴(kuò)展、可達(dá)到人類水平、基于AI驅(qū)動的自主智能體，可通過人機(jī)協(xié)同來實現(xiàn)空戰(zhàn)對抗。不過，對智能體的信任水平在人機(jī)協(xié)同過程中是動態(tài)的，這種信任交互需要進(jìn)行測量、建模和校準(zhǔn)，以實現(xiàn)成功作戰(zhàn)的最佳人機(jī)混合團(tuán)隊。為此，DARPA于2021年11月開展人類對AI信任度測試工作，意在基于飛行員與智能體的交互，結(jié)合生理數(shù)據(jù)對飛行員的信任度進(jìn)行測量和建模。該項目用于建模和測試飛行員對空中格斗自主性的信任度，并測試了一種新型人機(jī)界面與AI交互的可信度，目標(biāo)是建立飛行員對空中格斗自主性的信任，探索怎樣通過可視或音頻的人機(jī)接口向人類傳達(dá)AI的狀態(tài)和意圖。

腦機(jī)接口技術(shù)進(jìn)入試驗階段。2021年7月，DARPA參與投資的美國神經(jīng)血管生物電子醫(yī)學(xué)公司“同步”（Synchron）獲得了美國食品藥品監(jiān)督管理局許可，可以將腦機(jī)接口芯片植入人體進(jìn)行臨床試驗，開始對其大腦芯片進(jìn)行人體臨床試驗，并計劃檢查其旗艦產(chǎn)品“支架電極記錄陣列”（Stentrode）腦機(jī)接口芯片在嚴(yán)重癱瘓患者中的安全性和有效性，通過使用大腦數(shù)據(jù)控制數(shù)字設(shè)備，有效改善患者獨立完成日?；顒拥哪芰?。“同步”公司在人體中植入腦機(jī)芯片的方案不需要開顱，而是以微創(chuàng)的方式將網(wǎng)狀的“支架電極記錄陣列”傳感器通過血管輸送到大腦。9月，DARPA和美國國立衛(wèi)生研究院共同資助的腦機(jī)接口技術(shù)開發(fā)出了首個具備直觀運動控制、觸覺反饋、運動感覺三種重要功能的機(jī)械手臂，受試者使用該機(jī)械手臂完成任務(wù)的準(zhǔn)確度與普通人相當(dāng)，雙向腦機(jī)接口使得機(jī)械手臂可發(fā)出大腦信號，并傳回機(jī)械裝置信息，通過大腦意識控制機(jī)械手臂的運動。

圖4 “同步”公司腦機(jī)接口芯片示意圖

4、AI前沿技術(shù)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用不斷細(xì)化

AI在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用即將越過初級階段，正在探索更加超前的、顛覆性技術(shù)與理念賦能軍事作戰(zhàn)任務(wù)。

4.1 空戰(zhàn)領(lǐng)域

AI技術(shù)正在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、智能化作戰(zhàn)方式，變革未來空戰(zhàn)規(guī)則。2021年4月、6月、10月，美軍“天空博格人”（Skyborg）項目研發(fā)的自主控制系統(tǒng)配裝不同型號無人機(jī)完成多次飛行試驗。自主控制系統(tǒng)在試飛中演示了響應(yīng)導(dǎo)航指令、遵守虛擬作戰(zhàn)空間限制、實施協(xié)調(diào)機(jī)動等能力，驗證了自主控制系統(tǒng)操控多類型無人機(jī)，以及低成本可消耗無人機(jī)軍事應(yīng)用的可行性。下一步，“天空博格人”將驗證有人機(jī)與多架配置自主控制系統(tǒng)的無人機(jī)之間的直接協(xié)同。2021年2月，美國防高級研究計劃局分別授予雷錫恩公司和系統(tǒng)與技術(shù)研究公司兩份“空域快速戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行全面感知”（ASTARTE）項目第一階段合同，代表著該項目正式進(jìn)入研發(fā)階段。該項目目標(biāo)是在高度擁擠的未來戰(zhàn)場中實現(xiàn)高效的空域作戰(zhàn)，并消除友軍之間的空域活動沖突；并專注于以下三個技術(shù)領(lǐng)域：一是開發(fā)用于理解和決策的算法，以預(yù)測沖突并提出解決方案；二是開發(fā)或利用現(xiàn)有低成本傳感器，以實時檢測和跟蹤有人/無人機(jī)、機(jī)載武器和其他潛在威脅；三是開發(fā)虛擬測試平臺，以允許當(dāng)前指揮控制系統(tǒng)和項目技術(shù)集成，并進(jìn)行建模、模擬和虛擬實驗。該項目是“馬賽克戰(zhàn)”概念的重要支撐項目，通過消除空域沖突提升作戰(zhàn)效能，并計劃于2024年上半年對用于消除聯(lián)合火力沖突的AI工具進(jìn)行現(xiàn)場測試。

圖5 MQ-20無人機(jī)配裝“天空博格人”自主控制系統(tǒng)

俄羅斯開發(fā)AI察打一體無人直升機(jī)。2021年8月，在莫斯科舉行的“軍隊-2021”國際軍事技術(shù)論壇上，“白蟻”（Termit）察打一體無人直升機(jī)首次亮相。該無人機(jī)配備了情報監(jiān)視偵察傳感器、非制導(dǎo)彈藥和80mm激光制導(dǎo)導(dǎo)彈，可在復(fù)雜地形作戰(zhàn)，執(zhí)行偵察、目標(biāo)指示任務(wù)，并可與有人直升機(jī)聯(lián)合完成任務(wù)。無人機(jī)操作員可為“白蟻”無人機(jī)指定目標(biāo)，確認(rèn)目標(biāo)后無人機(jī)根據(jù)AI算法自主選擇攻擊目標(biāo)的最優(yōu)路線。

圖6 展出的“白蟻”無人直升機(jī)

4.2 海戰(zhàn)領(lǐng)域

美國與阿聯(lián)酋聯(lián)合推出新型智能自主無人水面艦艇。2021年2月，美國L3哈里斯技術(shù)公司與阿聯(lián)酋奧賽爾船舶公司聯(lián)合展示了一種新型智能無人水面艦艇的海上自主能力。該無人水面艦艇配備先進(jìn)的自主控制系統(tǒng)、帶有高級智能天線的高容量視距無線電系統(tǒng)，可實現(xiàn)完全自主操作，并融入最新的AI技術(shù)，適合情報監(jiān)視偵察、海岸巡邏和攔截等各種海上任務(wù)。

圖7 L3哈里斯公司與奧賽爾公司聯(lián)合展出的智能無人水面艦艇

AI技術(shù)在海上演習(xí)中初試身手。2021年5月，英國海軍首次在“強(qiáng)大盾牌”海上演習(xí)中使用AI，英國海軍在“海龍”號驅(qū)逐艦和“蘭開斯特”號護(hù)衛(wèi)艦上進(jìn)行的防空反導(dǎo)作戰(zhàn)試驗中，使用可對抗超聲速導(dǎo)彈的“驚奇”和SycoieaAI軟件。這兩種AI軟件可提高早期發(fā)現(xiàn)致命威脅的能力，為指揮官提供快速風(fēng)險評估，以選擇最佳武器采取最佳措施并摧毀目標(biāo)。

4.3 網(wǎng)電領(lǐng)域

美國采用AI技術(shù)對抗網(wǎng)絡(luò)威脅。2021年11月，美國國防信息系統(tǒng)局宣布將AI技術(shù)用于防御性網(wǎng)絡(luò)行動，正在組建首席數(shù)據(jù)官辦公室，以便對擁有的所有數(shù)據(jù)資源進(jìn)行編目和研究分析，然后應(yīng)用AI和機(jī)器學(xué)習(xí)來防御網(wǎng)絡(luò)攻擊者。2021年1月至9月期間，美國防部1.75億互聯(lián)網(wǎng)IP地址（該量級為全部互聯(lián)網(wǎng)IP的4%）控制權(quán)被秘密轉(zhuǎn)移，據(jù)稱用于網(wǎng)絡(luò)安全試點計劃。綜合分析判斷其將用于DARPA“利用自主性對抗網(wǎng)絡(luò)攻擊系統(tǒng)”（HACCS）項目實驗。該項目主要利用AI、可信計算等技術(shù)，開發(fā)“自主軟件智能體”，用于自主抵御僵尸網(wǎng)絡(luò)攻擊和大規(guī)模惡意軟件活動。美國正逐步將AI工具用于數(shù)據(jù)處理自動化，以應(yīng)對不斷出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)威脅。

美空軍啟動基于AI和機(jī)器學(xué)習(xí)的認(rèn)知電子戰(zhàn)項目。2021年9月，美國空軍啟動“怪獸項目”，將AI和機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用于未來的認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)，以幫助作戰(zhàn)飛機(jī)突防具備多頻譜傳感器的導(dǎo)彈和防空系統(tǒng)。該項目意在開發(fā)可以遷移到戰(zhàn)場系統(tǒng)中的AI和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，并依托開放系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、敏捷軟件算法開發(fā)和過程驗證工具，計劃推進(jìn)9項主要任務(wù)，包括認(rèn)知電子戰(zhàn)大數(shù)據(jù)研究、軟件定義無線電研究、多頻譜威脅對抗等。“怪獸項目”將利用AI技術(shù)檢測來襲導(dǎo)彈，緊隨敵方導(dǎo)彈制導(dǎo)模式的變化并迅速采取干擾措施擺脫鎖定，為加油機(jī)等高價值平臺開發(fā)有效的對抗設(shè)備，使得美空軍戰(zhàn)斗機(jī)航程可以覆蓋到西太平洋地區(qū)。

4.4 情報分析領(lǐng)域

軍事情報采集與分析是當(dāng)前AI、自然語言處理應(yīng)用的一個重要場景。伴隨美國將軍事重心從小型戰(zhàn)爭、反恐戰(zhàn)爭向大國競爭轉(zhuǎn)變，美軍對整合情報并支持快速決策的可靠技術(shù)的需求日益迫切。為此，美國北方司令部與所有主要作戰(zhàn)司令部、盟軍合作伙伴、政府和行業(yè)合作伙伴舉行了一系列“全世界信息優(yōu)勢實驗”（Global Information Dominance Experiments，GIDE），試圖預(yù)測未來事件，從而獲得“信息優(yōu)勢”和“決策優(yōu)勢”。2021年7月，美國北方司令部完成了GIDE的一系列試驗，結(jié)合了AI、云計算和傳感器技術(shù)，從衛(wèi)星、雷達(dá)、海底傳感器和網(wǎng)絡(luò)等大量信息源中收集世界各地的傳感器數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析，在分鐘級時間內(nèi)預(yù)判敵人數(shù)日后的行動，提前采取應(yīng)對方案。

圖8 美國11個作戰(zhàn)司令部的代表參加了“全世界信息優(yōu)勢實驗”

以色列在“世界首場AI戰(zhàn)爭”中應(yīng)用AI技術(shù)分析情報數(shù)據(jù)。2021年5月，以色列宣稱同哈馬斯武裝力量的沖突是世界上第一場AI戰(zhàn)爭，以色列國防軍利用“福音”系統(tǒng)輔助空軍分析數(shù)據(jù)并制定打擊計劃，成功地對加沙深處的哈馬斯目標(biāo)進(jìn)行了空襲，殺死至少一百名哈馬斯高級特工，摧毀多處軍事基礎(chǔ)設(shè)施。在此次沖突中，AI為提升情報分析能力，快速高效處理戰(zhàn)場問題提供了支撐。

5、啟示與建議

5.1 加大AI在作戰(zhàn)指揮控制領(lǐng)域中的探索，增強(qiáng)指揮決策能力

AI的發(fā)展可能使得未來的工業(yè)場景、戰(zhàn)爭場景發(fā)生翻天覆地的變化。未來軍事科技智能化程度的每一次進(jìn)步，都會變革人在軍事活動中的角色。未來戰(zhàn)爭中，人類的主要價值將主要體現(xiàn)在關(guān)鍵節(jié)點的指揮決策上，人不但不會退出“觀察-判斷-決策-行動”循環(huán)，反而會在“人在回路”的戰(zhàn)爭巨系統(tǒng)中居于核心地位。故此，大力發(fā)展復(fù)雜環(huán)境推理決策技術(shù)，通過數(shù)據(jù)挖掘、智能識別、輔助決策等手段，對海量信息去粗取精、去偽存真，減少主觀誤判干擾，確保指揮員客觀判斷形勢，改善在未來戰(zhàn)場中的決策能力；形成“目標(biāo)管理主導(dǎo)戰(zhàn)爭”流程范式。未來作戰(zhàn)中，指揮官更多的是制定方案、確定目標(biāo)，而具體的實現(xiàn)路徑、甚至具體過程以及推演評估都可以由AI武器自己選擇。

5.2 加大“腦機(jī)接口”技術(shù)驅(qū)動作戰(zhàn)賦能的研發(fā)力度，提高作戰(zhàn)中人機(jī)交互與協(xié)同能力

未來戰(zhàn)爭中自主系統(tǒng)將占據(jù)愈來愈重要的地位，但目前自主系統(tǒng)的智能化水平不可能在短期內(nèi)達(dá)到有人平臺的程度，在未來相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，無人平臺也難以完全取代有人平臺，而二者相互補(bǔ)充、分工協(xié)作，可以將各自的效能發(fā)揮到最大，故此需要高度重視人機(jī)協(xié)同技術(shù)發(fā)展，不斷提升交互能力。研究無創(chuàng)神經(jīng)接口和精創(chuàng)神經(jīng)接口相結(jié)合的生物兼容雙向神經(jīng)接口，開發(fā)高分辨率的便攜式神經(jīng)接口，探索非手術(shù)情況下實現(xiàn)大腦和系統(tǒng)間的高水平通信手段，推動腦機(jī)交互和腦控技術(shù)向“高時空分辨率、低時延”發(fā)展，進(jìn)一步賦能士兵遠(yuǎn)距離作戰(zhàn)，延伸身體機(jī)能范圍。

5.3 將AI技術(shù)引入通信及電磁對抗領(lǐng)域，發(fā)展實時動態(tài)學(xué)習(xí)及快速響應(yīng)能力

AI將成為驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)安全的新引擎，推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)空間管理能力。故此，可以利用AI技術(shù)完善頻譜管理，探索自主無線電系統(tǒng)是否能快速而靈活地協(xié)作，進(jìn)行射頻頻譜管理，以滿足軍用領(lǐng)域射頻通信的發(fā)展需求。大力發(fā)展認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)，實現(xiàn)在無需預(yù)置程序的情況下自主對抗敵方系統(tǒng)，強(qiáng)化對抗的敏捷性和適應(yīng)性，提升應(yīng)對未知或敵方雷達(dá)的電子戰(zhàn)能力，有望解決復(fù)雜電磁環(huán)境下精確態(tài)勢感知的難題。

6、結(jié)束語

AI技術(shù)是第三次工業(yè)革命以后科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點，將成為未來經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的核心技術(shù)，其迅猛發(fā)展將引起社會、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的深刻變革。AI技術(shù)的軍用背景，將進(jìn)一步驅(qū)使世界各國加速對AI軍事應(yīng)用的研究與開發(fā)，對未來智能化戰(zhàn)爭結(jié)果產(chǎn)生重要的影響。