近來技術的進步使得戰場上對快速指揮與控制(C2)決策的需求變得非常重要。傳統上,由專題專家(SME)利用其積累的知識、經驗和專業技能制定行動方案,完成這些任務以實現預期目標。現在,技術進步了,戰術領域的行動步伐也加快了。指揮官需要在很短的時間內,有時甚至是一瞬間,針對特定情況做出決策。這就需要在這些任務中引入自動化,從而使用基于人工智能(AI)和機器學習(ML)框架的算法。
ML 技術可分為兩大類,一類方法需要大量真實情況數據進行訓練(如監督學習),另一類方法則采用行動和獎勵的概念(如強化學習 [RL])。還有許多混合技術以多種不同的方式將這兩種方法結合在一起。深度強化學習(DRL)就是這樣一種技術。在本報告中,我們將介紹利用 SME 和 DRL 算法開發的戰場模擬數據比較分析和可視化工具。
美國陸軍認識到對手在戰略上正在整合信息作戰(IO)、網絡空間作戰和新興技術,挑戰美國在所有領域的機動自由,從而帶來了持續的威脅。因此,美國陸軍正在為向多領域作戰的理論轉變做準備,這將增加信息在戰爭中的作用。在此過程中,美國陸軍在設計和實踐中面臨著信息輸入方面的挑戰和差異。目前美國陸軍的信息輸入學說、術語和整體結構是不充分的,沒有促進概念上的共同理解。這導致了戰術單位在信息環境中的系統表現不佳,以及在戰略和計劃中對信息交流的次優整合。同樣地,美國陸軍的信息產業從業者群體也面臨著身份危機,這降低了該行業的凝聚力、影響力和有效運作的整體能力。為了克服這些挑戰,首先需要對美國陸軍IO的設計和實踐進行嚴格審查,以揭示差異的范圍。然后,社會網絡分析和社會認同理論的應用揭示了在IO培訓、教育和組織方面的潛在解決方案,這將使美國陸軍在信息環境中變得更具競爭力。這項投資將提高陸軍在當前和未來沖突中無縫整合和執行信息戰的能力。
隨著美國陸軍對多域作戰概念的鞏固,保持領導力發展與未來作戰環境的相關性是至關重要的。近距離的對手將繼續在沖突的門檻下競爭,增加了多域作戰的復雜性和不確定性。雖然評估陸軍領導力要求模型是很常見的,但陸軍領導人如何在核心屬性和能力的基礎上,在多域作戰中成長?陸軍領導力要求模型與培養多域心理相結合,能夠在多域作戰中實現有效的領導。
該理論方法對領導力核心能力和屬性進行了擴展,提供了三個額外的領導力特征。預測近鄰行動的能力,利用現有能力和人員,以及在復雜性和不確定性中堅持不懈的能力,構成了多域心理。通過教育和培訓來實施多域心理,陸軍領導人將在多域作戰中有效地對付近距離的對手。
不斷變化的戰爭特點使得信息環境中的行動(OIE)必須處于軍事規劃和執行的最前沿。由于無法與美國的物質力量相提并論,美國的對手越來越依賴包括信息戰能力在內的不對稱方法來破壞美國的行動和影響。未來的聯合全域作戰(JADO)將需要一個綜合的、跨學科的作戰方法。本文認為,針對對手的認知和信息過濾器而采取的蓄意行動將阻礙對手的決策過程,使其失去對有效運用軍事力量作出明智決定的能力。通過研究俄羅斯在信息環境中的行動、信息戰活動以及反射性控制理論,作者提出了決策優勢理論。該理論試圖提供一種方法,故意利用信息來針對對手的行為和信息系統。其目的是剝奪對手感知和認識形勢的能力,并阻礙其有效利用呈現在他面前的信息來做出經過計算的決策的能力。
圖1 決策優勢理論。
決策優勢是通過信息力量來實現的,而信息力量是通過控制信息、利用信息和加強信息來保證自己的利益。信息力量可以達到與物質火力相同的效果,甚至更大的效果。它通過預測對手的行動,了解對手的動機,管理和操縱信息,改變決策算法,以及在信息環境中發展機會、活動和投資(OAI)來增強全領域的聯合軍事力量和效力。
決策優勢:一種理想狀態,在這種狀態下,指揮官比其對手更快、更有效地感知、理解、決定和行動。決策優勢在敵人的決策周期內發揮作用,以消除時間上的庇護所,并消除空間上的選擇。
信息力量是利用信息來塑造認知、態度和其他推動預期行為和事件進程的要素的能力。信息力量涉及獲取、處理、分配和運用數據的能力,以最大限度地提高戰斗力。作者進一步斷言,信息力量是通過控制、利用和加強信息來實現的,這使得信息戰的結果能夠持久、靈活和精心計算,以加強戰斗力并拒絕敵人的決策優勢。
信息力量--控制信息、利用信息和增強信息的組合--將使美國能夠把信息環境中的行動納入聯合防衛行動的規劃和執行。這將使規劃者能夠利用信息來實現結果。信息戰能力--信息作戰;電子戰;網絡;以及情報、監視和偵察(ISR)--提供了改變對手的指揮和控制過程,減少決策,并削弱其作戰行動的有效性的手段。信息力量和物質力量相結合,將通過在環境中制造多種困境,造成混亂,延遲或剝奪敵人采取適當行動的能力,從而降低對手的戰斗力。信息力量和物質力量的結合能加強軍事力量。
信息力量的第一個支柱,控制信息,涉及到保護自己的網絡不被敵人破壞或操縱。保持對信息傳輸和信息系統的控制可以確保信息的保密性、信息的完整性以及美國規劃者和作戰單位對信息的可用性。不受限制地進入值得信賴的系統和相關架構,確保最及時和最相關的信息指導決策。剝奪對手對信息的控制權使其無法了解自己的環境,造成不確定性,并使其決策復雜化。
決策也受到信息利用的影響。利用,是指利用資源并從中獲益的行為,包括改變、變更或操縱信息,使之對自己有利。通過了解對手的信息和認知過濾器、信息系統和情報結構,這是最有效的做法。創造信息戰結果的能力取決于精心制作信息并將其置于敵人決策周期中的正確時間和地點的能力。信息可以在四個過濾點被鎖定或武器化--傳感器、分析中心、分發點或個人。利用過濾器,人們可以降低決策者可獲得的信息的收集和質量,導致對情況的不完整或故意的錯誤理解。決策和具體行動是根據對環境的感知理解而做出的。阻斷信息流的能力阻止和延遲了重要數據到達組織,導致感知、理解和發展局勢的能力下降。傳統的信息操作活動與故意和持續地針對對手的過濾器相結合,將有機會同時針對代理人、信息和對所提交信息的解釋。反過來,這可以減緩對手感知、觀察、定位、決定和行動的能力,促進錯誤的結論,并破壞決策能力。
增強信息使人們能夠制定戰略目標和選擇,為對手創造跨越時間和空間的多種困境。 這需要強大的、敏捷的、分層的ISR資源和綜合指揮與控制過程。JADO的規劃和執行需要有能力同時在戰術、作戰和戰略梯隊中,在所有領域和統一的信息空間中進行機動。協調的計劃需要對形勢的理解,觀察模式和行為的能力,以及識別信息和行動環境的變化。支撐一個人加強信息的能力的是信任。信任包含了團體或個人對所收集信息的完整性所賦予的權重。經過處理、過濾和分析的信息能夠回答知識中的一個特定缺口。這種經過處理的信息被稱為情報。有了準確的情報和被充分理解的假設,決策者可以更準確地評估局勢,塑造環境,并削弱對手自己的決策過程。這樣一來--信息,更具體地說是強化的信息(或情報)--是一種武器,可以用來操縱和欺騙對手,剝奪他做出符合自己最佳利益的決定的能力。
控制、利用和增強信息的結合使決策者擁有了信息力量。信息力量使信息優勢得以實現,而信息優勢又能保證決策優勢。增強信息的能力使人能夠觀察敵人的習慣和行為,幫助人了解敵人的動機和意圖,并確定敵人的作戰能力。管理、放大和操縱信息可以使有針對性的、精心設計的信息到達指定的受眾。類似于過去信息傳遞的錯誤信息和虛假信息可以在過濾器上針對敵人。在信息系統的過濾器處進入情報裝置的信息以傳感器、分析中心和向作戰人員分發信息為目標。此外,通過在一個被認為可信的來源處提供虛假或誤導性的信息,可以改變敵人的決策算法。在特定的時間和地點呈現特定的信息可以改變對環境的理解并改變行為。這也會使人改變他的時間范圍。隨著不確定性的增加,一個人可能會根據感知到的情況選擇加快或減慢他的計劃。
雖然這一理論的每一部分,單獨來看,并沒有提出什么新意,但有兩點是明顯不同的。首先,必須把信息放在軍事規劃的最前沿,并與傳統的物質力量相結合。軍事文化認為,物質力量是至高無上的。現代戰爭要求在同等水平上考慮信息和物質力量。第二,控制、利用和加強信息的活動是美國空軍現在所接受的功能;然而,跨領域和跨職能的綜合規劃是有限的。缺少的環節是有意的整合和專門的過程,在一個同步和審慎的過程中納入所有領域的現有能力。為了實現決策主導權并通過信息力量獲得信息優勢,必須將信息環境中的行動納入規劃過程,如聯合規劃過程(JPP)、軍事決策過程(MDMP)、海軍陸戰隊規劃過程(MCPP)和空中聯合行動規劃過程(JOPPA)。指揮和控制必須充分考慮到所有領域--空中、太空、網絡、陸地和海洋--的非動能和動能行動。在信息環境中執行行動的能力要求在行動層面上有一個集中的規劃過程,以同時計劃和執行對信息的控制、利用和加強。這一點目前并不存在。集中化的規劃將使一個綜合的方法能夠與物質火力結合起來。控制可以保護美國的網絡和計劃,同時阻止敵人獲得重要信息。利用允許有機會拒絕、降低、破壞、改變和放大敵方使用的信息。加強為決策、目標定位和環境中的戰術行動提供所需的關鍵ISR收集。信息力量為指揮官提供了有效處理、分析數據和信息并采取行動的機會,同時剝奪了對手的同樣能力。因此,實現決策主導權需要一個協調和同步的計劃,利用控制、利用和加強所有領域和作戰功能的信息,目的是統一信息空間。
本文闡述了統一信息空間的重要性,以通過在信息環境中的精心策劃和綜合行動實現決策優勢。充分執行聯合全域作戰的能力需要在規劃周期中重新強調信息和信息戰活動。這項研究提出了四項建議:
建議1:聯合部隊應考慮實現信息力量的要求。這項研究和相關的決策優勢理論斷言,信息力量是通過控制、利用和加強信息來實現的。信息力實現了信息優勢,從而保證了決策優勢。信息環境中的運作為物質環境創造了條件。信息力量與物質力量相結合,形成了軍事力量。
建議2:美軍需要進行組織、領導和文化變革,以實現信息力量和決策優勢。信息系統和情報架構必須在所有梯隊中得到整合--戰術、作戰和戰略。戰術任務規劃和更廣泛的作戰規劃必須轉變為將信息置于規劃的最前沿。個人和團隊必須理解信息環境中的行動的重要性,以及這些行動塑造物理環境條件的方式。正規化的領導者發展和專業軍事教育必須強調認知上的轉變,不再將沖突理解為物質力量,而是將信息力量和活動納入規劃、命令和執行。應更加強調了解如何使用和信任信息,如何操縱和處理信息,使之成為情報,以及如何利用信息來實現決策主導權。最后,數字素養應成為未來培訓的一項要求。
建議3:JADO要求有能力評估信息環境中的績效措施和有效性措施。必須制定一個有效的評估程序,以了解和衡量信息環境中行動的影響。應更詳細地研究這一點,因為這將建立信任,并更好地了解信息戰和信息相關活動如何產生軍事力量和作戰成功。
建議4:未來的指揮和控制程序應該能夠整合信息環境下的行動規劃和執行。應該制定一個聯合防務辦公室的軍事力量計劃,以協調和指導所有領域的戰略,并在信息環境中執行行動。這個過程應該與物質和動能規劃相結合,而不是分開,因為信息和與信息有關的活動為物質操作環境塑造和設定條件。
指揮所的作用是為指揮官和參謀部提供理解。隨著戰場的發展,涵蓋了多域作戰,指揮所的規模和基礎設施也在不斷增加,以應對不斷增加的復雜性。今天的指揮所相當于小村莊的大小,在包含無處不在的情報監視偵察能力和傳感器的作戰環境中已經無法生存。為了適應不斷變化的環境,指揮所必須遷移到完全虛擬的環境中,以減少其特征,提供增加的容量,并在多域環境中的大型復雜人員之間提供一致的協作。
自人類誕生以來,作戰技術一直在改進,現代戰爭現在比以往任何時候都更加復雜,相互關聯,節奏更快。小型戰術行動產生了深遠的戰略結果,既有積極的也有消極的。處于這種復雜環境的刀尖上的是美國的特種作戰部隊(SOF)。盡管有精致的訓練和增強的戰場技術,實際的SOF操作者仍然是一個 "人類v1.0"。因此,美國軍方必須刻意為其特種作戰戰士實施生物人體強化(HE)計劃,并建立 "超能力作戰員"。
由于其特殊的文化,已經存在的支持結構,以及其行動的高后果,特種部隊是運行這樣一個項目的合適組織。為了解決這樣一個項目的道德問題,本研究通過士兵個人和軍事組織的角度來研究這個問題。本報告介紹了許多具有明顯軍事用途的高技術,包括認知和肌肉骨骼方面。由于對士兵、軍隊和社會的連帶影響,任何改進的持久性是最值得關注的。此外,士兵的決策自主權不應通過增強功能而受到影響。最后,這項研究提出了具體的政策建議,包括使用志愿者和防止脅迫的保障措施,以實施這樣一個計劃。
對指揮官的認知要求正在增加。由于創新和變化的速度,指揮官做出良好風險決策的能力受到挑戰。未來的戰爭不太可能像以前的沖突或訓練演習那樣以常規戰斗為主。美國的對手避免使用既定的理論,這提出了難以預料或減輕的危險。鑒于指揮官不能僅僅避免風險,而是要接受風險以獲得并保持戰爭的主動權,指揮官及其參謀部應考慮陸軍的風險理論和陸軍風險管理中心的理論風險梯度法是否足以應對多域作戰概念中描述的未來戰爭。
從對認知的研究來看,"風險認知 "的概念為風險管理人員(通常是參謀人員或主題專家)和風險決策者(通常是指揮官)如何評價風險分析方法提供了啟示。風險感知,即對風險水平的主觀判斷,這種想法與提出事實和數據就一定有說服力的想法形成鮮明對比。風險感知的研究已經證明了背景、敘述和簡單性在風險交流中的重要性。在風險決策者中,不熟悉、不了解、以及深深的偏見或恐懼會導致對風險水平的認知與專家的認知相差甚遠。
另外三種風險分析方法與陸軍理論風險梯度進行了比較。這些工具源自民用方法,被用于項目管理、工程和其他與風險和預見有關的領域。它們是故障樹、場景假設和風險三要素。雖然它們都有一些量化的元素,但它們為風險管理人員提供了同樣多的空間,甚至更多的空間,以應用批判性思維和分享背景,如預測的不確定性或與規劃行動的聯系。
正如陸軍出版物和文章所描述的那樣,未來的戰爭預計需要指揮官掌握五個領域--包括不熟悉的網絡和空間領域--在作戰領域往往比以前更廣闊,在行動中趨向于提高機動速度和創新。在這樣的環境中,無論是競爭、沖突、反叛亂,還是大規模的地面作戰,所有軍事專業人員都應該使用盡可能好的風險分析來保護生命和實現目標。為此,本文對理論、領導人發展和參謀部行動提出了潛在改變方法。
作戰藝術是一項基本的計劃活動,世界上大多數西方國家的地面部隊都在研究、渴望實踐,并在高級軍官級別上執行,以確保戰場上的戰術行動反映戰略邏輯和目的。成功不可避免地由戰略目標的實現決定,軍事領導人必須有效地發展和管理戰役,將戰術行動與戰略目標聯系起來,以實現政策層面的最終狀態。然而,作戰藝術的復雜性質并不總是被其實踐者,特別是參謀人員所充分理解。本專著將討論以下核心問題:什么是作戰藝術?系統思維與作戰藝術在戰役規劃和管理中的應用有何關系?高級領導人和他們的參謀人員在運用作戰藝術時遇到了哪些認知上的挑戰?作戰規劃人員在作戰行動的規劃和管理中很難運用作戰藝術,因為作戰藝術沒有通過系統思考的角度得到充分理解,而系統思考會產生滿足戰略目標所需的創造性思維。
下面的討論將探討作戰藝術對成功的戰役有什么影響。在多域作戰中使用的作戰藝術可以改變美國陸軍的重點,以確保在未來沖突中的計劃的相關性。盡管有大量關于作戰藝術的文章,但在其真正的性質、適用性和正確的執行方面一直存在困惑。對俄羅斯作戰藝術理論及其演變的洞察可以讓我們更深入地了解我們如何理解戰爭并制定滿足政治目的的計劃。這項研究將探討在戰區陸軍、軍團和師級層面對計劃的理解有多大的一致性。討論將探討美國陸軍主要強調一般軍官執行作戰藝術是否會在我們解決作戰問題的邏輯方法上產生差距。
目前美國聯合部隊和美國陸軍的作戰藝術條令將構成討論的基礎,以確保對目前使用的概念和方法的共同理解。這項研究將進一步探討由BG(退役)Shimon Naveh博士、T. E. Lawrence和Frans P. B. Osinga提出的理論概念。將討論后來對早期框架的解釋,以及前美國將軍和理論家,如詹姆斯-施耐德博士和聯合參謀部官員如何實施這些框架。系統化作戰設計和相關的概念將被探討,以幫助突出作戰藝術在美國陸軍戰役中的歷程,并促進在未來建立有效的戰役規劃框架。為了解決研究的問題,將考慮許多可用的方法和理論工具。
第1節包括一個簡短的文獻回顧。第2節描述了作戰藝術的性質,包括認可的理論著作、期刊投稿、文章、文本、演講、采訪和作戰藝術的觀點,以及作戰藝術理論的演變。第3節確定了系統理論和系統思維在運用作戰藝術方面的重要性。第4節解釋了創造性在運用作戰藝術中的重要性。第5節總結了歷史觀點,該觀點對當前實踐的影響,討論了研究問題和假設,并得出了結論。這一討論將告訴我們這些發現如何影響當前聯合部隊和美國陸軍的理論和理論,并提出進一步的研究領域。
由于作戰環境(OE)中的信息量過大,導致多域作戰 (MDO) 的美國陸軍指揮官無法快速做出決策。此外,美國陸軍的演示方法缺乏正確展示和交流信息的能力,無法實現快速消費和高效決策。情報專業人員作為了解態勢的信息提供者和關鍵決策的連通渠道,起著至關重要的作用。情報專業人員可以通過了解認知理論和交流來提高他們的能力,為指揮官和組織提供關鍵優勢。本課題從三個重點領域入手,即學說、認知理論和交流。對理論進行了評估,形成對指揮官、參謀部和情報專業人員角色內核的理解。我們還研究了知識管理的演變,以建立態勢認知,作戰流程,以及交流和軍事簡報中的理論缺陷。這部專著涉及認知理論,包括:思維、學習、學習誤區、雙重編碼理論、認知負荷理論和自然決策理論。交流方面的研究包括:理論、過程和方法,以及關于修辭、信息背景、簡潔、說服力和影響力、常用詞匯和視覺表現元素等這些額外細節。情報專業人員了解認知理論和交流的意義,將通過有影響力的信息傳遞促進學習的提高。改善組織內的簡報方法,使用口頭和視覺演示,將進一步豐富對態勢的理解,以便在日益復雜的多領域環境中做出更快、更有效的決策。
在領導多域作戰(MDO)中美國陸軍指揮官正在陷入信息海洋中,無法快速決策。指揮官需要情報專業人員提供作戰環境(OE)信息和評估,從而做出更快、更有效的決策。情報專業人員可以通過了解和應用認知理論和交流來提高他們在這方面的能力。認知理論包括人們如何思考、學習和決定。交流包括理論、過程和方法。此外,還必須對理論有一個基本的了解,包括行動指南、工作人員的角色、過程和缺點。了解認知和交流理論可以增強情報專業人員向指揮官提供重要信息的能力,從而增加對態勢的理解,并允許在高度復雜的多域環境中更快地做出決策。
本專著的研究方法包括三個主要的重點領域:學說、認知理論和交流。對理論進行了評估,形成了對作為決策者的指揮官、參謀部和情報專業人員角色內核理解。我們研究了知識管理的演變,以建立對形勢的理解和指揮官的可視化,作戰流程,以及交流和軍事簡報中的理論缺陷。本節的結論是,通過納入認知理論,同情報專業人員的提高聯系起來,這些理論包括:思考、學習、學習誤區、雙重編碼理論、認知負荷理論和自然主義決策理論。交流所研究的內容包括:理論、過程和方法,以及關于修辭、信息背景、簡潔、說服力和影響力、常用詞匯以及視覺呈現元素等額外細節。情報專業人員了解認知理論和交流的意義將通過有影響力的信息傳遞來促進學習。改善組織內簡報的方法為采用用口頭和視覺演示的形式,進一步豐富對態勢的理解,以便在日益復雜的多領域環境中做出更快、更有效的決策。