1.英國的政策是盡可能地采用北大西洋公約組織(NATO)的條令。盟軍聯合出版物(AJP)-2.7《盟軍聯合情報、監視和偵察條令》詳細介紹了北約的聯合情報、監視和偵察(ISR)進程。著手出版國家ISR條令的決定反映了在《國防ISR戰略》出版后,希望對英國的ISR方法提供重要的補充細節。因此,第1/23號聯合條令說明(JDN)--情報、監視和偵察,試圖抓住ISR當前和未來發展的概念,并匯集現有理論和最佳實踐的要素。本聯合條令說明也是探索性的,包括尚未完全同意的原則和概念。
2.軍事行動的開展一直是由充分了解受眾范圍的要求來決定的。ISR支持這種理解的發展。從根本上說,它是關于數據、信息和情報的,但從工業時代向信息時代的過渡給ISR帶來了挑戰,即如何最好地利用快速增長的信息環境來支持軍事行動。
3.JDN1/23的編寫考慮到了以下受眾。首先,它讓高級指揮官了解ISR人員如何支持他們的行動。其次,它為各級指揮官提供了了解ISR價值的機會。第三,它為國防ISR和情報專家提供了一個與盟軍聯合理論并列的參考點。最后,它為外部讀者提供了關于國防ISR功能的解釋。
4.JDN 1/23分為六章。內容概要描述如下。
a. 第一章介紹了幾個基本的ISR概念,包括任務、收集、處理、利用和傳播(TCPED)。
b. 第2章描述了任務分配的核心要素,詳細介紹了任務分配過程中的關鍵作用。
c. 第3章介紹了TCPED過程中的收集工作,包括收集特點和方法。它還包括計劃和進行收集活動。
d. 第4章描述了處理、利用和傳播以及如何開展這些過程。
e. 第5章介紹了以問題為中心的ISR,由基于活動的情報支持,這反映了國防ISR戰略,該戰略將這種方法確定為未來進行ISR的首選手段。它還研究了自動化、人工智能和機器學習。
f. 第6章介紹了在更廣泛的行動規劃過程中應用ISR過程。
5.JDN1/23旨在與其他盟國和國家聯合理論出版物一起閱讀,以提供更廣泛的背景。這些出版物包括
聯合條令出版物2-00,《對聯合行動的情報、反情報和安全支持》,第四版。
AJP-2,《盟軍情報、反情報和安全聯合條令》。
AJP-2.7,《關于聯合情報、監視和偵察的盟軍聯合條令》。
盟軍情報出版物(AIntP)-14,《支持北約行動的聯合情報、監視和偵查程序》。
AIntP-16,《情報需求管理和收集管理》。
ATP4-35提供了彈藥行動的條令。彈藥行動包括彈藥的問責、儲存和分配。本手冊提供了關于美陸軍部隊和彈藥行動的作用和功能信息。
ATP4-35的主要受眾是所有的軍方成員。作為聯合特遣部隊或多國總部的陸軍指揮官和參謀人員也應參考有關軍事行動范圍,以及聯合或多國部隊的適用聯合或多國條令。整個陸軍的培訓人員和教育人員也將使用本出版物。
指揮官、參謀部和下屬必須確保他們的決定和行動符合適用的美國、國際,以及在某些情況下符合東道國的法律和法規。各級指揮官將確保他們的士兵按照武裝沖突法和交戰規則行動。(見FM6-27/MCTP 11-10C)。
除非另有說明,ATP4-35適用于現役陸軍、陸軍國民警衛隊/美國陸軍國民警衛隊和美國陸軍預備役。
第1章介紹了軍用彈藥的基本原理。它概述了彈藥維持結構以及聯合或多國行動的維持情況。它描述了支持軍隊戰略背景的彈藥行動的性質。本章最后介紹了分配管理過程中的彈藥,并概述了聯合和多國行動中的彈藥支持。
第2章描述了彈藥規劃過程。它討論了分配管理過程、維持的行動藝術,以及按作戰功能的規劃考慮。該章介紹了彈藥規劃的考慮因素,包括彈藥控制程序、庫存目標和部署考慮。
第3章討論了旅以上梯隊參與彈藥支援行動的戰略、作戰和戰術級組織的組織結構和確定的角色和職責。本章確定了戰略伙伴、戰區和軍隊層面的彈藥行動、戰斗維持支持營,并討論了軍團和師的彈藥行動。本章還討論了彈藥支援活動的作用和責任,包括彈藥供應點。本章最后討論了軍械營(彈藥)和模塊化彈藥連一級的彈藥作業。
第4章描述了執行彈藥支援行動的旅級及以下單位的組織結構。所討論的彈藥單位包括旅級戰斗隊、旅級支援營分配連和前方支援連。本章還討論了彈藥轉運收容點和模塊化彈藥轉運點的運作和位移。
第5章調查了主要針對指揮官和工作人員的安全、環境管理和保護方面的彈藥操作考慮。
附錄A討論了彈藥分配裝置和材料處理系統、相關容器和包裝材料以及自動識別技術。
附錄B討論了繳獲的敵方彈藥以及處理、儲存和銷毀繳獲的敵方彈藥的過程。
附錄C描述了從戰略層面到單位層面的各種彈藥信息系統。
ATP 2-01.3構成了當前關于如何系統地評估作戰環境(OE)的重要特征對特定任務的影響的理論。該出版物-
描述了指揮官和參謀部如何審查任務變量,以了解這些變量可能對行動產生的影響。
討論了戰場情報準備(IPB)作為軍事決策過程的一個重要組成部分,IPB如何支持決策,以及整合過程。
促進對IPB過程的共同理解、基本概念和方法。
ATP 2-01.3的主要讀者是陸軍戰術指揮官和參謀。作為聯合特遣部隊或多國總部的陸軍指揮官和參謀人員也可以參考與IPB有關的適用的聯合或多國學說。整個陸軍的培訓師和教育工作者也使用本出版物。
指揮官、參謀部和下屬確保他們的決定和行動符合適用的美國(U.S.)、國際,以及在某些情況下東道國和其他國家的法律和法規。各級指揮官確保他們的士兵按照戰爭法和交戰規則行動。(+見FM6-27)。
ATP 2-01.3在適用時使用聯合術語。部分聯合和陸軍術語和定義出現在詞匯表和正文中。ATP2-01.3是主辦方出版物(權威)的術語在詞匯表中標有星號(*)。ATP 2-01.3為提議者出版物的定義在正文中以黑體字標出。對于文本中顯示的其他定義,該術語為斜體,定義后有提議者出版物的編號。
本手冊適用于在美國境外進行的情報活動。在美國境內進行的情報活動,以及那些針對美國境外的美國人和團體的情報活動,需要額外的要求和情報監督規則。如果本出版物中描述的任何活動是在美國境內進行的,或以美國境外的美國人或團體為目標,請向軍法檢察官尋求幫助。
除非另有說明,ATP2-01.3適用于現役陸軍、陸軍國民警衛隊/美國陸軍國民警衛隊、美國陸軍預備役。
ATP 2-01.3的提出者是美國陸軍卓越情報中心。編制機構為亞利桑那州瓦丘卡堡的美國陸軍卓越情報中心的理論和情報系統培訓局。
IPB是一項由J-2/G-2/S-2和情報人員領導的合作性工作。開發并不斷更新的IPB產品有助于對形勢的了解,并協助指揮官和參謀人員確定行動區和利益區中可能影響任務完成的相關方面。介紹性的圖表列出并總結了相關的IPB產品。
圖:+IPB工藝的產品
IPB過程是獨特的--它影響著軍事行動的范圍,與所有的梯隊相關,并且是所有計劃和決策中使用的基本要素。IPB是所有行動中分析戰場的初始框架。
本出版物的修訂涉及復雜的OE,其中美軍將在所有領域(空中、陸地、太空、海洋和網絡空間)以及信息環境和世界范圍內開展行動。本次修訂的目標是
突出工作人員的流程和產品,以協助指揮官和參謀部確定何時何地在行動范圍內利用友軍能力。
增加了本出版物2014年版本中未涉及的關于支持某些任務的IPB的一些獨特考慮。ATP 2-01.3更新并描述了IPB的基本原理。它包括八章和四個附錄。
第1章提供了IPB的基礎知識,并介紹了諸如行動框架、同行威脅、多域行動和識別機會窗口等主題。
第2章討論了IPB對決策的支持以及IPB與軍事決策過程之間的關系。
第3章,即IPB過程的第1步,討論了對可能影響友軍和威脅的行動路線和指揮決策的OE的重要特征或活動的分析,以及任務將占用的物理空間。
第4章,IPB過程的第2步,討論了OE的重要特征如何影響友軍和威脅的行動。
第5章,IPB過程的第3步,討論了威脅部隊的能力以及威脅部隊喜歡采用的理論原則和戰術、技術和程序。
第6章,即IPB過程的第4步,確定并描述了威脅的行動方案如何影響友軍的行動。
第7章討論了IPB對進攻、防御和穩定行動的支持以及沿海、城市和地下環境的獨特特點。
第8章討論了每個領域的獨特方面、信息環境和電磁波譜。
附錄A為S-2提供了一份關于如何進行IPB的檢查清單。
附錄B為分析人員提供了執行IPB時使用的工具。
附錄C描述了常規、不規則和混合威脅的威脅特征。
附錄D討論了網絡空間領域以及如何將網絡空間因素納入IPB過程。
本出版物-
在本出版物的前言(序言和導言)中首次使用縮略語,并在本出版物的正文(各章和附錄)中再次使用。
在第一次使用時引入G-X和S-X(如G-2和S-2)的縮寫,而不對其進行定義,因為這有礙于可讀性。這些首字母縮寫詞的定義可以在詞匯表中找到。
使用U.S.作為修飾語(例如,美國軍隊),使用United States作為名詞(例如,美國,北美的一個國家)。
使用威脅一詞,包括所有屬于OE的敵人和對手。
將參謀部稱為行動部、情報部和其他協調和特別參謀部,除非另有說明。
使用持有量來注釋許多不同的資料(例如,生物統計學)。持有量指的是指揮部或其上級總部擁有的信息或數據,如數據文件和/或數據庫,或指揮部可以獲得的信息。
避免討論具體的學科和互補的情報能力。
ATP 3-12.3為美陸軍行動中進行電磁戰提供了條令指導和方向。該出版物描述了電磁戰的作用、關系、責任和能力,以支持陸軍和聯合行動。
ATP 3-12.3與FM 3-12和JP 3-85相互依存,相互支持。讀者應熟悉FM 3-0和FM 6-0,以了解電磁戰與陸軍行動整合和同步的基本原理。
ATP 3-12.3提供了美陸軍電磁戰的技術。它描述了電磁戰如何支持和實現行動以及其他任務任務和每個梯隊的功能。
電磁戰利用已經建立的聯合和陸軍程序(如情報程序、目標定位和軍事決策程序)融入行動。本出版物包括電磁戰工作人員的職責,對軍事決策過程和目標定位的貢獻,以及對戰場情報準備的依賴性。它描述了以當前電磁戰能力應對未來作戰挑戰的理論技術。由于電磁戰能力和技術的快速發展,網絡卓越中心將根據需要審查和更新ATP 3-12.3,以跟上不斷發展的電磁戰威脅。
第1章對電磁戰進行了介紹,包括電磁攻擊、電磁防護和電磁支持。
第2章討論了電磁戰專業人員及其角色和責任。它討論了工作人員之間的關系以及他們在規劃和執行電磁戰期間的職責。
第3章掌握了電磁戰如何與作戰過程的每個階段相配合,并討論了電磁戰對軍事決策過程的貢獻。本章討論了參謀人員對電磁戰規劃和設備配置的貢獻,以實現成功運用。
第4章討論了電磁攻擊的計劃、準備、執行和評估注意事項。本章還介紹了干擾技術及其特點,并討論了目標定位過程中的電磁攻擊。
第5章討論了電磁防護技術,包括整合電磁戰和信號規劃來進行電磁防護。本章為無線電用戶和工作人員提供了防止威脅性無線電攔截和探測及瞄準友軍的技術。
第6章介紹了電磁支援的計劃和執行技術,包括同步補充電磁支援活動的信號情報資源。本章概述了方位線、切割、固定、建立測向基線以及測向錯誤的原因。
附錄A描述了無線電頻率的傳播特性和電磁波譜中的頻段。
附錄B包括用于確定干擾無線電接收機的發射功率要求的公式。
附錄C討論了友軍的電磁戰設備和相關特性,包括地面和空中的電磁戰平臺。
附錄D提供了用于計劃和執行電磁戰和頻譜管理行動的表格、格式、報告和信息。
英國防部數字骨干網的一個重要組成部分是跨所有分類的超大規模云功能。路線圖闡述了明確意圖,即協調和加速整個英國防部最雄心勃勃的超大規模云計算采用計劃。
英國防部將數據作為一種戰略資產,使其未來能夠比對手更快地行動。英國防部將擁有無與倫比的能力來消費、匯總、分析和利用數據,這將適合未來在所有領域的全球綜合作戰。
英國防部正在制定一個強大的愿景,并制定支持計劃和方案,以凝聚和授權消費先進云服務。
將整合現有的能力,同時設計和提供新的能力,通過交付工具--Cirrus組合,為整個英國防提供單一的服務。將與世界領先的供應商合作,并與那些已經在美國軍隊中提供類似能力的供應商合作。
本國防云戰略路線圖的目的是闡述英國防部使用更多世界級云計算能力所需的愿景和變革。云是實現英國防部數字骨干和數據戰略的關鍵推動因素。建立正確的云平臺將極大地提高事業內部和戰術邊緣的用戶體驗質量,加速數據的利用,并提供更復雜的方式來提供國防產品。
該路線圖闡明了戰略成果、緊密相連的依賴關系以及加速英國防部超大規模云服務的交付和利用的漸進步驟。該路線圖將"方法"與"手段"結合起來,以實現英國防部的云計算目標,重點是消費超大規模的平臺即服務(PaaS)和基礎設施即服務(IaaS)產品,并輔之以MODCloud軟件即服務(SaaS)服務。英國防部需要投資于徹底的文化轉變、流程和云技能,以在數字時代進行轉型和競爭,并與我們更廣泛的國防數字戰略保持一致。
該文件為英國防部的所有職能部門、指揮部和授權機構提供了明確的意圖、方向和指導。本路線圖面向廣大讀者,包括云計算的用戶、所有者和客戶、政府和國際盟友的決策者和合作伙伴。該路線圖將對能力發起人、SORs、采購組織和運營當局;FLCs、TLBs和國防客戶的領導人;實現數字骨干的CIO和項目團隊;國防數字架構和安全團隊以及正常業務團隊特別感興趣。
國防云戰略路線圖應與其他國防戰略一起閱讀,包括數字戰略、數據戰略、網絡彈性戰略、技術戰略,以及任何相關的即將出臺的數字功能子戰略。
國防數字戰略。國防數字戰略概述了國防數字功能將如何通過提供一個安全的、單一的、現代的數字骨干來進行轉變。云是它的基礎技術。
數據戰略。數據戰略闡述了國防部利用數據作為戰略資產所需的數據愿景和轉型變化。
網絡彈性戰略。網絡彈性戰略闡述了建立網絡彈性國防所需的原則和轉變。
國防技術戰略。技術戰略制定了泛國防數字技術的愿景,指導實現國防數字戰略的轉型變革,并提供數字骨干。
國防云戰略路線圖。該文件概述了采用更多現代云平臺和實現數字骨干的過程。
英國防部的數字戰略概述了國防部利用數字和數據作為促進更快、更好決策的手段所需的步驟變化。作為數字主干的一個重要推動者,云是一個支撐平臺,它將 "通過適當的決策者,將傳感器和效應器連接起來"。
云將提供一個基礎,在此基礎上建立和提供所需的未來能力。它支持并實現了所需的先進應用和服務的速度,因此可以跟上對手的步伐,并成功戰勝對手。它將促成并提供易于獲取和快速擴展的按需服務和應用。反過來,這將使部署的用戶能夠在戰場上迅速和安全地檢索和處理數據,并使商業用戶能夠從任何地方訪問企業系統。
自助服務和自動云服務將為國防用戶帶來共同的合同、共同的定義和共同的直接認證方式。
由參考架構、通用模式和公認標準支撐的云服務,使利用云服務更加安全、一致和可互操作,并在整個國防部提供一致的云部署。
通用技術架構(CTA)是一個框架和架構方法,在此框架和方法下,可以開發數字骨干及其基礎組件和服務的詳細技術定義。它也是政策、標準和參考模式的框架,可以指導和管理數字骨干的交付和采用。
支撐CTA的政策和標準將確定內部和外部合作伙伴需要遵循的規則,以確保整個技術領域的一致性,并使國防部能夠充分實現其無縫數據共享、整合和互操作性的愿景。
在正確的時間提供正確的架構
由于云計算的采用在相互依賴、網絡整合、數據分散、安全和保證方面的復雜性,在為云計算設計時,獲得正確的架構指導是非常重要的,它可以傳達最佳實踐并提示常見陷阱。
英國防部的架構師將與FLCs、TLBs和行業合作伙伴合作,確保正確的CTA構件可用,以支持實施符合要求的適當的云功能,并支持利益相關者在遷移到云的過程中采用云服務。這些人工制品包括模式、參考架構和標準,隨著時間的推移,將提供一個不斷發展的 "積木 "參考庫,可用于整個國防。
指揮與控制(C2)是指指揮官對指定的部隊行使權力和指揮,以完成任務;它是戰區內最重要的活動。有效的指揮控制取決于是否有良好的態勢感知。目前的軍事能力允許收集大量的各種類型的數據(如視頻、語音、地理位置、熱成像和非結構化的現場報告),以便了解情況和作出決策。然而,由于信息量太大,處理、理解和融合數據以支持C2,對人來說可能是一件很痛苦的事情。加拿大武裝部隊(CAF)正在尋求建立一個聯合作戰融合實驗室(JOpsFL),目的是通過開發自動融合數據和傳播情報產品的技術解決方案來改善和改造CAF的C2和聯合情報、監視和偵察(JISR)能力。本文討論了CAF JOpsFL的目標、愿景、范圍和技術要求,并概述了最先進的數據融合技術,包括人工智能。
加拿大國防部/加拿大空軍將JOpsFL設想為聯合情報、監視和偵察(JISR)、C2和目標定位企業的創新中心,以提供有效的作戰解決方案[6]。該實驗室將包括來自加拿大空軍不同部門的JISR和情報計劃,包括加拿大皇家海軍、加拿大陸軍、加拿大皇家空軍、特種作戰部隊司令部和加拿大部隊情報司令部。
JISR收集是一個復雜的過程,需要各級指揮部有明確的理論和資源管理。這個過程可以分解為五個步驟。1)任務;2)收集;3)處理;4)利用;和5)傳播[6]。圖1展示了JISR過程以及它與動態目標周期中的情報周期的關系。JISR提供了 "什么"、"什么時候 "和 "哪里",而情報則融合了JISR的信息,提供了 "如何 "和 "為什么"。JOpsFL的一個重點是 "如何 "和 "為什么";然而,該實驗室也將作為新的JISR資源的測試平臺,以評估其在目標定位周期中的功效。該實驗室將評估現有的信息融合技術,并開發新的技術以支持中央情報局的JISR、情報和目標定位周期。
圖1 目標定位周期[6]背景下JISR過程及其與情報周期的關系
隨著網絡和空間領域的引入,C2變得越來越復雜,并在不斷演變,以便在所有領域發揮作用。聯合全域指揮與控制(JADC2),也被CAF稱為泛域C2,在空間、空中、海上、陸地和網絡中運行,最近由美國(US)提出[7] 。JADC2/泛域C2的目標是在一個網絡上連接所有領域的所有信息源[7]。CAF正在探索泛域C2,并將成為JOpsFL的一個方面[6]。除了關注JISR、情報和目標定位周期外,JOpsFL還將關注開發和測試新的泛域C2戰術、技術和程序(TTP),包括[6]:
支持泛域C2功能的數字工具,如任務分配、報告和監測。
JISR和泛域C2之間的互操作性解決方案。
JISR-to-fires架構;以及
直接行動近距離空中支援TTPs
泛域C2需要開發新的技術解決方案,以支持所有領域的運作。JOpsFL將作為這些技術解決方案的創新中心運作,并將專注于以下方面[6]:
作為一個創新中心,JOpsFL將配備最先進的設備,以支持開發和測試最新的泛域C2 TTPs和支持技術解決方案。該實驗室將容納高性能的計算節點,能夠訓練和測試最新的人工智能和融合算法,并將與CAF各分支機構的各種ISR能力所在的網絡相連。可靠和快速的網絡連接可以通過安全的光纖來實現。此外,該實驗室將容納五眼(FVEY)和北大西洋公約組織(NATO)系統的密碼輸入裝置(PED),如美國統一視頻分配系統(UVDS)和北約聯盟地面監視部隊(NAGSF)全球鷹。
FM3-98為裝甲兵編隊的指揮官和參謀提供了與陸軍和聯合行動相關的理論。該出版物解釋了有效的偵察和安全行動如何產生深度,讓指揮官有反應時間和機動空間,通過隱蔽性來爭取信息和收集信息,保護部隊免受突襲,緩解后續部隊的前進,并為指揮官提供靈活性和適應性。本出版物中的理論適用于進攻性、防御性和穩定性行動。本出版物為分配到裝甲旅戰斗隊、步兵旅戰斗隊和斯崔克旅戰斗隊的所有編隊提供理論指導。以下是本手冊各章的摘要。
第1章闡述了裝甲兵在進攻、防御和穩定行動中的作用以及裝甲兵組織。
第2章討論了同級和近級威脅、威脅偵察和安全戰術。
第3章討論了與指揮官的偵察和安全指導、行動過程、對威脅的理解、潛在威脅集團和威脅特征有關的指揮和控制的最新概念。
第4章討論了偵察的基本原理,偵察行動的類型,以及偵察的交接。
第5章討論了安全行動的基本原理,反偵察,以及安全行動的類型。
第6章討論了偵察和安全穩定計劃、穩定原則和框架以及穩定任務。
第7章介紹了計劃和執行維持行動的注意事項。
為了理解FM3-98,讀者必須了解作戰藝術、戰爭原則以及JP1第二卷、JP3-0和ADP3-0中描述的戰爭的作戰和戰術層面之間的聯系。讀者應了解進攻、防御、穩定和防御支持民政當局的任務是如何進行的,并影響每項任務所描述的行為(在ADP 3-07、3-28和3-90中)。讀者應了解行動過程(計劃、準備、執行和評估)以及該過程與ADP 5-0中描述的陸軍軍事決策過程和部隊領導程序的關系。讀者還必須理解ADP 6-0中描述的與任務指揮和指揮與控制有關的概念。回顧這些出版物有助于讀者理解FM 3-98。
雖然學說為各級領導人提供了在執行偵察和安全行動之前、期間和之后需要考慮的權威原則,但FM 3-98并不能替代常識、專業的軍事判斷和領導人積極行動的必要性。與任何作戰行動一樣,在進攻、防御和穩定行動中的成功主要取決于領導和士兵,他們堅韌、有紀律、有能力,并根據任務、指揮官的意圖和本手冊中概述的原則采取主動。
(2020年2月5日,美海軍陸戰隊網絡空間司令部的海軍陸戰隊員在馬里蘭州米德堡的網絡作戰中心觀察計算機操作)
二十一世紀最近的一些沖突,如2014年的克里米亞,2020年的第二次納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭,以及2022年正在進行的俄烏戰爭,都表明了戰場上信息的重要性。雖然對信息的理解在戰爭的各個層面和整個沖突過程中都是至關重要的,但在作戰和戰術層面的概念化卻是一個挑戰。隨著向多領域作戰(MDO)的轉變,在即將出版的條令出版物--戰場手冊(FM)3-0《作戰》,陸軍條令出版物(ADP)3-13《信息》的支持下,陸軍開始努力解決如何實現信息優勢以擊敗敵軍并實現目標。
圖1. 對作戰環境的整體看法(圖自聯合出版物5-0,聯合規劃[2020])
為了成功地滿足MDO的要求,即決策主導權,信息將需要成為所有作戰功能的規劃過程的一個核心方面。為了確保這一點,FM3-0草案提出了一種將作戰環境(OE)可視化的整體方法。此外,ADP 3-13草案詳細說明了如何通過五條努力路線實現信息優勢。雖然從聯合部隊的角度來看,陸軍新的作戰環境模型是一個改進,但需要有一個更好的方法來概念化信息在每個作戰功能中發揮的作用。更新陸軍的框架可以使信息在整個作戰功能中得到整合,同時允許各級按照任務指揮的原則進行靈活和知情的決策。這一更新的框架釋放了信息在規劃過程中的全部潛力,并最終實現了任務的執行。
表. 聯合/軍種對信息優勢/信息戰定義的比較
目前,聯合出版物5-0《聯合規劃》中對作戰環境的聯合觀點做了最好的介紹,圖1。一個重要的區別是,該模型將信息環境(IE)描述為作戰環境的一個獨特部分。此外,聯合模型將信息環境分解為三個維度(物理、信息和認知),并包括網絡空間領域。從聯合的角度來看,信息目前正在接受更新,即將發布的聯合出版物3-04《信息》,部分原因是在2017年將信息增加為一項聯合職能。這次更新并沒有改變聯合部隊如何理解信息環境的核心概念;然而,有一些小的變化。相比之下,陸軍新興的OE概念更有助于整合信息。如圖2所示,陸軍的模式是真正的整體性的。陸軍沒有單獨的信息環境,而是將物理、人類和信息層面視為存在于每個作戰領域中。換句話說,沒有必要有一個單獨的信息環境,因為信息在每個領域都是存在的,而且是持久的。雖然聯合模式中表達了信息環境與操作環境完全整合的想法,但陸軍故意刪除了明確命名的 "信息環境",這有助于提供清晰的信息能力并防止偷工減料。最終在MDO期間,軍隊可以通過這些維度實現對敵人的相對優勢,包括信息優勢。
圖2. 新興的陸軍作戰環境概念(《戰地手冊》3-0,作戰[即將出版])
無論采用哪種方法來處理作戰環境或IE,有一點是明確的:信息是規劃過程的一部分,對有效決策至關重要。這可以從所有軍種用來描述信息在作戰和戰術層面的作用的定義中看出。然而,就像聯合部隊和陸軍對OE的看法的細微差別一樣,聯合部隊和各軍種對什么是信息優勢也有一些明顯的區別。下表顯示了各軍種和聯合部隊在理解信息優勢方面的各種方法。
盡管存在差異,但所有這些定義的核心都是信息對決策過程至關重要的觀點。然而,同樣重要的是,這些定義都是在與另一行為體競爭的背景下談論決策。在促進友好決策的同時擾亂對手的決策的能力是信息優勢的核心。這種競爭的理念在FM3-0草案中提出的陸軍決策優勢概念的圖示中得到了明確的闡述,見圖3。
圖3. 決策主導權和決策周期的競爭(陸軍條令出版物3-13,信息[即將出版])
正如所描述的那樣,陸軍的方法使用了作戰過程,特別是指揮官在作戰過程中的作用(理解、可視化、描述、指導、領導和評估,或稱UVDDLA),來描述這個決策周期。正如ADP 5-0《作戰過程》所概述的,作戰過程是指揮和控制的框架,指揮官的核心作用是 "推動必要的概念和詳細規劃,以了解他們的作戰環境;可視化并描述行動的最終狀態和作戰方法;做出并闡明決策;指導、領導和評估行動";這可以從圖4看出。重要的是,ADP 5-0指出,"行動過程的目標是做出及時和有效的決定,并比敵人更快地采取行動"。然而,在行動過程中使用UVDDLA作為信息優勢的框架是有缺陷的,原因有幾個。首先,最重要的是,雖然作戰過程的核心是做決定,但作戰過程本身并沒有對決策如何發生給出額外的見解。因此,在圖3中,與作戰功能的聯系并不明顯,因為這些功能要么加強了決策周期,要么降低了決策周期。圖中顯示了作戰功能的作用,但卻沒有說明如何發揮這一作用。最后,與其他決策框架不同,作戰過程直接與陸軍的指揮和控制方法聯系在一起。這種缺乏通用性的情況意味著它沒有靈活性,不能照搬和應用于理解對手的決策過程。應該指出的是,在決策主導權定義的早期迭代中,作戰過程并不是用來描述決策過程的。詹姆斯-麥康威爾將軍在他的參謀長一號文件中指出,"決策主導權是一種理想狀態,在這種狀態下,指揮官比對手更快、更有效地感知、理解、決定、行動和評估[SUDAA]。" 這種SUDAA過程在陸軍未來司令部關于決策主導權的小冊子中得到了形象的描述,見圖5。使用這個定義比使用行動過程有幾個好處。首先,信息在做出更有效的決策中的作用很容易被應用到這個過程的 "感覺和理解 "部分。第二,雖然這個過程本身是由指揮官在指揮和控制過程中使用的,但SUDAA過程卻沒有那么嚴格地只與指揮官聯系在一起。
盡管有了這些對行動過程的改進,SUDAA的理念仍然沒有得到完善。然而,它顯然受到了另一個決策框架的啟發,這個框架更加成熟,也可以應用于整個作戰職能和所有組織層面,即由退役的約翰-博伊德上校創建的方向-觀察-決定-行動(OODA)循環。
圖4. 作戰過程 (圖自陸軍條令出版物5-0《作戰過程》[2019])
博伊德的OODA循環經常被簡化;然而,圖6中的完整版本則突出了決策的復雜性。這種復雜性集中體現在定位步驟上,博伊德將其稱為 "大O"。空軍戰爭學院的Grant Hammond總結了定位步驟的重要性。
圖 5. 感知、理解、決定、行動、評估框架(圖來自 AFC小冊子71-20-9,《陸軍指揮與控制2028的未來概念:追求決策主導》 [2021])
它是遺產、文化傳統、以前的經驗、教育和新信息的混合體,以及隨之而來的分析和綜合。這些都是一套復雜的過濾器,對各種刺激的行動和反應進行調節。在處理所有這些信息時,會形成一個反應菜單。然后對這些反應進行分類、分析和綜合,以做出關于首選程序的決定。
同時注意到,定位步驟是指導和控制人們如何在其環境中觀察和行動。所概述的方向與陸軍對人的層面的理解完全吻合。正如ADP 3-13草案中所概述的,"人的層面包括個人的推理、情感和行為,以及群體互動的更廣泛的社會背景,包括文化、群體身份和社會權力動態。"
圖6. 博伊德的OODA環的擴展版本
通過將OODA循環框架整合到現有的信息優勢理念中,信息在決策過程中的作用重點更加明確。這個更新的框架可以在圖7中看到。雖然OODA循環在每個步驟之間都有持續的反饋,但信息在觀察和定位步驟中發揮了巨大的作用。因此,通過特別關注這些步驟,陸軍能夠更好地構思如何將各種作戰功能納入規劃過程以實現信息優勢。
這個框架使每個作戰職能部門能夠更清楚地看到他們在加強或削弱決策周期方面的作用。例如,網絡電磁活動可以用來降低對手的觀察部分(如干擾敵方雷達的電磁攻擊),也可以在定位步驟(如操縱數據的網絡效應)。正如上面的例子所示,有時這些角色的定義非常明確。情報作戰職能部門的人不會對他們在支持友軍OODA循環的觀察和定向步驟方面的影響感到驚訝。然而,其他作戰職能部門在信息方面有更微妙的影響。以維持為例,當陸軍更新其陸軍預置庫存(APS)時,維持對敵方決策的影響。它通過使陸軍的供應和移動更加迅速而使敵人的觀察變得復雜。同樣,使用APS可以影響敵人的方向,因為它要求他們現在將APS能力納入他們的決策。這些對敵方決策周期的看似微小的干擾可能足以在短時間內獲得優勢。歸根結底,納入OODA框架意味著在計劃期間,每個作戰功能都應考慮它們如何影響觀察和定位步驟。
圖7. 更新FM3-0框架與OODA循環
為了充分實現MDO的要求,軍隊需要了解如何實現信息優勢。這種理解始于一個堅實的框架。FM3-0的更新和即將發布的ADP3-13是正確的第一步。然而,任何信息優勢框架要想被采納,都需要與戰備狀態和作戰功能明確聯系起來。如果沒有這種聯系,信息優勢的規劃將繼續被那些習慣于處理信息的群體所壟斷,而不是按照要求在整個部隊進行。雖然陸軍對OE的做法比聯合部隊目前使用的模式有所改進,但ADP 3-13草案在提供一個明確整合信息和各種作戰功能的框架方面存在不足。陸軍需要一個更新的框架,納入約翰-博伊德的決策理論和他的OODA循環。作戰功能的作用是加強友軍的決策周期或削弱對手的決策周期。通過將信息優勢的核心目標設定為更有效的決策的助推器,軍事人員可以將他們在信息層面的影響概念化,而不考慮作戰功能。這種影響,以及大多數信息優勢活動,都集中在OODA循環的觀察和定向步驟上。這種明確的重點,嵌套在決策框架內并與MDO的必要條件相聯系,使每個作戰職能部門能夠在復雜的作戰環境中有效地規劃信息優勢。
為了滿足現代戰場的需求,美陸軍必須通過將人工智能(AI)納入其系統來加強戰術指揮所。人工智能為軍團、師、旅甚至是營級指揮所提供了巨大的機會,使其在相對于潛在威脅編隊和指揮官的情況了解方面具有數量和質量上的優勢。適當開發、測試和投入使用的人工智能能力將更好地整合、優先處理和聯系信息,以加強對形勢的了解,并使決策更加有效。現代戰場上的多域作戰(MDO)要求指揮官及其參謀人員在多維的戰斗空間中作戰。這甚至會挑戰最擅長的參謀人員,而且部隊已經在處理大量的信息了。精心設計的人工智能算法和支持人工智能的應用程序將幫助美國機動部隊更好地了解他們的作戰環境,并將實現一個更強大的共同作戰圖景。
"促成決策"是信息優勢活動中的一項核心任務,執行這一核心任務將使指揮官、參謀部和編隊獲得并保持信息優勢。加強對形勢的了解是指揮官取得決策優勢的必要條件,但還不夠;加強對形勢的了解既是當務之急,也是目前可實現的技術在短期內可以實現的。人工智能與這一核心任務的整合將在不同程度上間接促進陸軍在信息優勢活動的所有核心任務中的能力。本文詳細介紹了在未來三年內將人工智能融入現有系統和網絡的具體當前需求和建議。這篇文章沒有也不打算為進一步發展或實戰化的新生能力提供詳細的建議,并有較長的時間安排。相反,作者的腳步堅定地站在當前的現實情況、眼前的需求和可用的技術上。
圖:薩拉-米勒上尉和技術員。2019年6月1日,德克薩斯州圣安東尼奧-拉克蘭聯合基地,第834網絡作戰中隊的卡洛爾-布魯斯特軍士長在拍攝空軍后備司令部任務視頻的場景時,討論應對假想網絡攻擊的方案。(Photo by Maj. Christopher Vasquez, U.S. Air Force)
在未來,由人工智能驅動的傳感器、火控系統、投送資產和算法可能會創造出令人難以置信的速度和殺傷力的戰場,人類在其中掙扎著跟上旨在為指揮官服務的機器的步伐。采集和投送資產群有一天可能會自主地執行任務,并動態地完成采集、投送和評估,同時隨著事件的發展不斷調整,做出反應。在物理領域的這些系統和事件中,隨著友好、中立和威脅系統的互動,在網絡空間領域也會有類似的人工智能能力的先進應用。這種能力目前還不能廣泛地投入使用,而且基礎的人工智能技術還不夠強大,我們不能認真考慮在不久的將來引入這種能力。同時,陸軍必須以一種可行、及時和有效的方式開始整合人工智能。
正如《2028年多領域作戰中的美國陸軍》所斷言的那樣:"融合所有領域、EMS[電磁波譜]和信息環境能力的關鍵是人工智能所帶來的大批量分析能力和傳感器到射手的鏈接,它通過自動交叉提示和目標識別使敵人的欺騙和遮蔽變得復雜。瓦解所需的情報精煉取決于五個相互關聯的系統。"1這五個系統如下:廣域監視、穿透性偵察、遠距離監視和偵察、消耗性監視和偵察以及人類網絡。這五個系統中的每一個都可以通過改善對形勢的理解,從立即開發、實驗和在戰術總部使用人工智能系統中受益。這種整合不會使決策自動化,而是使人類指揮官和參謀人員能夠更好地決策。正如《2028年多域作戰中的美國陸軍》中所述,"由人工智能和高速數據處理促成的人機界面,在速度和準確性方面都能改善人類的決策"。
作者重申將人工智能融入戰術總部,并更廣泛地融入整個機動部隊的系統,以改善人類的決策。隨著陸軍在2028年之前實現這一作戰愿景,或者根據參考的出版物,提前幾年實現這一愿景,作者發現在為即將到來的軍事事務革命創造條件而提供的理論和領導指導方面存在兩個關鍵差距。首先,陸軍缺乏評估其在實現AI-enabled MDO方面進展的手段。其次,在如何為整合人工智能系統做準備方面,還沒有向機動部隊發布實際指導。在解決了這兩個差距之后,作者還提出了一個陸軍可以利用現有技術建立的系統,以加強戰術指揮所的情況了解。
如果陸軍要將人工智能整合到MDO中,如果我們要提供一種評估人工智能準備情況的方法,我們首先需要了解什么是人工智能。在這篇文章中,作者使用了國家安全委員會人工智能委員會(NSCAI)在其最終報告中引用的定義,該定義最初由卡內基梅隆大學現任和前任高級教員發表。摩爾等人將人工智能定義為一個 "堆棧 "或技術層的集合,需要 "人才、數據、硬件、算法、應用和整合"。NSCAI的最終報告更加重視將推動人工智能系統的采用和實施的人才,以及將使其包含的算法和模型得以實現的數據。這篇文章鼓勵盡早采用相同領域的建議,因為它們與軍隊目前的能力相一致。
除了人工智能的組成部分,重要的是要了解人工智能系統為用戶提供了什么。使用專門為訓練人工智能而設計的算法,一個應用程序的人工智能組件被 "教導 "在大量的數據中識別模式,這樣它就可以對新數據進行分類或預測額外的信息。這是有意的寬泛和含糊;它是一個抽象的過程,可以應用于許多情況。它受限于對大量標記數據的需求和不斷收集更多數據的需要。標簽數據是用關于人工智能組件可以學習預測的類別或價值的識別信息充實的數據。標簽必須與所需的預測能力相關。例如,建立一個可以在衛星圖像中識別坦克的人工智能,將需要一個衛星圖像的數據集,標記為識別它們是否包含坦克。更詳細的預測將需要更詳細的標簽,這意味著如果我們想預測坦克的模型,標簽將需要包括圖像中坦克的類型。任何人工智能形式的質量都與該系統可用的高質量數據的數量直接相關。
實戰化和開發人工智能系統是一個過程,作者建議用四個階段類似地評估陸軍的人工智能準備情況。這是由卡內基梅隆大學的Eric Nyberg提出的四個階段,即一個組織如何評估其對人工智能的準備和使用。雖然這些步驟暗示了一個進展,但一個單位無法控制的情況變化可能會導致其在人工智能啟用過程中向后或向前移動。
這個過程從做好數據科學準備開始。當相關的數據源被識別、可訪問和持續管理時,一個組織就已經做好了數據科學準備。處于這一階段的陸軍單位的領導人將能夠以可靠、及時和與背景相關的方式獲取相關的人員、后勤、訓練、情報和戰術數據。關鍵是,一個機動部隊必須考慮如何在戰斗環境中做到這一點。單位將需要建立在訓練和戰斗中組織、規范和存儲信息的程序。此外,數據必須在系統和作戰功能之間進行整合。在這個階段,數據是完整的,擁有統計分析技能的士兵可以使用這些數據來更好地描述他們的環境、行動和隨后的結果。為數據科學做好準備的陸軍單位將有參與的領導,他們了解如何在其組織內收集、維護和共享數據。
一個做好數據科學準備的組織將努力成為數據科學啟用者,這是第二階段。當多個數據源之間的相關性被確定,并且從組織數據中創建的預測模型被用于改善工作流程和決策時,一個組織就具備了數據科學功能。啟用數據科學的陸軍部隊將利用他們收集、維護和獲取的數據來加強對形勢的了解,了解敵方和友方行動的背景,并預測未來行為。啟用數據科學的機動部隊將在野外訓練演習、指揮所演習和作戰訓練中心輪換期間在戰術指揮所收集、清理和組織數據。士兵們將采用在準備訓練期間開發的預測性分析方法來識別敵人的行為,并對高度動態、復雜的戰場做出更快速的反應。啟用數據科學的陸軍部隊將擁有投入的領導層,他們將大量的數據整合到軍事決策過程中,并迅速調整以適應不斷變化的條件。
圖:根據美國陸軍發展司令部的說法,"陸軍研究人員開發了一個能夠學習和理解復雜事件的人工智能架構,增強了人與機器之間的信任和協調。" (圖片說明:Rudi Petry,美國陸軍提供)。
在使用數據科學來實現更好的性能之后,各單位將追求成為人工智能準備,即第三階段。在這個階段,組織將數據科學作為操作流程的一部分,并且已經整合了軟件應用,使其工作流程現代化,以整合計算技術。將采用人工智能的領導人了解哪些流程和要求將被用來加強,他們能夠直接與人工智能工程師溝通,設計和實施相關的解決方案。陸軍單位將對人工智能作為武器系統的能力和局限性有實際了解。機動部隊將與陸軍未來司令部的單位合作,如軟件工廠或人工智能集成中心(AI2C),開發人工智能解決方案,以增強其任務準備和能力。數據將與兄弟組織共享,并在戰術和駐軍環境中進行訪問,在后方創建的軟件更新可以通過陸軍網絡推送到戰術邊緣的應用程序。為人工智能做好準備的陸軍單位將有知情的領導,他們指揮他們的數據存在,并推動未來人工智能支持的軟件和應用程序的需求過程。
最后,當一個組織部署了人工智能系統并能夠直接衡量其對任務成功的影響時,它將成為人工智能的受益者。這些單位可以在戰術環境中采用人工智能來實現流程自動化,并提供任務成功。這些系統在任務中工作,并在關鍵環境和條件下工作。對于陸軍單位來說,這些是有彈性的應用程序,可以適應動態的網絡條件,并在敵人破壞或拒絕通信網絡時提供價值。處于這一階段的組織的特點是高度彈性的流程和系統,能夠迅速適應不斷變化的情況,在多領域的戰場上取得決策主導權。這些系統及時顯示關鍵的多維數據和洞察力。隨著現代系統產生和消費大量的信息,數據收集的規模和速度將不斷增長。啟用人工智能的陸軍部隊將擁有被授權的領導層,他們利用人工智能來領導復雜的任務,并通過人機界面的互動獲得創新解決方案。
意識到機動部隊今天甚至沒有為數據科學做好準備是令人生畏的,而成為人工智能的過程將需要一個巨大的轉變。這就是像人工智能這樣革命性的技術進步的本質,它代表了小單位接受和影響軍隊中人工智能未來的一個難以置信的機會。機動部隊應該從今天開始做出實際反應,以配合陸軍和國防部領導人提供的政策和理論重點。人工智能是一種不對稱的能力,相對較小的投資可以產生巨大的影響。雖然這可能會損害大型的、行動緩慢的組織,但它也可以為個人和小型單位提供機會,對整個組織產生巨大的積極影響。通過鼓勵和支持小單位及其領導人的創新解決方案,軍隊可以對人工智能在軍事事務中的破壞性影響做出靈活的反應。鼓勵這種創新的一個早期步驟是為人工智能準備數據環境。
陸軍也有一個獨特的機會從更大的人工智能社區的錯誤中學習,特別是在涉及數據時。正如谷歌的一個人工智能工程師團隊去年所寫的那樣,缺乏對 "數據工作 "的關注是對大公司和人工智能先驅的重大損害,他們在部署人工智能系統時遭遇了明顯的失誤和誤區。通過將組織和文化變革的重點首先放在數據管理流程的現代化上,陸軍自然會對其中的一些問題產生免疫。陸軍任務的性質和與人工智能系統的錯誤相關的危險,加劇了陸軍中低估數據質量的影響。
類似于陸軍通過維護地形行走等演習指導維護活動的方式,各單位可以通過數據健康評估來準備數據環境。這是一個適合戰區司令部在下屬各師進行的評估。軍團總部在其下屬的旅級戰斗隊中進行類似的評估也可能是合適的。這些評估考慮的是各單位如何很好地管理他們所產生的和他們所獲得的數據。評估數據健康狀況,是繼人才培養之后,開始為機動部隊的人工智能系統做準備的最佳場所。
圖:"美國陸軍發展司令部稱:"明天的作戰環境將充滿了智能自主設備和平臺,它們會產生多樣化和復雜的信息特征。(圖片來源:美國陸軍/Shutterstock)
雖然評價應該是獨特的,并在對被評價單位的特別了解下進行規劃,但各單位的一般概念將是相似的。數據健康評估提出了以下問題。這個單位對駐軍和戰術環境中的日常行動的數據收集、清理和管理得如何?數據收集應該是完整的,因為它描述了單位活動的背景、環境、行動和結果。當收集工作自動化并融入所有流程時,單位將很好地收集數據。當數據的結構、類型、格式和存儲位置一致時,它就是干凈的。干凈的數據可以用于描述性分析,并且可以通過良好的文件來理解。當數據是可訪問的、持久的和可靠的時候,它就得到了良好的管理。做得好的單位會考慮如何將他們收集的數據應用于系統和流程。徹底的數據健康評估的一部分也會考慮到有多少信息是可以在員工部門和工作小組中看到的。廣泛共享的數據鼓勵合作和建立共同的理解。這種評估可以考慮的一些具體行為如下。
進行數據健康評估,首先需要對單位在這一領域的準備情況進行誠實的評估,這是所有其他優先事項中的一個。正如戰略研究所的Leonard Wong和Stephen Gerras在他們的報告中所分享的,本文的作者也可以用軼事來證實,陸軍在競爭的要求和激勵結構中掙扎,導致單位有時故意報告不準確的信息以滿足戰備要求。7人工智能系統將對這些挑戰特別敏感,因此,陸軍的數據健康評估必須包括一個機制來評估其收集的數據的真實性。這方面的一個機制可以是去除一些人為干預的因素。例如,車輛、飛機或大炮可以用傳感器來識別它是否正常運行或其系統部件是否有故障。這有一個重大的挑戰,就是增加了這些系統的復雜性。另一個符合行業最佳實踐的機制是隨機對數據點進行子抽樣來重新評估。這方面的例子包括選擇一些單位進行簡單的行動來驗證他們的設備狀況,如在155毫米榴彈炮上執行機組演習,用所有能用的車輛組成一個車隊前往訓練區的集合點,或對個別武器執行無通知的記錄鑒定。要求這些警報活動來驗證一個單位所存儲的數據的準確性,是確保我們的人工智能系統配備高質量數據的絕佳方式。陸軍領導人必須為各單位創造空間,讓他們如實報告這些信息,而不必擔心遭到報復。陸軍在人工智能多領域戰場上有效作戰的能力,取決于改變陸軍文化的這一要素。
圖:美國陸軍正在尋求智能車輛以減輕士兵在多領域作戰中的負擔。(圖片來源:美國陸軍/Shutterstock)
除了為準確的數據收集設定條件并進行評估外,各單位今天還可以采取一些步驟,為整合人工智能系統做準備。以下建議適用于所有梯隊的單位。它們以當今可用的能力為基礎,代表了為人工智能系統準備數據環境的最初步驟。這些建議將幫助各單位為數據科學做好準備。
機動部隊必須通過立即停止刪除共享文件系統中的數據來體會他們每天與之互動的數據的價值。這些 "共享驅動器 "或SharePoint系統使單位內部和跨單位的合作努力成為可能,但其中也蘊含著單位行為、訓練演習和報告的寶藏。當各單位沒有足夠的空間來維持前幾年的記錄時,這些系統上的文件往往被刪除。為了創造有效的情報,陸軍數據科學家和人工智能工程師將需要為他們開發的每一項人工智能技術獲得數以萬計的標記數據點。這代表了人工智能界相對較小的數據集,陸軍不能因為不經意地刪除舊文件而失去更多的數據。各單位應將可自由支配的支出資金用于購買外部硬盤,并對其共享文件系統進行間歇性備份;要做到這一點,各單位必須獲得具體的額外資金和要求。此外,所有官員都應該有能力從至少高于他們兩個梯隊的所有單位讀取非敏感文件。這將鼓勵合作并引入即時效率,同時將我們的數據文化轉變為共享文化。在未來接受數據科學家或人工智能工程師的支持時,這些設備應該作為背景提供給單位,以幫助創造有效的情報。
組織應該調整他們從下屬單位收集信息的方式,增加Excel等表格格式的使用。這些格式已經成為許多狀態、后勤和維修報告以及檢查文件的標準。以表格格式收集這些數據將通過在短期內強制執行數據的完整性而為各單位提供直接的好處。這樣做也將使未來基于計算機的方法能夠更容易地處理和訓練人工智能。在戰術環境中,表格格式的結構將有助于標準化文件,如情報收集、火力支援協調和行動同步矩陣。它還將為陸軍參謀部創造更有用和可復制的產品,同時為未來基于計算機的系統提供豐富的、可理解的陸軍行動數據。在實際和有效的情況下,任何單位使用的文件或工具--如上所述,但目前停留在基于文檔(微軟Word)或幻燈片(微軟PowerPoint)的格式--應立即替換成表格文件(微軟Excel)。在Excel中收集數據時,各單位應在文件中指定一致的列標題名稱和一致的數據類型(數字、時間序列或文本)。這種過渡將直接導致更強大和準確的人工智能系統,是快速做出決定的關鍵步驟。當陸軍的標準表格和文件結構更好,更容易使用,并為用戶和數據消費者提供更有用的信息時,這種過渡就得以實現。
為了指導人工智能的發展和需求的產生,各單位應該收集和記錄在駐軍和野外訓練演習中的時間。這可能是一項具有挑戰性的繁重任務,作者建議各單位可以通過兩種不同的方式來完成這項工作。第一種是收集有關在系統之間手工復制數據或依靠人類在數據源之間協調的領域或過程的軼事信息。這在戰術指揮所可能特別有用,以確定我們依靠士兵在不同的系統之間協調的領域。第二個選擇是指揮官指示首席信息官/G-6通過軍隊計算機上的擊鍵記錄器和應用程序監控設備來安裝和收集數據。數據科學家和人工智能工程師可以利用這些信息來識別低效率和耗時的計算活動,以開發出針對的系統。原始使用數據和數據效率低下的軼事可以與陸軍未來司令部的組織共享,如軟件工廠或AI2C,然后可以與各單位合作,快速開發和實施解決方案。
未來的所有陸軍系統和最近的許多系統都會產生大量的數據,這些數據必須被立即訪問。首先,對于陸軍考慮獲得的任何會產生數據的記錄程序,作者建議進行數據可及性和存儲審查。這項審查的目的是評估陸軍人員訪問該系統收集和存儲的數據的能力。除了少數幾個陸軍系統外,所有的陸軍系統都缺乏通用的應用編程接口和支持程序性系統訪問的能力,這是不可接受的。此外,這些系統所存儲的歷史數據是美國陸軍的財產,因此必須通過行業標準的方法向其士兵和軍官提供,而不需要任何民間中介機構。這些系統目前的數據環境對于開發人工智能系統來說是非常困難的。
其次,陸軍應啟動對當前未能達到這一標準的系統的審查,并重新考慮對這些項目的具體要求。通過修改采購流程和審查目前授予的合同,陸軍將在政府和私營部門組織中建立起自己的數據質量和可訪問性標準的領先地位。
在專業軍事教育課程中,美國陸軍訓練和理論司令部應立即引入數據管理和使用策略方面的適當指導。作為基礎軍官領導課程的一部分,數據教育應包括一般數據收集策略、單位和部門特定信息的組織以及現代數據可視化工具等主題。這些工具將使后勤人員能夠更好地組織單位維護數據,情報人員能夠更好地綜合不同的情報來源,而機動人員能夠更好地報告和收集數據。這種教育的核心原則必須是相關的;教導學生這如何直接適用于他們的下一個工作。在上尉職業課程中,可以在此基礎上加入如何管理多種數據來源和建立數據收集文化的教學。指揮和總參謀部學院應該開設一門數據收集選修課,以教育戰地級軍官整合權威數據源、管理共同行動圖以及支持數據收集和管理所需的基礎設施。陸軍戰爭學院應該教育高級戰地級軍官識別數據收集戰略中的戰略差距,并讓他們準備好利用計算機增強的態勢感知進行領導。此外,旅、師和軍團的指揮官和參謀長應該有機會完成AI2C的高級領導教育項目,以了解和理解如何用人工智能系統領導組織。陸軍需要調整數據收集和管理技術方面的軍官教育,以便為MDO中不斷變化的戰斗要求做好準備。
戰斗訓練中心為開發和實施戰術應用的AI-enabled系統提供了一個很好的場所。通過存儲單位輪換的標記數據,并向對方部隊提供為戰術指揮所創建的人工智能系統的早期版本,作戰訓練中心可以成為陸軍人工智能發展的核心,同時也為復雜的系統提供快速反饋,這些系統在陸軍面臨近似對手的戰斗時才會有全面測試和實施的挑戰。類似的機會也存在于由任務指揮訓練計劃進行的指揮所演習的訓練中。
雖然大型組織之間的協同作用和共同的努力路線是有價值的,但陸軍將從不同單位獨立考慮和采納這些建議中受益。隨著時間的推移,這些獨立的想法將形成一個更強大的人工智能系統的基礎,隨著人們的流動和職位的改變,自然的分享和混合想法。陸軍可以仿照開源軟件社區分享想法并迅速學習彼此的獨特方法,在MDO中創造一個人工智能環境。通過在本地開發獨特的解決方案,然后隨著時間的推移進行合作,各單位將確定共同的挑戰,同時也減少了忽視具體特征或特定任務的獨特因素的可能性。
在進行上述努力的同時,陸軍應該開發、試驗并采用最先進的技術來實現戰術總部的運作。為了實現這一目標,陸軍可以在任務指揮訓練計劃進行的指揮所演習和作戰訓練中心的訓練輪換中開始將人工智能納入訓練。這將首先記錄來自控制系統中使用的計算機的數據,參與者的聲音,以及來自作戰系統的位置數據。然后,這些數據將提供給數據科學家,讓他們從受控環境中獲取作戰數據。使用人工智能和自然語言處理,結合事件和敵對勢力行動的細節和時間,然后可以分析這些數據,以確定當前流程無法滿足戰斗需求的趨勢。然后可以進一步研究這些趨勢中具有最佳或更好性能的異常情況,以確定成功的戰術、技術和程序。這將促進對現有系統的改進,并開發更多的工具來實現作戰。一個例子是分析一個旅戰斗隊對敵方部隊的防空雷達系統啟動的反應。通過捕捉與事件相關的所有數據并了解對方部隊行動的精確細節,行動后的分析可以更有力地了解技術方法和友軍探測的細節,工作人員和友軍單位內部的溝通(包括內容和傳輸方法),采取的行動,以及目標的有效性,包括評估。在眾多單位中反復進行,這將使我們能夠準確了解陸軍單位的能力、差距和有效性。由于指揮所演習和訓練輪換中固有的事件的數量和種類,有一個巨大的和未被充分利用的可用數據山,以提高軍隊的作戰能力。
將人工智能整合到戰術總部的近期目標是為從旅到軍團的各梯隊制作一個增強的共同作戰畫面(COP)。這將減少行動和瞄準過程中的友好周期時間,同時提高指揮官的決策質量。強化的作戰圖將提供更準確和詳細的友軍信息,提供對作戰和任務變量的更多情況了解,并增強指揮官看穿戰爭迷霧的能力。這將通過整合戰術行動中心內目前不同的系統來實現,包括指揮所計算環境、高級野戰炮兵戰術數據系統、空中和導彈防御工作站、電子戰規劃和管理工具、分布式共同地面系統-軍隊和全球戰斗支持系統-軍隊。目前,這些系統并沒有在一個單一的人機界面上提供足夠的綜合COP。此外,必須優先考慮開發、實驗和實戰化的軟件和硬件,這些軟件和硬件可以攝取任務和作戰變量的數據,以分析數據并優先處理時間敏感的數據,供參謀部和指揮官分析和采取行動。
這個系統以及其他類似的系統將同步和整合陸軍數據,以便在復雜、動態的環境中做出更快的決策。這是在現代戰爭中作戰的必要進步;然而,它也將引入更多的風險。就系統的復雜性而言,人工智能組件明顯比軟件組件更復雜,并帶來額外的挑戰。沒有任何人工智能可以解釋它為什么會做出這樣的預測,而且不幸的是,表現最好的智能形式也是最不容易理解的。最先進的人工智能系統只能提供有效性和準確性的措施,以證明其使用的合理性。此外,現實世界不可能完全由人工智能工程師在進行智能訓練時使用的數據來模擬,也沒有干凈的、有標簽的數據集用于戰斗。這種數據偏差必須用道德的軟件工程和對軍隊和人工智能的深入了解來解釋。與私營部門公司類似的雄心勃勃的產品相比,目前為軍隊帶來這種技術的努力小得驚人。2022年,陸軍畢業并開始雇用20名人工智能專業人士。相比之下,谷歌在2016年雇用了大約一個滿員的軍團,41456人,只是軟件工程師。在這個數字中,有兩個師的價值,27,169人,只是專門用于研究和開發。自2016年以來,谷歌的全職員工總數已增加了一倍多。如果陸軍要通過開發和部署其在MDO中作戰所需的人工智能系統來實現其勞動力的現代化,那么它必須從今天開始準備數據環境。
(備:本文機器翻譯)
隨著美國為大國競爭而重組其軍隊,戰場的有效性將取決于美軍是否有能力超越其近似競爭對手的決策周期。速度是關鍵--軍隊如何快速從其傳感器中收集數據,分析數據,辨別重要信息,將其發送給相關作戰人員并作出最佳反應。一支日益一體化和互操作性的部隊,對共同作戰環境有共同理解,對于軍隊完成能力融合至關重要。
美國防部聯合作戰概念(JWC)描述了全域作戰,并設想了一個聯合殺傷網,它可以通過全域聯合指揮和控制(JADC2)的支持概念,快速有效地將任何傳感器與任何投射能力聯系起來,這就是融合的原則。實現融合要求各軍種之間專注聚焦,確定優先次序并進行協同。美國陸軍將在JADC2中發揮核心作用,因為它為作戰和戰術網絡的發展提供信息;為JWC提供后勤骨干;并在一系列與各部門、機構和國際合作伙伴的合作實驗中測試融合。
議題:隨著美國軍隊為大國競爭而進行的轉型,戰場效率將在很大程度上取決于其超越同行競爭對手決策周期的能力。
聚焦范圍:描述了陸軍和聯合實施JADC2的情況。
觀點:
在2020年以后,美國軍隊必須具有戰略上的敏捷性、反應性和致命性。中國和俄羅斯正在大力投資,以減輕美國在陸地、空中、海上、太空和網絡空間各個領域的能力。
在有可能限制聯合部隊戰略部署和使用其部隊能力的情況下,需要一個現代化的指揮和控制(C2)機構,能夠迅速匯集美國及其盟國的所有能力,以威懾,并在必要時擊敗近鄰和其他競爭對手。
目前的C2項目使用的是幾十年前的平臺,"沒有針對未來沖突的速度、復雜性和殺傷力進行優化"。目前的平臺各軍種不能有效地利用或發送數據、命令給其他軍種,而且它們的結構不能支持實現未來的C2。2018年國防戰略(NDS)強調了C2系統現代化的重要性,指出在退化的環境中未來的戰斗將以速度、更多的自主權和分布式的單位獲勝。
美國防部領導層設想了一個在戰場上沒有界限的未來,圍繞著一個統一的C2系統,其中一個多領域的方法--參與和整合地面、空中、海上、網絡和空間作戰--對于挑戰一個近似的對手是必要的。JWC是一個關鍵的概念,并且正在推動未來的研發和采購,同時也在整合作戰指揮部的審查和服務計劃。因此,該概念的發展是國防部的一個優先事項。
圖:全域聯合指揮與控制(JADC2)通過實時終端用戶報告和協作規劃,協同多個數據源,在國防支持民事當局行動期間,準確地在聯合特遣部隊民事支持(JTF-CS,美軍機構) 可能需要的地方提供支持能力。
注1:聯合作戰概念的四個支持性概念
美國防部JADC2戰略于2021年5月由國防部長勞埃德-奧斯汀批準,闡明了國防部實施JADC2的方法;它將JADC2描述為感知、探測和行動的作戰能力,從而提高從沖突到競爭以及所有領域的互操作性和決策速度。JADC2是一個以數據為中心的持續C2能力框架,它支持JWC,并使聯合部隊能夠迅速匯集有助于威懾的效果,并通過決策優勢使任務取得成功。
JADC2指的是所有聯合C2的實施,包括:
由于速度和規模在未來的戰斗中至關重要,JADC2將建立一個網狀網絡,實時將各部門的數據帶入一個 "可共享的數據湖",將來自所有領域--陸地、空中、海上、太空和網絡空間的傳感器連接起來。利用人工智能軟件、數據庫、處理器和算法,它將把偵察信息轉化為可識別的和優先的目標,比人類分析員更快。目標數據將被發送到處于最佳位置的單位/能力,無論是動能、網絡、電子戰(EW)還是信息作戰(IO)。
JADC2及其網狀網絡可以被看作是一個安全的戰斗互聯網,軍事應用程序在上面進行連接,從所有可用的來源搜尋數據,以迅速將最佳的 "投射 "或 "效應器 "與目標聯系起來。JADC2可以提供無處不在的數據,不同的人類和機械數據可以根據需要使用。歸根結底,JADC2不是一個特定的平臺;它是獲取數據并有效連接。
圖:聯合參謀部的JADC2作戰規劃實驗,允許陸軍、海軍、空軍和海軍陸戰隊的節點共享實時的信息,以實現傳感器與投射的聯系,并將其顯示在一個共同的作戰畫面上(美軍聯合現代化司令部)。
所有軍種都同意需要將JADC2作為一項組織戰略。2020年,陸軍和空軍簽署了一項協議,在2022財政年度(FY22)之前分享數據并制定共同的數據和接口標準;在多次實驗中,他們在這方面取得了成功。此外,陸軍、海軍和空軍在2021年初簽署了一項合作協議,以測試、整合和分享數據開發,以實現JADC2。
陸軍現代化戰略描述了陸軍將如何作戰,用什么作戰以及如何組織起來支持聯合部隊。陸軍致力于發展作戰網絡、技術和概念,通過一系列名為 "項目融合"(PC)的演示和實驗來實現超額匹配并為聯合部隊提供信息。這是一場持續的學習運動,旨在迅速 "融合"所有領域(陸地、空中、海上、太空和網絡空間)的效果,并塑造陸軍的新興理論、組織、訓練、能力、研究和發展以及后勤。
通過實驗和學習,"項目融合"有助于確保軍隊在適當的地方擁有適當的人員、適當的系統、適當的能力,以支持聯合戰斗。——陸軍參謀長詹姆斯-麥康威爾將軍
PC由五個核心要素組成:
每項實驗都通過新的架構、編隊和來自陸軍八個CFT的授權來融合現代化舉措,并深化陸軍現代化舉措的整合。這些努力正在加速2018年國防戰略中概述的現代化戰略,該戰略設想未來的戰斗將在退化的環境中以擁有速度、自主性和分布式能力的單位獲勝。
表:陸軍未來司令部項目融合戰略20-22財年
在亞利桑那州尤馬的 "項目融合2020"(PC20)持續了幾個月,展示了人工智能和機器人技術,包括兩次實彈演示。該實驗由士兵、平民、科學家和工程師設計,在最低作戰水平上測試了融合,以挑戰戰術邊緣的決策過程。其中一項測試使用衛星和無人駕駛航空系統:同時感知空中和地面目標;迅速將數據傳遞給平臺,以打擊目標;并在十幾秒內決定性地摧毀該目標。
圖:2021年10月19日,在亞利桑那州尤馬試驗場,被分配到第82空降師的美國陸軍一等兵丹尼爾-坎達爾斯使用戰術機器人控制器來控制遠征模塊化自主車輛,為 "項目融合"做準備。在2021年項目融合期間,士兵們試驗使用該車輛進行半自主偵察和再補給(美國陸軍中士馬里塔-施瓦布攝)。
對實現JADC2能力的另一個貢獻是陸軍繼續倡導將其從聯合(joint)擴展到 "結合(combined)"--CJADC2--因為任何網絡都需要包括盟友和合作伙伴。陸軍在亞洲和歐洲有著深厚的軍隊間關系,應該站在這種重要努力的最前沿。認識到這一點,陸軍21/22財政年度的PC戰略將參與范圍擴大到了結合伙伴和盟友,增加了指揮層級并使之多樣化,并推動了現代化概念和技術的極限。
注2:項目融合(Project Convergence):項目融合是聯合部隊對速度、射程和決策主導權的實驗,以實現超額完成任務,并為聯合作戰概念和全域聯合指揮與控制提供信息。作為一場學習運動,它利用一系列聯合的、多領域的交戰來整合人工智能、機器人技術和自主性,以提高戰場態勢感知,將傳感器與投射連接起來,并加快決策的時間線。因為誰能最先看到、了解并采取行動,誰就能獲勝。
注3:項目融合的五個核心要素
JADC2要求國防部和陸軍進行轉型,特別是在數據管理和共享、網絡支持能力、人工智能在決策周期中的作用以及為實現這些變化而對部隊結構進行調整。陸軍現代化戰略及其現代化優先事項是持續轉型的框架,以使陸軍能夠在多個領域進行部署與聚合效應。
注4:軍隊現代化的優先事項六大任務
一個用于C2的綜合戰斗管理系統需要在數據共享和標準化數據共享接口方面進行通信;然而,許多遺留系統包含數據共享障礙。2021年初,各軍種之間開始認真工作,制定數據標準以連接他們的JADC2項目,并通過 "發現、理解和與所有領域、梯隊和安全級別的合作伙伴交換數據 "來克服這些障礙。
陸軍的網絡CFT正在試驗網絡的現代化,以實現聯合接口、彈性和能力。它的重點是加強地面領域的數據和網絡傳輸能力,連接人工智能和機器學習(AI/ML),開發戰術云和邊緣計算。
國防部正在制定和實施一套初步的實驗和原型設計的核心原則,以統一國家安全事業。聯合部隊已經確定了幾個原型能力,通過將真實世界的威脅數據納入響應計算,在即將舉行的演習中進行測試。陸軍聯合現代化司令部建立了聯合系統集成實驗室(JSIL)--一個使用持久性環境場景的實驗網絡,允許各軍種、工業界和盟友通過幾個網絡測試數據共享能力。這將有助于對JADC2戰略進行可靠的評估。
由美國太空發展局管理的低地球軌道(LEO)衛星將整合各軍種的戰術網絡,以創建一個網狀網絡的傳輸層。計劃于2022年部署的近30顆衛星將提供一種 "作戰人員沉浸 "能力,其中傳感器、投射和戰術網絡可以與戰術通信連接。PC22將利用這些衛星,開發低地軌道能力。
人工智能國家安全委員會報告稱,國防部有必要在2025年前采用、實施人工智能并為其提供資源。人工智能/ML--陸軍的一個優先研究領域--對于在聯合、全域作戰中實現聯合戰場管理系統至關重要。人工智能的進步提高了對新出現的威脅的反應速度和敏捷性,使指揮官和工作人員能夠將精力集中在加速、優化決策上。
建設網絡安全基礎設施是陸軍網絡計劃的一個關鍵方面,它將為統一的網絡帶來速度、訪問和安全。在平衡這些要求的同時,美國網絡司令部正在與行業伙伴密切合作,擴大用于在國防部、情報界和商業網絡之間傳遞數據的安全共享工具,而不存在被破壞的風險。
圖:作為 "項目融合2020"的一部分,飛馬系列戰術自主系統的一部分在尤馬試驗場進行測試。飛馬系統有能力為無人駕駛航空系統(UAS)、地面行駛履帶式車輛,提供監視能力或創建一個地區的豐富詳細的三維地圖。
決策主導權--在技術和融合的作用下更快地做出更好的決策的能力--將使美國軍隊從其對手中脫穎而出。JADC2有助于實現信息主導權,并促進快速融合,實現速度關鍵優勢,這是未來AI/ML競爭的基礎。
目前,每個軍種都在其各自領域內管理C2的復雜性。隨著戰爭的特點變得越來越復雜,聯合部隊必須同時有效地整合五個領域。這需要新的C2方法。JADC2是建立一支能夠完成國防戰略目標的聯合部隊的基礎。國會的支持、持續的資助和軍種間的合作對于成功實施JWC和JADC2至關重要。
陸軍在實現這一聯合網絡的技術、創新和實驗方面處于領先地位。它的PC學習運動已經證明了它有能力使用新興技術和創新概念來實現軍種間和跨域的融合。陸軍的未來司令部、CFTs、作戰能力發展司令部和軟件工廠正在結合士兵的經驗、工業界的資源和科學家的專業知識來發展和提供未來的戰斗力量。通過實驗和聯合協作,陸軍正在使JADC2成為現實,從而增強戰略競爭中的威懾力和沖突中的超強戰斗力。
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