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美国国防部提出算法战概念,算法比炸弹更可怕

文章作者:外国军情 上传时间:2019-11-22

  随着现代科学技术的迅猛发展,战争已转变为一门科学,战争的智能化趋势愈发凸显,而“战争算法”就是其中重要的技术支撑。算法是指解题一类问题的准确而完整的描述,代表着用系统的方法解决问题的清晰指令和策略机制,常用于计算、数据处理和自动推理。2017年,随着美军正式提出“算法战”概念并组建机构开展相关研究,“算法战”正式由概念转变为实践。从当前的发展趋势来看,战争算法蕴含着改写现代战争游戏规则的巨大潜力,这双“无形之手”将塑造未来战争的新图景。

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  “算法战”的提出

制图:侯继超

  2017年4月26日,美国防部正式提出“算法战”概念,并将从更多信息源中获取大量信息的软件或可以代替人工数据处理、为人提供数据响应建议的算法称为“战争算法”,同时美国防部决定组建算法战跨功能小组,以推动人工智能、大数据及机器学习等“战争算法”关键技术的研究。美军这一看似突然的举措实际上由来已久,适应了现代战争的迫切需求。

你还在为美军的超级大杀器 “炸弹之母”而惊叹吗?如今,比“炸弹之母”更可怕的信息化战争“算法之母”正快步到来。日前,美国正式成立“算法战跨职能小组”,将通过全新的算法和代码改变未来战争的作战样式。据悉,“算法战跨职能小组”的第一份“算法武器”就是用于无人机目标探测、分类和预警的计算机视觉算法,将在分析处理全动态视频信息中为美军打击“伊斯兰国”等作战任务提供技术支持。

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随着信息化战争的加速到来,大数据和人工智能等高新技术不断推动“战争算法”进入新的高度。美国国防部除运用新型算法从海量情报中快速获取战场情报外,还将依托算法为指挥员提供数据响应建议,在未来网络战和导弹防御作战中减少人类判断的失误。有专家预言,“战争算法”将成为未来军事斗争的制高点,是揭开战争制胜机理面纱的金钥匙。

  美国正在大力推进“算法战”研究

“战争算法”正从幕后走向前台

  实战需求 “战争算法”源自信息化作战过程中出现的复杂难题。随着现代战场在空间上的拓展,复杂多样的战场信息传感器遍布陆、海、空、外层空间和电磁网络空间,各类情报侦察与监视预警信息呈爆炸式增长,由此产生的海量信息数据超出了情报分析员们的能力范围,令人难以招架,导致战场信息收集不及时、有效信息产出时效性低、反馈失误等严重问题。与此同时,无人机蜂群、群化武器等新式智能化武器装备与新型作战样式的提出,对指挥员决策的时效性、准确性、灵敏性提出了更高要求。运用不同数据类型和数据运用要求所需的标准化分析算法从而建立起数据自主分析系统,能够缩短观察、判断、决策、行动环(OODA)的反应时间,节省数据带宽,有效提升数据处理和挖掘效率,从而减少战场态势感知的不确定性,在智能决策、指挥协同、情报分析、战法验证以及电磁网络攻防等关键作战领域发挥作用。随着战争从体能较量、技能较量发展为智能较量,战争算法与人工智能和指挥控制系统相关联并在其中占据关键地位,是实现智能化作战和建设智能军队的技术基础。

www.8029.com ,战争离不开算法。1914年提出的兰彻斯特方程就是通过算法对战斗力及作战毁伤进行精确评估,奠定了作战模拟的科学基础。

  概念基础 “战争算法”的概念深植于战争历史之中。从我国古代的各类兵法、阵法与战法到一战前德军的数学公式推演和图上作业,从1914年提出的兰彻斯特方程到美军在海湾战争前的兵棋推演,战争始终既需要计算也需要“算计”,只是在各个历史时期的形式与载体不同。而随着现代科技的发展,军用软件成为了“战争算法”的载体,利用计算机对战场问题进行准确完整的描述并产生清晰的作战指令和策略机制,是信息化战争算法的新形式。20世纪90年代以来,美军借助“战术地面报告系统”地图规划软件、ScenGen无人机人工智能系统和LGC等任务规划软件计算任务中所有的可能结果,并致力于探索利用独有算法从多类型多源数据中自主获取和处理信息的能力。因此,此次美军“算法战”的提出并非无本之木,而是建立在深厚的算法探究基础之上。

早在上个世纪90年代,受计算机军事游戏的启发,美国陆军开始研发 “战术地面报告系统”地图规划软件。此后,美国国防部高级研究计划局启动了一大批技术项目,旨在探索从文本、图像、声音、视频、传感器等不同类型多源数据分析中,利用独有算法自主获取和处理信息的能力。

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其中,“在竞争环境下目标识别和适应”项目主要利用机器学习、迁移学习等智能算法解决对抗条件下态势目标的自主认知问题,进而帮助指挥员快速定位、识别目标并判断其威胁程度;“分布式作战管理”项目则是未来空战的“战场决策助手”,可帮助飞行员在对抗条件下感知战场态势、自主生成作战建议,甚至还能管理“身旁”的无人僚机。更令人惊叹的是美国国防部高级研究计划局尝试利用先进算法将人与机器深度融合为共生的有机整体,探索从不同类型信息载体中自主获取并处理信息,进而利用机器提升人类的认知速度和精度。

  人工智能技术的发展给“战争算法”的研究注入了新的活力

2015年12月,随着“第三次抵消战略”的提出,美国国防部围绕智能化和自主化提出了5大关键技术领域,更助推了自主学习、人机交互与人工智能领域算法的快速发展。目前,美军已研制出可在模拟空战中击败人类飞行员的“阿尔法”智能系统,以便更好地应对海量数据源及复杂战场态势。可为指挥官制定战术决策的“指挥官虚拟参谋”项目也于2016年启动。

  体系支撑 2015年12月,美国提出第三次“抵消战略”,围绕智能化和自主化重点发展五大关键技术领域,当时就已包含了推进人工智能领域算法的措施。2017年4月,美国防部副部长鲍勃·沃克正式发布名为“ProjectMaven”的备忘录,对“战争算法”进行了描述。联系美军此前在算法领域的部署不难看出,沃克此次提出的“算法战”概念本质上是第三次“抵消战略”的贯彻执行。美军于2016年就已成立了系列机构用以发展颠覆性作战能力,包括战略能力办公室与快速能力办公室新设立的相关服务功能、国防创新实验单元等,而“算法战跨功能小组”实则是这一系列机构中的组成部分,在人工智能研发领域扮演“探路者”角色,其实验结果将为后续战争算法的大规模研发和应用奠定基础。据悉,为适应“算法战”的需求,除已成立的机构外,美国国防部还将设立“机器学习中心”,负责将智能算法引入国家安全领域。在致力于开发战争算法的体系建设支撑下,美军的“算法战”正在不断加速推进。

妙用算法改变战争规则

  “算法战”的内涵

“战争算法”源自实战中的棘手难题。从无人机源源不断传来的海量视频资料,让数千名美军情报分析员忙得焦头烂额,即便他们每天对着屏幕搜索敌人的蛛丝马迹,成功率却并不高。借助人工智能算法,美“算法战跨职能小组”旨在研制出可将无人机收集的海量视频数据快速分类的软件,并实现对目标的探测、分类和预警计算,以便提供更多具有实际价值的情报,提高军事决策水平。未来,“算法战跨职能小组”还将把触角伸向其他国防情报任务领域,并将进一步加强与情报任务领域相关的人工智能、自动化、机器学习、深度学习以及计算机视觉算法的研究。

  战争离不开算法。随着人工智能的进步,尤其是随着类脑设备的发展,战争算法将在处理数据、计算能力等方面有巨大提升,并与兵棋推演、人工智能和指挥控制系统相融合,成为未来战前预演、战时感知与智能决策的关键核心。

其实,妙用算法改变战争规则早就是公开的军事秘密。海湾战争时期,美军在开展“沙漠风暴”行动之前就利用兵棋推演发现作战计划中可能出现的问题,经过完善后的实际作战,结果与兵棋推演时几乎毫无差别。长期以来,美军都在借助任务规划软件计算战争中所有的可能结果,进而为任务决策提供智力辅助支持。

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正在加速兴起的无人机蜂群和群化武器同样对软件决策和算法提出了较高要求。美军不仅取得了无人机蜂群的大量试验数据,还提出了有人机与无人机混合作战编队“阿凡达”项目,算法已经成为这支特混编队的作战“大脑”。同时,美军正在加速研发战场推理软件,运用深度学习法训练出具有逻辑分析能力的机器,发挥机器的速度和理性优势,以便为人类作战提供态势评估和建议。

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