现代战争正在加速从信息化向智能化时代迈进

2020-05-21吴明曦中国兵器科学研究院

科技中国 2020年5期

■文/吴明曦（中国兵器科学研究院）

新世纪以来，以人工智能为核心的智能科技的快速发展，加快了新一轮军事革命的进程，军事领域的竞争正加速走向智权时代，战争的制胜机理将完全改变。其中，基于模型和算法的AI脑体系是核心作战能力，贯穿到各个方面、各个环节，起到了倍增、超越和能动的作用，平台有AI控制，集群有AI引导，体系有AI决策，传统以人为主的战法逐步被AI的模型和算法所替代，制智权成为未来战争的核心制权。新时代的国防和军队建设，面临全方位深层次的改革创新与重塑。

一、智权时代的竞争全面展开

新世纪新时代，随着人工智能、大数据、云计算、生物交叉、无人系统、平行训练等智能科技的迅速发展及其与传统技术的深度融合，从认识论、方法论和运行机理上改变了人类认识和改造世界的能力，正在加快推动机器智能、仿生智能、群体智能、人机融合智能和智能感知、智能决策、智能行动、智能保障以及智能设计、研发、试验、制造等群体性重大技术变革，加速战争形态、作战方式、作战能力、作战编成、体制编制和作战理论等发生变革。

人类战争的历史表明，军事领域的竞争，先后经历了陆权、海权、空权、天权、信息权的争夺与控制，在人工智能等新兴科技发展的推动下，正快速走向智权时代的竞争。

2017年7月8日，中国国务院印发《新一代人工智能发展规划》，提出了面向2030年中国新一代人工智能发展蓝图。

2019年2月11日，特朗普签署行政命令，创建“美国AI计划”（图1），这是一项指导美国人工智能发展的高层战略。

2019年10月10日，俄罗斯总统普京签署通过了《2030年前国家人工智能发展战略》，提出了优先发展方向、重点任务及机制举措，提升俄罗斯在世界人工智能领域的独立性与竞争力。

美军海湾战争以后几十年来，一直在加快信息化建设步伐（图2），从2011年大数据计划开始，相继提出了云计算战略、人类行为计算模型、自适应任务规划软件、虚拟参谋、算法战、多域战、马赛克战等举措，开启了智能化建设的探索与实践。

2020年新年伊始，伊朗军事领导人苏莱曼尼被炸，标志着基于大数据的人类行为计算模型（关联算法）与无人化作战系统的深度融合，已逐渐完善并具备了实战能力。这次美军刺杀苏莱曼尼，和九年前抓捕本·拉登相比，已经驾轻就熟。未来，基于大数据关联算法的智能搜索、侦察、监视、跟踪、精确打击，会越来越普遍，越来越难以防备。

重大斩首行动事件表明，智能科技的发展已经推开了智能化战争的大门。未来，基于AI的智能化生态系统，以“能量机动和信息互联”为基础、以“网络通信和分布式云”为支撑、以“数据计算和模型算法”为核心、以“认知对抗”为中心，多域融合、跨域攻防，无人为主、集群对抗，虚拟与物理空间一体化交互的智能化作战，必将在未来战争中上演。谁掌握智力优势，谁就将掌握未来战争的主动权。

二、智能化战争形态与质变

智能科技发展对未来军事领域和战争形态产生的实质性影响，集中体现在九个方面。

（一）AI主导的制胜机理

智能化时代，以“AI脑体系、分布式云、认知网、协同群、虚实端”为代表的全新作战要素将重构战场生态系统，战争的制胜机理完全改变。其中，基于模型和算法的AI脑体系是核心作战能力，贯穿到各个方面、各个环节，起到了倍增、超越和能动的作用，平台有AI控制，集群有AI引导，体系有AI决策，传统以人为主的战法逐步被AI的模型和算法所替代，算法战将在战争中起到决定性的作用，作战体系和进程最终以AI为主导，制智权成为未来战争的核心制权。

图2 美军在信息化基础上开始了智能化的进程

不同时代、不同战争形态，战场生态系统是不一样的，作战要素构成、制胜机理完全不同。

机械化战争是平台中心战，核心是“动”，主导力量是火力和机动力，追求以物载能、以物释能。作战要素主要包括人、机械化装备、战法等。制胜机理主要表现为：以人为主导的决策，基于机械化装备作战运用的以多胜少、以大吃小、以快制慢，全面、高效、可持续的动员能力，起着重要的作用。

信息化战争是网络中心战，核心是“联”，主导力量是信息力，追求以网聚能、以网释能。作战要素主要包括网络信息、人、信息化装备、战法等。信息贯穿于人、装备和战法，建立“从传感器到射手”的无缝信息连接，实现体系化网络化作战能力，以体系对局部、以网络对离散、以快制慢，成为取得战争胜利的重要机理。信息围绕人起到了辅助决策的作用，但多数决策和平台操控还是以人为主。

智能化战争是认知中心战，核心是“算”，主导力量是智力，智力所占权重将超过火力、机动力和信息力。作战要素主要包括AI、云、网、群、端等。追求以智驭能、以智制能、以优制劣、以智取胜，谁的AI多，谁的AI更聪明，战争的主动权就越大。

（二）虚拟空间作用上升

智能化时代虚拟空间的重要性，主要体现在三个方面：一是通过网络信息系统，把分散的作战力量、作战要素连接为一个整体，形成网络化体系化作战能力；二是成为网电、情报、舆情、心理、意识等认知对抗的主战场；三是建立虚拟战场、开展作战实验、实现虚实互动、形成平行作战和以虚制实能力的核心与关键。

虚拟空间是由人类构建的基于网络电磁的信息空间，具有易攻难防、以软搏硬、平战一体、军民难分等特征。目前军事大国的网络攻击已具备入侵、欺骗、干扰、破坏等作战能力。突尼斯的本·阿里、利比亚的卡扎菲、伊拉克的萨达姆都曾经被美国的网络攻防和维基解密影响，造成舆情转向、心理失控、社会动荡，导致了政权的迅速垮台，对传统战争形态产生了颠覆性影响。

战争从虚拟空间实验开始。未来，随着虚拟仿真、混合现实、大数据、智能软件的应用和发展，通过建立一个平行军事系统，使物理空间的实体部队与虚拟空间的软件定义部队相互映射、相互迭代，可以在虚拟空间里解决物理空间难以实现的快速、高强度对抗训练和超量计算，可以与高仿真的“蓝军系统”进行对抗和博弈，不断积累数据，建立模型和算法，从而把最优解决方案用于指导实体部队建设和作战，达到虚实互动、以虚制实、以虚制胜的目的。

2018年12月，谷歌公司AlphaSTAR与职业高手在《星际争霸》中，最终以10∶1取胜。其中，AlphaSTAR只用了两周时间就完成了人类选手需要200年时间的训练量，展示了虚拟空间进行仿真对抗训练的巨大优势与前景。

（三）无人化为主的作战样式

无人化是人类智慧在作战体系中的充分前置，是智能化、信息化、机械化融合发展的集中体现。未来，无人化作战将成为基本形态，人工智能与相关技术的融合发展将逐步把这种形态推向高级阶段。

一是有人为主、无人为辅的初级阶段。其主要特点是“有人主导下的无人作战”，也就是事前、事中、事后都是以人完全控制和主导的作战行为。

二是有人为辅、无人为主的中级阶段。其主要特点是“有限控制下的无人作战”，即作战全过程人的控制是有限度、辅助性但又是关键性的，多数情况依靠平台自主行动能力。

三是规则有人、行动无人的高级阶段。其主要特点是“有人设计、无人控制的无人作战”，人类事先进行总体设计，明确各种作战环境条件下的自主行为与游戏规则，在行动实施阶段完全交由无人平台和机器人部队自主执行。

未来，虽然大型有人作战平台会一直存在，但大多处于后台和防区外，而在作战前沿，战场上有生力量的直接对抗将显著减少，精确制导弹药、蜂群武器、仿生机器人、机器人部队作战，将成为常态。

（四）多域融合与跨域攻防

未来，在物理、信息、认知、社会、生物等功能域之间，在陆、海、空、天等地理域之间，基于人机混合智能的多域融合与跨域攻防，将成为智能化战争一个鲜明的特征。智能时代的多域与跨域作战，将从目前任务规划、物理联合、松散协同为主，向异构融合、数据交链、战术互控、跨域攻防一体化拓展。

一是多域融合。根据不同战场与对手，按照联合行动要求，实现信息、火力、防御、保障和指控的统筹与融合，实现战略、战役和战术各层次的作战力量的融合，形成一域作战、多域联合快速支援的能力。

二是跨域攻防。通过统一战场态势、统一信息交互与数据标准，彻底打通跨域作战信息链路，实现在战术和火控层面军种之间协同行动、跨域指挥与互操作。

三是全程关联。战前，开展情报收集与分析，实施舆论战、心理战、宣传战和必要的网电攻击。战中，通过特种作战和跨域行动，实施斩首、要点破袭和精确可控打击。战后，从多个领域实施战后治理、舆情控制和社会秩序恢复。

四是AI支持。通过作战实验、模拟训练和必要的验证，不断积累数据、优化模型，建立不同作战样式与对手的AI作战模型和算法，形成智能化的脑体系，更好地支撑联合作战、多域作战和跨域攻防。

（五）人与AI混合决策

分布式、网络化、扁平化、平行化是智能化作战体系的重要特征，有中心、以人为主单一的决策模式，逐步被基于AI的无人化、自主集群、有人无人协同等无中心、弱中心所改变，相互之间的混合兼容成为发展趋势。作战层级越低、任务越简单，无人化、无中心的作用越突出，层级越高、任务越复杂，人的决策、有中心的作用越重要。战前以人决策为主、以AI决策为辅，战中AI决策为主、以人决策为辅，战后两者都有、以混合决策为主（见表1）。

未来，用于网络传感器图像处理的模式识别、用于作战决策的“寻优”算法、用于自主集群的粒子群算法和蜂群算法等，将赋予指挥控制更加高级、完善的决策能力，逐步实现“人在回路外”的作战循环。

（六）非线性放大与快速收敛

智能化作战不再是能量的逐步释放和作战效果的线性叠加，而是非线性、涌现性、自生长、自聚焦等多种效应的急剧放大和结果的快速收敛。军事智能化发展到一定阶段后，在高级AI、量子计算、IPV6、高超声速等技术共同作用下，作战体系将具备非线性、非对称、自生长、快速对抗、难以控制的放大效应和行动效果，特别在无人、集群、网络舆情、认知对抗等方面尤为明显，群愚生智、以量增效、非线性放大、涌现效应越来越突出，AI主导下的认知、信息、能量对抗相互交织并围绕着目标迅速聚焦，时间越来越被压缩，对抗速度越来越快，呈现出多种效应的急剧放大和结果的快速收敛。

表1 作战过程的人机混合决策

无人化集群攻击，作战双方在平台性能大致相同的条件下，遵循兰切斯特方程，作战效能与数量的平方成正比，数量优势就是质量优势。网络攻防和心理舆情效应，遵循梅特卡夫定律，与信息互联用户数的平方成正比，非线性、涌现效应更加明显。

（七）有机共生的人装关系

在智能化时代，人与武器的关系发生根本性改变，在物理上越来越远、在思维上越来越近。装备形态和发展管理模式将完全改变，人的思想和智慧通过AI与武器装备深度交链，在装备发展阶段充分前置、在使用训练阶段优化迭代、在作战验证之后进一步升级完善，人的思想和智慧将参与设计、研发、生产、训练、使用和保障全过程。

未来，武器装备的结构和形态将彻底改变，成为后台云端支撑、前台功能多样、虚实互动、在线离线结合的赛博实物系统CPS和基于前后端AI的人机交互系统，是集机械、信息、网络、数据、认知于一体的复合体。无人机、机器人的逐步成熟，从辅助人作战转向代替人作战，人更加退居到后台。无人作战系统将把人的创造性、思想性和机器的精准性、快速性、可靠性、耐疲劳性完美结合起来。

装备建设与管理模式发生深刻变化。机械化装备越用越旧、信息化软件越来越新、智能化算法越用越精。智能化装备以机械化、信息化为基础，在使用训练中模型和算法随着数据和经验的积累，不断地优化提升，呈现出随时间和使用频率越用越强、越用越好的上升曲线。传统“不定型不采购、定型后不能动”的管理模式，将发生根本性改变。

（八）可进化的作战系统

初步分析判断，随着作战仿真、虚拟现实、数字孪生、平行训练、智能软件、机器学习等技术的发展应用，未来的作战体系可以根据战场环境的变化和面临的不同威胁，按照以往积累的经验知识、大量仿真对抗性训练和增强学习所建立的模型算法，快速形成应对策略并采取行动，并且在演习训练和作战实践中不断优化和自我完善、自我进化。单一任务系统将具备类似生命体的特征和机能，多任务系统就像森林中的物种群那样具备相生相克、优胜劣汰的循环功能和进化机制，具备复杂环境条件下的博弈对抗和竞争能力，成为可进化的类生态和博弈系统。

（九）智能设计与制造

智能化作战能力建设，必然延伸到工业部门，形成从需求体系、能力体系到装备体系、技术体系、研发体系、生产体系、保障体系的大循环和快速迭代优化（图3）。进入21世纪以来，随着体系化信息化作战需求的变化和数字化网络化智能化制造技术的发展，传统装备发展模式和制造能力开始逐步改变。其中，虚拟化设计和自适应制造是关键。

美国DARPA在2010年启动了“自适应载具制造”计划（AVM），瞄准新一代地面作战车辆军事需求，采取众包设计模式，构建了一种快速自适应研发模式, 两个多月实现了几年才能完成的整装设计，缩短周期80%。据估算，采用自适应制造技术后，一种新型装甲车辆的研发周期，可以从13年缩短到2～3年。2014年该计划向多个领域进行了迁移和拓展，2016年启动了多个后续项目。

图3 从军事领域向工业领域延伸后的七大循环体系

未来，国防科技工业将按照联合作战、全域作战、机械化信息化智能化融合发展要求，从传统以军兵种、平台建设为主向跨军兵种跨领域系统集成转变，从相对封闭、自成体系、各自独立、条块分割、实物为主、周期较长的研究设计制造向开源开放、民主化众筹、虚拟化设计与集成验证、自适应制造、快速满足军事需求转变，逐步形成软硬结合、虚实互动、人机物环智能交互、纵向产业链有效衔接、横向分布式协同、军民一体化融合的新型创新体系和智能制造体系。

军地多方联合论证设计，建设和使用供需双方共同研发，基于平行军事系统的虚实迭代优化，通过作战训练和实战验证来完善提升，是智能化作战体系发展建设和战斗力生成的基本模式。

三、有关建议

习近平总书记在党的十九大报告中指出：“要加快军事智能化发展，提高基于网络信息体系的联合作战能力、全域作战能力。”迎接智能化时代的军事竞争，必须从国家安全和发展全局的高度，积极推进全方位、实质性的改革创新，加快国防和军队现代化进程，为打赢智能化战争打下坚实的基础。

（一）加快发展理念与建设模式的转变

以军事智能化建设与作战为主线，围绕智能化作战理论与制胜机理研究，智能科技与武器装备发展，智能化训练、管理、保障、动员，智能化军事工业调整与重塑等，进行顶层设计和布局，更新思想观念，转变发展模式，改革管理制度，积极推进机械化、信息化、智能化“三化”融合发展。

（二）建立军民横向一体化高效协作机制

随着商业投入在人工智能领域的占比越来越高，应用速度越来越快，新时代的军事智能化建设，需要在民口、军工、部队三大系统之间形成“深度互联的任务共同体”。建议军民在宏观、中观和微观三个层次，建立规范化、制度化横向协作机制，促进理论与技术、战术和技术、需求牵引和技术推动的深度融合。建立军地“指挥与管理人才、科技与装备人才、使用和保障人才”相互培训、交流代职的制度，加快部队战斗力形成。