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從無人裝備到智能算法,解放軍報整版關注“新質戰斗力”

宛樂天/解放軍報
2024-07-11 08:08
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7月11日出版的解放軍報“軍事論壇”專版,關注、探討智能化戰爭時代的“新質作戰力量”“新質戰斗力”問題。

7月11日出版的解放軍報第7版

由配角變為主角、由輔戰轉為主戰

無人裝備朝著主戰化加速演進

袁藝、馬也、劉顯峰

引言

從冷兵器戰爭、熱兵器戰爭到機械化戰爭,再到信息化戰爭,每一種戰爭形態都有其標志性的主戰裝備。對于智能化戰爭來說,理想的主戰裝備應該是高度自主的無人裝備。如今大量列裝并投入實戰的無人裝備,距離真正成為主戰裝備還有較大差距。軍事家們暢想和追求的由無人裝備直接代替人類士兵作戰,大幅減少傷亡的智能化戰爭場景還沒有到來。當無人裝備真正在戰場一線當先鋒、打頭陣,由配角變為主角、由輔戰轉為主戰之時,才是智能化戰爭形態的成熟之際。

“戰場圖靈測試”是無人裝備“試金石”

20世紀50年代,科學家圖靈考慮到“智能”這一概念難以被界定和評估,提出著名的圖靈測試:如果一臺機器能夠與人類展開對話而不被辨別出機器身份,那么可判定這臺機器具有智能。圖靈測試將人工智能系統視為黑箱,不看其技術指標和實現途徑,只看其外在表現和實際效果,是測試人工智能的經典試驗方法。2014年,英國皇家學會舉行圖靈測試大會,聊天程序“尤金·古斯特曼”首次通過圖靈測試。2023年7月,《自然》雜志在一篇文章中稱,ChatGPT已突破圖靈測試,建議尋求新的人工智能評估方法。

當前,不僅在人機對話領域,在其他多個領域人工智能也陸續突破了相應的圖靈測試。在藝術創作方面,人工智能生成的文章、畫作和樂曲,已經同人類作品難分伯仲;在信息處理方面,如語言翻譯、圖像識別、棋類游戲等,人工智能均已超過普通人水平。

為評估軍事智能化程度,我們不妨提出“戰場圖靈測試”的概念,即戰場上無人坦克、無人戰斗機等無人裝備,與傳統的坦克和戰斗機等有人裝備進行直接對抗時,如果坦克手和飛行員不能確定自己面對的是無人裝備還是有人裝備,且在對抗中不能取得明顯優勢,即說明無人裝備通過了“戰場圖靈測試”,同時也標志著無人裝備真正發展成為主戰裝備。

當前,戰場環境復雜度是無人裝備通過“戰場圖靈測試”的主要影響因素。由于空中、海上和水下、陸上戰場環境的復雜度依次遞增,不難預見各域無人裝備實現主戰化的次序:空戰型無人機有望首先在實戰中打敗有人機成為空中主宰,接下來則可能是無人艇和無人潛航器等取代有人海戰裝備成為奪取制海權的主力,最后才是無人坦克力壓有人坦克成為新的“陸戰之王”。

世界各強國軍隊加快推進無人裝備主戰化

按照“戰場圖靈測試”的標準,當前無人裝備與有人裝備相比,還存在較大的能力差距。近年來,世界各強國軍隊通過增強無人裝備的自主能力、感知能力和打擊能力,持續提升其戰場適應性和作戰靈活性,努力將其戰斗力水平提升至可與有人裝備媲美的程度,無人裝備邁向主戰化的步伐越來越快。

增強無人裝備的自主能力。自主性是衡量無人裝備“智商”的基本指標,也是其實現主戰化所需的關鍵能力。對此,世界各強國軍隊開展了一系列探索試驗,為無人裝備“強腦”。比如,美軍持續推進“空戰演進”“天空博格人”“遠射”“自主空戰行動”等項目,其“阿爾法”智能空戰系統在模擬超視距空戰中戰勝了資深飛行員。美軍配備自主控制系統的X-62A驗證機已完成超視距空戰和近距離空中纏斗試驗,為進一步開發可擴展、類人化的自主空戰能力奠定了基礎。

增強無人裝備的感知能力。“看得遠、瞄得準”的高性能傳感器,是無人裝備對抗有人裝備的必備支撐。中小型無人裝備受機體大小限制,無法搭載較大型號的高性能雷達、聲吶等傳感器。對此,世界各強國軍隊專門為無人裝備研發小型化的高性能傳感器。例如,目前多數無人機搭載的傳感器主要用于對地對海偵察監視,其探測、定位、跟蹤和瞄準空中目標的能力非常有限。據悉,國外一家公司正在研發一款重量輕、尺寸小的相控陣雷達,旨在為以無人機為代表的可消耗型作戰平臺提供火控能力。按照這一趨勢,無人機由被指揮的僚機變成可自主交戰的長機將成為可能。

增強無人裝備的打擊能力。按照主戰化的要求,目前無人裝備的打擊能力尚有缺項,要求配備更加多元化的打擊手段去完成多樣化作戰任務,真正成為戰場多面手。對此,世界各強國軍隊開展了一系列探索性試驗項目,如為無人機配備空空導彈,使其由以執行對地打擊任務為主,拓展為可直接遂行空戰任務、奪取制空權。當前,美軍已完成MQ-9無人機發射AIM-9空空導彈試驗,俄軍演示了“獵戶座”無人機發射導彈打擊旋翼無人機試驗。外軍還在探索試驗為無人機配備反艦導彈和輕型反潛魚雷,為無人艇加裝模塊化垂發裝置發射防空、反潛、對陸打擊等導彈,為無人車配備反艦導彈和遠程火炮,為無人潛航器配備潛射無人機、魚雷等,不斷增強無人裝備的跨域多任務作戰能力。

以無人裝備為主體構建智能化裝備體系

隨著無人裝備的角色定位由輔戰向主戰轉變,其在整個裝備體系中的比重將不斷攀升。正如在人工智能沖擊下,工業領域出現大規模“機器人換人”現象一樣,未來部隊編成中人的比例將進一步減少。據外軍測算,智能坦克如能列裝部隊,裝甲師人員可減少30%~50%,即減少5000~7000人。外國智庫設想的2030年人機混合編組型陸上戰斗群,人類士兵數量可能減少到250~300人,而各種無人裝備數量則達到數千個。以無人裝備為主體構建的智能化裝備體系,成為智能化戰爭高級階段的物質基礎和基本特征。

傳統大型裝備“減員增效”成為無人裝備“母艦”。在智能化裝備體系中,航母、潛艇、驅逐艦、轟炸機等大型裝備的比例相對減少但不會被淘汰。未來新一代大型裝備仍采取“人在回路中”的指揮控制方式,但由于大量采用智能化、自動化技術,其人員編制數量呈明顯下降趨勢。美軍“福特”級航母使用掛彈機器人等多種自動化裝置,編制員額由“尼米茲”級航母的6000人減至約4600人。按照美海軍現代化計劃,到2040年其60%的航母艦載機聯隊將實現無人化。

中型裝備由有人無人協同作戰逐步過渡到全自主無人作戰。坦克、裝甲車、艦艇、飛機等中型裝備逐步無人化,并采取“人在回路上”的指揮控制方式。隨著自主作戰能力的提升,人與無人裝備的比例逐步由“多控一”(即多個人操縱一個無人裝備),向“一控一”“一控多”方向發展。早期的“捕食者”無人機,需要1名遙控飛行員、1名攝像頭操控員、1名分析員共同操作,而后來自主等級較高的“全球鷹”無人機,只需1人即可操控。美軍正在發展的協同作戰飛機自主作戰能力明顯提升,1架F-35戰機可指揮2~3架協同作戰飛機。

小微型無人裝備成規模集群化使用,成為不可或缺的智能化裝備類型。小微型無人集群基于分布式作戰理念,偵、打、擾、通等作戰功能分散在各個裝備上,采取“人在回路外”的指揮控制方式,接受指令后不需要人干預,即可動態構建殺傷鏈,自主完成作戰任務。如外軍的“超級蜂群”計劃,設想各類小微型無人裝備數量超過1萬個,并定義為大規模殺傷性武器。

未來不同類型的無人裝備之間,可構成復雜的運用關系。如大中小無人裝備的級聯組合運用,即大型無人裝備搭載中型無人裝備,中型無人裝備搭載小微型無人裝備,逐級釋放,擴大作戰范圍。再如,不同域無人裝備的跨域協同運用,即發揮不同域無人裝備獨特優勢,進行跨域協同,聯合遂行作戰任務。目前,世界各強國軍隊已實際開展了無人機與無人艇協同反艦、反潛作戰,無人車搭載無人機協同對地攻擊,無人潛航器搭載跨介質無人飛行器實施反潛作戰等跨域協同運用試驗。

(作者單位:軍事科學院戰爭研究院)

用智能算法“算出”戰場信息優勢

孫浩亮、王瑜、葛洪海

未來作戰中,戰場不斷涌現的龐大數據已經遠遠超過指揮員和作戰人員的腦容量,需要基于智能算法的機腦輔助處理數據,拓展人腦的思維廣度和深度。通過智能算法驅動賦能,使數據“動”起來、“活”起來,并充分挖掘數據的“智慧”,在指控端驅動決策、在平臺端驅動智能、在目標端驅動能量,最大限度地將數據效益轉化為作戰效能,形成“先于敵、快于敵、優于敵”的戰場信息優勢。

智能算法驅動戰場數據全面快速搜集,“算出”信息感知優勢。對作戰對手和戰場環境開展情報偵察時,可利用神經網絡、動態規劃等智能算法實時分析作戰任務,梳理情報需求,自主匹配偵察力量并智能分配偵察任務。陸、海、空、天、電、網等廣域分布的傳感器將收集獲取的信息數據實時向云端傳輸匯聚,云端智能算法對各類數據進行初步篩選合并、重復剔除和格式轉化,并將收集的信息數據與情報需求進行比對,針對缺失信息下達補充偵察指令。同時,通過在情報偵察平臺中內嵌深度學習、加密算法、優化算法等智能算法,發揮智能識別、收斂尋優等功能,在最優化配置算力的同時,實現情報偵察的邊緣響應和末端自主,解決戰場目標識別與監視、偵察路徑規劃與調整以及偵察任務分配與認領等問題,滿足情報時效性和個性化要求,實現偵察收益最大化和風險損失最小化。再者,未來搜集信息數據時,還可以依靠深度優先搜索等智能算法,從網絡空間和目標數據庫中自主提取與作戰需求相關的各項數據,并能實時引接友鄰和上級聯合作戰情報體系,從而精準獲取本級所需的信息數據。

智能算法助力戰場數據深度處理研判,“算出”信息認知優勢。在未來復雜態勢環境和激烈對抗下的多域作戰中,作戰對手將采取偽裝、發布虛假信息、制造數據噪音等方式隱蔽己方企圖、干擾對手決策,來自不同領域、不同層級、不同類型的數據匯聚成規模龐大、虛實結合、真假難辨的“數據海洋”,加大了數據處理和分析的難度,進而產生新的“戰場迷霧”。快速處理并深度挖掘數據價值,是獲取信息認知優勢的必然要求。在情報處理和分析研判過程中,通過應用自主聚類、最優路徑等智能算法模型,可自動處理海量異構的信息數據,通過格式轉換、數據比對、去偽消重、多源融合、分類封裝形成結構化數據庫,輔助情報人員對預先處理的信息數據進行知識關聯、智能分析與深度挖掘,從而掌握敵兵力部署、作戰意圖和行動方式,即時自主研判戰場態勢并預測發展趨勢。同時,可利用基于機器學習的智能算法研發態勢預警工具,通過深度學習與迭代優化,掌握任務目標動態變化規律,在實時搜集數據的過程中自動與預期數據比對,發現異常后立即發出預警。在定下作戰決心時,智能決策輔助系統利用廣度優先搜索等智能算法,在充分理解戰場形勢的基礎上,提出決策建議,并能為指揮員快速定下決心提供所需的情報信息,進而大大縮短指揮決策周期。

智能算法賦能戰場數據精準推送共享,“算出”信息運轉優勢。智能推薦算法能為作戰部隊提供“情報訂閱”服務,即根據用戶“訂閱”需求,自主篩選過濾信息數據,并精準推送至相關作戰單元乃至武器平臺,使己方廣域動態分布的作戰力量能夠即時全面掌握敵方作戰部署、目標分布以及作戰行動的實時動態,并能根據態勢變化,快速鎖定目標,自主調整與評估行動方案,增強己方的快速反應能力、精確打擊能力和全維防護能力。比如,通過在火炮系統內嵌入智能推薦算法,使目標數據的獲取更及時、更智能、更精準,火力打擊時能夠快速抓住時機、精確瞄準定位、自動分配目標以及自主匹配彈藥,從而加快打擊速率、優化打擊效能。此外,各任務部隊可利用系統內置的自適應群體智能算法模型,實現信息數據的實時傳遞共享和對戰場態勢的共同理解,彼此之間能夠圍繞作戰任務聚焦關鍵方向和關鍵環節,即時調控作戰行動,使得作戰協同更加自主、快速、精準,大大提升作戰行動的整體聯動性。例如,俄軍十分注重利用智能算法提升武器裝備的自主控制、自主識別和自主協同能力,其KUB-BLA巡飛彈就內置了智能算法,具備一定自主控制和協同的“蜂群”功能,成為俄軍對敵目標實施精確飽和式自主攻擊的重要利器。

在未來作戰中,戰場信息的“保鮮期”和“有效期”將大大縮短,要全面掌握信息優勢、精準鎖定優勢窗口、有效達成聚優增效,首先要考慮打贏與對手的算法戰。為此,應全面分析未來作戰要求,采取學科交叉、技術集成等方法路徑,開發滿足未來作戰需求的智能算法軟件,將其廣泛嵌入各類信息系統,并通過訓練、演習、仿真等實踐活動檢驗算法、熟悉算法并不斷升級算法。

科學把握“新質”的內涵

趙先剛

“新質作戰力量”與“新質戰斗力”問題,是當前理論研究的重點和熱點。何為“新質”?現在多將太空、網絡、深海、極地、智能、無人等新領域新力量及相應形成的新能力,認為是“新質”。這種看法也許并不全面,應該科學而準確地認識其內涵和實質,有效推動新質作戰力量和新質戰斗力的建設發展。

關于新質作戰力量,應從四個方面理解:一是由新領域產生的新的作戰力量。作戰領域通常以力量的形式體現,并在作戰中發揮作用。新領域必然產生新的作戰力量,這些力量屬于新質作戰力量,且具有與傳統作戰力量完全不同的結構特點、作戰優勢和運用方式等。比如,太空和網絡空間產生的太空作戰力量和網絡空間作戰力量。

二是經過技術升級并規模化后形成的作戰力量。其實,這些力量早已出現并在戰爭中有一定運用,但由于其裝備技術性能或編制規模有限,在戰爭中的作用發揮并不明顯,而隨著技術發展,其作戰能力不斷增強,并逐漸向規模化和多類型化發展,力量體系產生了根本性改變,成為聯合作戰力量體系中新的中堅力量。比如無人作戰力量,自越南戰爭以來,無人機已開始運用于戰場,但其規模和能力比較有限。只是近十幾年來,在先進技術推動和作戰需求牽引下,無人裝備規模、功能類型不斷拓展,且正逐漸由空中向海上、水下、地面甚至臨近空間全面發展,無人作戰力量體系不斷完善,成為聯合作戰力量的新秀,并在戰爭中發揮著越來越重要的作用。

三是武器裝備升級換代后能力躍升的傳統作戰力量。這是從事物質量的角度考察的,主要體現在裝備技術上,即某一類型的傳統作戰力量,由于武器系統的快速發展,使部分編制單位的武器裝備及其相應的配套保障系統全面升級換代,作戰能力相對于以往達到了質變的程度,這部分全面更換新裝備的部隊,是屬于新質作戰力量范疇的。比如,目前主要軍事強國已經或準備列裝諸如F-22、F-35、蘇-57等新一代隱身戰斗機的航空兵部隊,相比于裝備上一代戰機的航空兵,就是新質作戰力量。

四是傳統作戰力量因新技術發生重組重構后的作戰力量。這是從事物性質的角度考察的,主要體現在功能結構上,即通過引入新的裝備技術將不同傳統作戰力量進行重組重構,組建而成的具有新能力的作戰力量。比如,目前一些國家軍隊正在發展的有人/無人協同作戰概念,將傳統的有人作戰力量與相應的無人作戰力量進行混合編組,組建有人/無人一體化作戰部隊。這類因新的武器裝備或新的作戰力量融入而重構的傳統作戰力量,具有其中任何力量都不具備的綜合作戰能力,也是一種新質作戰力量。

關于新質戰斗力,可以從兩個方面理解:一是新質作戰力量自身所形成的全新作戰能力。新質作戰力量與傳統作戰力量的區別,除了裝備技術、人員構成和體制編制等客觀要素不同外,最根本的是以其獨特的作戰優勢與作戰方式而產生的傳統作戰力量所不具備的作戰能力,并能夠在作戰中達成不同于傳統作戰力量所創造的作戰效果。

二是新質作戰力量與其他作戰力量協同并使其產生出的新的作戰效能。聯合作戰是體系對抗,任何作戰力量都需要融入聯合作戰體系,與其他作戰力量相互協同配合,形成整體作戰能力。在傳統作戰力量仍占主體的今天,新質作戰力量主要是發揮體系增效作用,即通過其能力發揮倍增其他作戰力量的作戰效能,這種被倍增放大后的作戰效能同樣是新質戰斗力。比如,無人機借助其無人及低成本等優勢,進入敵縱深進行偵察監視,引導多域火力打擊力量對敵重要目標實施突擊,能夠極大地縮短殺傷鏈閉合時間并提高火力打擊精度,使作戰效能成倍增加。近期的世界局部戰爭中,在無人機引導下,傳統火炮和非制導彈藥也能打出精確制導武器系統的效果,就是典型例子。

由此可知,新質作戰力量不僅僅是新型作戰力量,也包括換裝新武器系統或重組重構的傳統作戰力量;新質戰斗力也不僅僅是由新質作戰力量所產生的作戰能力,還包括由新質作戰力量融入后使體系效能倍增而呈現出的作戰能力。

(作者單位:國防大學聯合作戰學院)

重視培養戰略思維

宛樂天

戰略思維是一種全局性、長遠性、根本性的思考方式,是從現象揭示本質、從局部理解全局、從當下展望未來,并從被動轉為主動的科學思維方式。在軍事領域,戰略思維意味著指揮員能夠準確判斷形勢,預見、謀劃并執行戰略行動,從而最大限度實現己方戰略利益,贏得主動權。戰略思維不僅關系到某一場戰役或戰斗的結果,更關系到整個戰爭的勝負和國家的安全。

當前,世界百年未有之大變局加速演進,各種傳統和非傳統安全威脅交織疊加,需要應對的風險和挑戰、需要解決的矛盾和問題比以往更加錯綜復雜,而且,隨著世界新軍事革命的深入發展,戰爭形態正加速向信息化智能化方向演變,這些都對指揮員的戰略思維能力提出了更高要求。培養戰略思維,對于上級指揮員來講,主要體現在能科學分析和判斷形勢,作出正確的戰略決策。對于下級指揮員,主要體現在能全面地、正確地領會上級意圖,并根據時勢提出合理建議,進而積極主動、富有創造性地完成各項任務。

指揮員的戰略思維主要包含以下幾個關鍵要素:一是全局性,指能夠擺脫狹隘的局部視角,從更宏觀的角度理解和分析局勢,全面把握整體架構和發展趨勢,并且考慮到各種內部和外部因素如何影響整體戰略目標。例如,決策過程中不僅要考慮軍事因素,還要兼顧政治、經濟、社會甚至文化因素如何影響戰略執行。二是前瞻性,戰略思維不僅關系到眼前戰術目標的完成,更關乎長期戰略的設定和實施。這要求指揮員能夠預測未來的挑戰和機遇,制訂出具有前瞻性的長遠規劃以應對這些長期的變化。三是主動性,這也是戰略思維的重要組成部分。在戰略層面上,能夠主動出擊、控制戰場節奏的指揮員往往能把握住制勝先機。這種主動性體現在對敵方弱點的精準打擊、對戰機的判斷把握以及能夠于適當的時機作出果斷的決策。四是靈活性,應對復雜性問題的能力是測試指揮員戰略思維成熟度的重要指標。現代戰爭形式多樣,從傳統的地面戰爭擴展到網絡、太空、認知等新領域,指揮員要能夠在這些復雜和多變的戰場上靈活運用各種戰術和策略。

培養指揮員高超的戰略思維不是一蹴而就的,需要經過長期的學習和持久的實踐來完成。這是一個系統過程,可通過教育、實踐與反思三個方面共同作用來實現。首先,軍事院校和相關培訓機構,應聚焦戰略思維培養,設置戰略思維課程,通過案例分析、模擬演訓、實兵演習等方式,助力指揮員科學把握戰略思維理論,提高其戰略分析和決策能力。其次,實踐鍛煉是提高戰略思維能力的重要途徑。通過參與軍事斗爭準備、參加大型演訓活動,指揮員可以在實踐中學習如何應對復雜情況以及如何在不確定的環境中作出決策。最后,要加強對戰略理論、戰略案例、戰略決策的反思,并將其應用到現實戰略實踐中,不斷提升指揮員的戰略思維水平。

    責任編輯:王建亮
    圖片編輯:陳飛燕
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