美國太空部隊 (USSF) 作為美國在信息時代建立的唯一美國軍種,擁有“天生數字化”的獨特機會。將抓住這個機會。太空是一個作戰領域,面臨的威脅以驚人的速度覆蓋很遠的范圍。必須接受我們可以使用的信息時代工具,以確保這一代和下一代的空間領域是安全、穩定和可訪問的。 USSF 將打造成為世界上第一個完全數字化服務。將成為互聯、創新、數字化的主導力量。
成為數字服務是作戰的當務之急。這種必要性主要由兩個因素驅動:(1)威脅本質和(2)太空部隊的規模。潛在的對手正在以驚人的速度發展一系列威脅,直接挑戰太空的穩定性以及作為一個航天國家所享有的許多好處。為了應對這些威脅,必須改變范式。必須在領導、采購、工程、情報和運作的各個方面采取更加迅速和果斷的行動,以便在對手的觀察、定向、決策、行動 (OODA) 循環中永久領先。此外,鑒于 USSF 的規模相對較小,實現這一目標將需要組建一支技術成熟、“數字流利”的太空干部,比歷史上任何其他力量都更加熟練、高效和敏捷。
美國太空司令部司令John W. Raymond委托技術和創新辦公室領導 USSF 數字化轉型。將打造一個協作、大膽、持續學習、多樣性和包容性以及適應性的數字服務。
這份前瞻性報告首先詳細闡述了推動USSF數字化服務的必要性。然后,它描述了成為數字化服務意味著什么的理想愿景,包括介紹和定義構成集體數字流暢性基礎的關鍵概念。本文檔還解釋了四個數字重點領域、它們的范圍和重要性以及它們之間的關系。這些重點領域為實施提供了框架,這將塑造即將到來的數字化轉型路線圖。
美國太空部隊“數字服務愿景”清晰地描述了“數字服務”的含義,并概述了實現這一愿景所必需的四個重點領域。承認太空是唯一沒有人類進行軍事行動的物理領域,該數字愿景報告指出“我們的操作員所經歷的一切都是通過從太空接收到的數據以及我們快速分析這些數據對我們有利的能力而得出的。” 該文件接著描述了太空作戰環境的特征以及近乎同行的競爭對手所帶來的日益增長的威脅如何產生了進行大規模文化和技術轉型的必要性。
“美國太空部隊的建立給了我們一代人的機會,可以為有爭議的太空領域創建一個專門為有爭議的太空領域而構建的軍種,”John W. Raymond將軍說。“此外,由于我們的使命具有全球性、數據驅動的性質,我們在整個企業中利用數據和分析,并充當整個國防部的變革推動者,因此我們處于獨特的地位。”
數字服務愿景建立在三個關鍵原則之上,這些原則提供了一條通往更快、更創新和敏捷服務的途徑,旨在滿足太空運營環境的獨特需求:互聯、創新、數字主導力量。
首先,互聯部隊與廣泛的利益相關者有效和高效地共享相關信息,以支持任務。
其次,創新力量通常采用新方法并樂于挑戰現狀。
第三,數字主導力量依賴于人——建立一支賦權、數字流利的員工隊伍,從各個角度倡導創新。
根據這些原則,數字服務愿景概述了四個重點領域,作為必要的數字化轉型的努力方向,守護者必須帶領以實現這一愿景:
數字工程:太空部隊將培育一個可互操作、有彈性和安全的數字工程生態系統 (DEE),這將使整個部隊的守護者能夠迅速將創新概念成熟為綜合解決方案,并更快地提供關鍵作戰能力。
數字人才:太空??部隊將吸引、教育、發展和留住他們在所有監護人中培養數字流暢性所需的重要人才,USSF 將裝備并授權他們釋放他們的才能和能量,以實現大膽、創新的解決方案。
數字總部:這個重點領域指的是一項職能,而不是一個地點——它代表了所有監護人通過消除官僚主義層級、支持和激勵數據驅動的決策制定而有效地做出決策的能力。
數字作戰:太空部隊將利用互聯基礎設施和創新、數字流暢的勞動力提供的優勢,在太空中、從太空到太空推動聯合、全域解決方案。
數字愿景將伴隨隨后的轉型路線圖產品,該產品將深入研究并確定為實現愿景取得進展所需的關鍵正在進行和計劃采取的行動。
以下為正文(翻譯版)
創建我們的軍種的根本原因決定了為什么我們必須成為一個數字軍種:威脅是真實的和迫在眉睫的。目前,潛在的對手正在努力削弱美國在太空領域的優勢,并迅速縮小差距。他們正以比我們更快的速度向戰場空間、反空間、網絡空間和電磁頻譜(EMS)能力施壓,在某些情況下,他們正在趕超我們。鑒于太空能力作為現代聯合作戰環境的一部分所發揮的重要作用,這對美國國家安全和經濟繁榮是一個不可接受的風險。
為了對付這種威脅,我們必須立即采取行動。我們需要利用信息和數據加速我們的能力,以無與倫比的速度和無情的熟練程度開發、部署和操作聯合空間能力。我們必須利用數字解決方案在一個充滿敵意、復雜和動態的環境中蓬勃發展和適應,這個環境與任何其他國防領域或任務集相比,更受技術的約束和驅動。事實上,太空是唯一一個沒有人類參與軍事行動的物理領域。我們的操作員在該領域的所有經驗都來自于從太空接收到的數據,以及我們快速分析這些數據的能力。鑒于這一運作現實,以及我們必須更廣泛地利用數據和信息,以便在競爭激烈和擁擠的作戰環境中占上風的迫切需要,USSF將進行大規模的文化和技術變革,采用現代技術和方法,成為真正的數字軍種。這一數字轉型的目的是使我們能夠重新掌握主動權,并在我們國家開創的領域保持優勢。
太空軍的規模為數字轉型提供了另一個令人信服的理由:要用小型、專業化的軍種來完成我們龐大的任務,我們必須非常熟練,而且效率極高。雖然有些人可能認為我們的軍種相對薄弱是成功的障礙,但事實上,這可能是我們最大的優勢之一。盡管國防部的航天任務通常是多領域的,但通常是由相對較少的高度專業化的精英隊伍來完成的,他們推動技術上可能的前沿領域。換言之,USSF的使命和人員是信息時代的理想匹配者,這就是為什么我們被獨特地假定為“天生數字”的姿態。此外,我們有機會在招募、維持和培訓方面進行高度選擇,從而確保我們塑造一個技術嫻熟的、 “數字流暢”的精英隊伍。歸根結底,一支精干、專注的部隊天生就具有更強的適應能力,獨特地使我們能夠快速轉向和進化,以應對高度動態的環境。
“需求是創新之母。從16000人或更少的太空軍的角度來看,我們需要輕巧、精干、敏捷和大膽地釋放我們的潛力。”–Stephen Whiting中將,太空軍指揮官
數字流暢性:組織中任何級別的人員在數字連接的世界中有效地選擇和使用適當的工具和技術來解釋信息、發現意義、設計內容、構建知識和交流想法的能力。
通過成為數字軍種,我們有潛力變得更加熟練、高效和敏捷。通過這一數字轉型,我們將營造一個環境,在能力發展的各個方面培育快速、創新的解決方案。結合正確的政策和流程,我們將消除官僚主義,并在所有級別實現快速、數據驅動的決策。通過尖端的培訓內容和正確的職業激勵,我們將在一個共同的事業中釋放我們團隊精英的力量。一支數字太空部隊不僅將產生巨大的競爭優勢,并決定未來任何太空沖突的條件,它還將使我們能夠在任何可能的作戰領域為我們的其它軍種提供一個典范。
這種需求再清楚不過了——USSF必須迅速而有意識地成為一個數字軍種,作為改革我們國防航天事業各個方面的歷史性機遇的一部分。這將是什么樣子,它將如何從根本上改變我們的作戰方式,將在本文檔的其余部分進行描述。在所有這些努力中,確保我們的數字軍種在網絡空間和整個電磁頻譜中的安全性對我們來說至關重要。
我們認識到這種轉變需要時間,我們需要應對一系列挑戰來實現我們的目標。雖然我們正在努力改善我們與美國空軍 (USAF) 共享的數字基礎設施,但仍有許多工作要做。我們必須利用我們的行業和政府合作伙伴關系來確保我們所依賴的數字基礎設施能夠滿足現代需求。此外,我們必須結合我們的數字轉型努力進行文化轉型,以營造一個鼓勵大膽、透明、持續創新和可預測的風險承擔與潛在機會相平衡的環境。我們還需要重新考慮那些阻礙我們比對手更快適應和創新能力的過時政策和流程。克服這些挑戰需要一個綜合計劃,將多個正在進行和計劃的活動聯系起來。該計劃的制定對我們的長期成功至關重要,并將在即將發布的路線圖中加以闡述。
面對日益增長的威脅的嚴峻現實,部分有獻身精神的守護者清楚地表明了數字轉型的迫切需要。我們必須回答的下一個問題是,“成為數字軍種意味著什么?”為了使利益相關者理解我們的理想方向,必須就數字軍種及其提供的利益提出一個統一的概念。因此,本節的目的是建立和解釋數字太空軍愿景的全部邊界。
一支相互聯系的部隊與廣泛的利益攸關方有效和高效地共享相關信息以支持任務, 它必然包括實現和促進不受限制的信息和思想交流所需的人員和基礎設施。
互聯力量的基礎是它的數字基礎設施,如果我們要真正做到“以數據為中心”,我們必須將其視為一項關鍵的戰略資產。我們的數據網絡必須是帶寬豐富的,同時在整個沖突的頻譜中也是可靠的,并且在多個安全級別上是安全的。我們的共享數據存儲庫也必須對那些需要它的人可見和可訪問,并對那些不需要它的人加以保護。以這種健壯的數字基礎設施為基礎,我們將建立一個可信的、可理解的、協作的環境,該環境包含用戶工具和應用程序,以實現與受保護的數據類別的安全交互。此外,USSF必須支持一個我們不再局限于一個物理位置的世界。這可以讓USSF靈活地讓守護者作為“數字游牧者”進行虛擬作戰,作為本質上的機動部隊的一部分,無縫地支持來自不同地點的各種任務。我們必須尋求與站點無關的解決方案,實現基于服務的分布式功能,而不考慮所支持的任務或所涉及數據的保護要求。所有這些要素也必須完全鏈接和互操作。
以數據為中心:認識到數據的力量、承諾和首要地位,以數據為中心意味著最大限度地提高人員對數據(相對于產品)的優先級,以提高信息交換、知識管理和決策的速度、相關性和有效性。“技術以及如何使用它,應該作為每個守護者 DNA 的一部分。” - USSF 參謀長 Nina Armagno 中將
“我們必須迅速、廣泛地成為數字軍種,不僅在我們自己的規劃中,而且要與盟友和行業建立聯系。” ——美國太空司令部副司令John Shaw中將
實現無處不在的互連性不僅需要強大的數字環境——我們還必須解決人文方面的問題。我們將在所有利益相關者之間建立和激勵公開、透明的溝通,以實現整個部隊的統一努力。展望未來,所有守護者的默認思維方式必須傾向于通過集成解決方案進行協作;每個人都應該努力保持全貌并幫助其他人實現同樣的目標。這需要我們在部隊的橫向和縱向上培養一種坦誠互信的文化;在這個快節奏、高威脅的環境中,我們必須時刻牢記我們都在同一個團隊中。
作為一種相互聯系的力量的另一個重要方面是組成聯系的廣度。與工業界建立有針對性的伙伴關系,可以在可能的情況下提供快速發展的技術。通過吸引新的和有遠見的公司與USSF合作,巧妙地增加我們在任務活動中對商業數據的使用,我們可以共同實現遠遠超過我們單獨產生的能力。此外,與學術機構合作將為我們提供獲得學位和認證的機會,既能培養訓練有素的專業勞動力,又能培育研究與發展合作機制。此外,尋求和加強與其它軍種、政府機構和國際盟國的合作,可以擴大我們的影響力和相關性,同時抵消過渡成本的負擔。在建立這些伙伴關系時,確保我們擁有適當的數據權利以促進靈活性和控制至關重要。歸根結底,我們知道在可擴展到更廣泛的利益相關者社區的可互操作的數字協作環境中具有內在的力量、效率和集體智慧,我們將積極參與建立和加強這些伙伴關系,以造福所有人。
一支創新的部隊通常會采用新的方法,并隨時挑戰現狀,作為不斷發展、改進和進步的審慎承諾的一部分。在成為數字軍種的背景下,這種創新必然涉及到新技術的開發和采用,以便在多變的競爭環境中更有效地應對不確定性。賦予雇員權力對我們愿景的這一方面至關重要,因為守護者不僅需要具備有效創新的適當技能,他們還需要適當的支持和鼓勵來愿意這樣做。
作為小型數字流暢軍種的一部分,每個成員都必須是變革的推動者,能夠為棘手的問題提供大膽而富有想象力的解決方案。為了支持這種精神,不斷學習和個人成長將是我們的口頭禪。所有員工都有責任不斷提高自己的數字流暢度,磨練自己的技能,以跟上高度動態數字環境的步伐。此外,USSF將通過及時和相關的學習活動來支持這些價值觀,這些活動可以通過最先進的方式進行。結合上文討論的協作互聯的力量,空間部隊專業人員將獲得與當前和新興技術相關的培訓、教育和行業沉浸機會,以實現并保持“數字優先”思維的集體傾向。
我們還需要從眾多來源吸引和留住具有適當技術能力和態度的人才,以確保我們擁有頂尖的數字人才和必要的視野。利用我們作為互聯互通的一部分建立的合作伙伴關系,我們將接觸和探索非傳統資源,以實現我們的招聘目標。近期內,我們將在全社會聘請高技能、高積極性的技術專家,同時為培養未來領導者和創新者的初級骨干播下種子。此外,使我們成為數字游牧民的相同技術也將激活更廣泛的用戶群體。這將有助于我們實現思想和專業知識的多樣性,以及背景和經驗的包容性,從而帶來最好的想法,預防群體思維,并推動創新。再加上我們為造就一支數字流利的員工隊伍而進行的投資,我們還必須培育環境,釋放他們的潛力。這將包括為守護者配備正確的工具集來利用他們的技能。為了適應對手的威脅,USSF將把自己定位為尖端、用戶驅動技術的積極的早期采用者,這些技術代表了行業必須提供的最佳能力。這種環境的另一個重要方面將是獲得適當的數據權利,以確保USSF對其能力具有必要的影響力。最重要的是,提供真正改變游戲規則的創新需要 Guardians 能夠根據他們的想法采取行動。USSF成員必須獲得心理安全和職業激勵,以便在適當的時候表現出自信和冒險精神。為了支持這種模式轉變,我們將修改我們的績效評估框架,以認識和重視這些特征。此外,我們還將挑戰每個人,讓他們成為數字轉型的老師和領導者,并堅持不懈地將決策降低到最低可行水平。通過培育這種文化,我們將擺脫傳統、被動的思維方式,建立一個自下而上、有機創新的環境,促進我們的數字轉型。
一支數字主導的部隊將其累積的技術實力轉化為強大的力量倍增效應,以比任何潛在對手更快、更有效地開發、部署和作戰能力。要實現持久的主導地位,就需要我們將相互聯系和創新的要素灌輸和綜合到我們在支持聯合作戰部隊方面所做工作的各方面。成為數字主導的關鍵將是我們的員工。我們必須建立一支資源充足、權力充分、數字流暢的員工隊伍,能夠并激勵他們在每一個環節都支持創新。基于肯定的文化、精簡的業務流程和強大的數字工程生態系統(DEE),Guardians 將在“數據空間”中直觀地思考和行動,完全有能力應對我們面臨的動態挑戰。最終,我們必須設法使所有人員都能充當“內部企業家”,擁抱數字技術,推動創新,并在整個組織內推動流程和操作的執行。
太空軍的首席戰略官(CSO)規劃指南 (CPG) 強調迫切需要“創建數字服務以加速創新”。為了更好地了解所需變革的范圍,并建立實施這些變革的框架,CPG 還確定了四個重點領域:數字工程、數字人才、數字總部和數字作戰。實現我們的數字軍種愿景的原則——互聯、創新和數字主導——需要我們在每個重點領域進行重大的、協調的投資。這些投資的長期優勢幾乎是無限的,使我們能夠用一支小而有力的力量來應對和克服威脅。然而,我們也將獲得一系列短期利益,包括支持我們的新服務的智能路徑和實現CPG中要求的效率的方法,例如將員工培訓的時間提高15%。這些重點領域無法通過孤立的方法完全實現。USSF將需要與更廣泛的空軍職能部門和美國空軍合作伙伴合作,以加快投資優先事項,并振興我們的共享數字基礎設施,確保其滿足所有任務需求。根據2020年國防部數據戰略,我們將與更大的社區合作,以確保從一開始就將數據和流程互操作性作為核心要求來設計、采購和實施整個“技術堆棧”。我們還將聯合國防部、學術界、工業界和國際合作伙伴的創新思想領袖,他們正在著手進行自己的數字轉型。我們即將發布的路線圖將包含具體的實施指導,以及具體的投資和相關的指標,這些指標將解決合作機會,并將根據這四個重點領域進行構建。從一開始就明確每個重點領域的范圍以及我們期望它們如何為數字太空軍愿景做出貢獻是很重要的。重點領域是密不可分的,如果我們不能發揮任何一個重點領域的潛力,我們將無法成為真正的數字軍種。重點領域重疊,為實現數字太空軍提供相互依賴、協同的貢獻。通過在所有四個重點領域推動數字優勢,我們將實現數字太空軍愿景并鞏固我們在數字領域的優勢,作為我們更大的太空優勢目標的一部分。
與2018年國防部數字工程(DE)戰略一致,DE的一個關鍵目標是管理當代武器系統采辦的復雜性,以及加速和現代化整個能力開發生命周期,從概念到部署,再到作戰和保障。在權威真實來源的支持下,結合大數據方法,利用基于模型的系統工程等技術,并錨定于共享建模和仿真(M&S)框架,我們將管理從作戰人員到開發人員的需求和測試,并在整個技術堆棧中作為一個連續的虛擬數字線程再次返回。我們將開發企業級架構,以捕獲與威脅模型和預期作戰效果相關的優化部隊設計,同時支持更廣泛的國防部頂層戰略意圖、合作和伙伴關系。我們將采用敏捷實踐,快速創建和部署增量解決方案,建立DevSecOps工廠,促進軟件開發,并從一開始就納入安全考慮。我們將在漸進和持續的基礎上,讓所有利益相關方有針對性地參與進來,同時確保USSF遵守與關鍵采購決策點相關的適用法律和政策,而不是在有限的參與者范圍內進行里程碑式的、基于工件的技術審查。還將建立“數字孿生”以將所有這些要素聯系在一起,作為敏捷開發和能力測試以及向作戰和持續性保障無縫過渡的一部分,與任務伙伴進行協作。
改善和加速能力生命周期在很大程度上依賴于擁有由最先進的、可互操作的、低延遲的網絡提供支持的安全、充滿活力、有彈性的數字基礎設施。在此基礎設施之上,USSF 將建立必要的工具、應用程序和界面,以允許用戶生成和操作數據、模型和分析,所有這些都構成一個完全聯合的數字工程生態系統 (DEE)。該 DEE 將支持從幾乎任何地方進行及時、可靠和多級安全訪問,同時促進Guardians之間在每個重點領域的所有任務相關活動中的敏捷協作。此外,持續投資將通過定期的技術更新來保持 DEE 性能的相關性和安全性,以跟上不斷發展的能力和威脅,確保 Guardians 始終擁有現代化和可靠的技術。有了這個 DEE,再加上正在進行的簡化采購的努力,USSF 可以以與作戰相關的速度引領能力開發和交付的革命,以保持領先于威脅。
數字人才的重點領域包括兩個互補的方面:能力和態度。在能力方面,我們將實施一項大膽的新Guardians戰略,利用每個人的獨特優勢,為相互關聯的高績效團隊提供動力。我們將利用我們小型軍種固有的選擇性,從全國各地吸引和招聘技術熟練的人才,我們將在完全整合的數字人才中管理這些人才。作為我們實現和保持數字流暢性戰略的一部分,我們將確保Guardians能夠及時獲得量身定制的學習機會,以提高和更新他們的技術相關技能,以便他們能夠直觀地優先考慮以數據為中心的解決方案,而不是以產品為中心的流程。此外,還將向主管提供必要的工具和見解,以便就人事招聘決策、發展機會和職業發展做出明智而有效的決策。最后,還將建立新的職業家族、晉升框架和替代評估方法,以建立與有機建模、數據科學和軟件開發(如“超編碼者”)相關的專業知識,以及培養數字優先思維的總體創新文化。
在態度方面,USSF數字人才既受到激勵合作,又有權采取行動。每一個太空軍成員——在每個級別——的自然傾向是與其他人分享他們的知識和專業技能,這樣,我們的軍種就可以“發揮其應有的作用”。例如,將鼓勵Guardians共享信息——同時保持對安全要求的認識——不僅在他們各自的任務范圍內,而且還與更大的利益相關者社區共享,以獲得不同的觀點并促進企業觀點。最重要的是,整個軍種的每個人都將有權采取與其責任水平相稱的迅速行動。“否定指揮”將是Guardians被授權和鼓勵采取行動的默認立場,除非更高一級的指揮官明確保留權力。我們希望確保數字人才不會受到官僚程序的過度阻礙,這些官僚程序只會阻礙其行動的響應性和大膽性。歸根結底,我們必須用正確的技能武裝我們的員工,激發他們獲得成功,同時為他們創造適當的環境,讓他們茁壯成長——然后讓路。
數字總部的概念不是指一個地點,而是一種功能——它是指在整個 USSF 的每個梯隊中有效和高效地做出決策的能力。為了做出有效的決策,我們將把數據視為一種戰略資產,利用它對不確定性進行數字管理,并推動敏捷的數據驅動決策。認識到傳統的、基于文件的通信的繁瑣性質是不完善的、中間的通信形式,我們將轉而直接在數據空間中促進決策者之間的直接協作。同時,從大量數據中辨別相關信息的挑戰將通過沉浸式可視化和可定制的儀表板來克服,這些儀表板是最新的,可以隨時隨地訪問。最后,與任何真正的決策都涉及風險管理、優先級劃分和資源分配這一事實相一致,我們將實施數字準備、數字能力組合管理和數字項目目標備忘錄(POM)規劃等概念。這些概念將為支持敏捷和知情的運營風險管理、運營準備、投資規劃和成本能力交易提供分析基礎,確保稀缺資源和能源得到應用,為 USSF 規劃獲得最大的使命價值和優勢。
為了提高效率,我們將建立數字基礎,以支持快速、數據驅動的決策,并減輕我們人員的負擔,使其擺脫傳統的人員配備和協調活動,這些活動要么不能增加價值,要么可以通過自動化更好地實現。首先,我們將消除或改造業務流程和政策,去除層層官僚作風,以便我們能夠在正確的時間向正確的人提供決策和支持信息。對于剩余的增值流程,我們將在適當的情況下利用機器學習和增強功能,將單調的人員配備活動分配給人工智能 (AI) 例程或機器人流程自動化,從而讓守護者騰出時間進行培訓、教育和兵棋推演,作為其驅動力的一部分成為世界一流的戰斗力量。進一步加快我們的決策,并根據我們的數字人才的授權原則,我們將確保決策權力下放給最低級別的領導人,并消除微觀管理的傾向。最終,一個有效和高效的數字總部將使我們能夠以前所未有的靈活性和效率組織和輸送強大的數字能力。
數字作戰代表了其他三個重點領域的高潮。它通過強大的DEE和普及的數字線程嵌入了獲取努力,它受到正確的專業激勵和創新任務的鼓舞,并得到有意識的授權和獨特的發展機會。我們將利用我們先進的DEE和數字游牧民的傾向,對來自不同地點的大多數任務進行分散和優化的衛星操作。我們將通過在我們的野戰指揮Deltas和駐軍設施中建立作戰開發團隊(CDT)來推進數字化作戰,我們將為這些團隊配備設計快速、創新以及集成的解決方案,以解決當前和不斷發展的一系列功能中最緊迫的難題。例如,使用共享的數字孿生和持續的利益相關者交流將允許更快速的激活,而不是在發布后幾個月的檢查和學習,由于系統開發人員了解當前的威脅和潛在的戰術、技術和程序(TTP),而作戰人員甚至可以在系統部署之前獲得“實踐”經驗。在部署后,數字孿生作為異常解決的強大工具將繼續發揮其價值,實現全面的故障排除,同時最大限度地降低作戰風險。最后,共享建模與仿真基礎設施的使用將使作戰人員能夠在可預見的實戰虛擬訓練場景中磨練作戰技能,而我們對適應性和批判性思維的根深蒂固的強調將使Guardians 能夠在事情沒有按計劃進行時做出明智的反應。
做出明智、快速、數據驅動的決策顯然對我們的愿景至關重要,但在作戰領域,這一點尤為緊迫,因為在行動領域,時間被壓縮,我們行動的影響被放大為生死攸關的后果。從根本上說,在戰爭的每一個層面上,守護者都必須得到組織上的授權和數字武裝,以便完全專注于他們的使命,而不管它屬于沖突的范圍。自動化和機器學習對于實現這一目標尤為重要,幫助作戰人員以對手無法比擬的迅捷和殺傷力執行聯合“殺傷網”。這可以通過一個復雜的、數據注入的用戶定義作戰圖以前所未有的精度和速度實現,該作戰圖能夠融合和呈現多源情報,并與多域C2能力同步,以提供聯合作戰效果。總而言之,數字作戰集中利用其他重點領域來打造一支致命的太空作戰力量,確保我們的數字優勢轉化為保持太空優勢的能力。
數據空間:一種通過技術和工具實現的虛擬環境,用于在人與機器之間交換數字信息,其速度、魯棒性和準確性比傳統工業時代技術所能實現的更高。
擁有數字優先的思維模式并在數字領域占據主導地位,需要一個由創新、數字流暢的太空部隊專業人員組成的廣泛網絡,他們本能地將可操作的知識優先于靜態產品(如報告、評估、圖表、簡報圖表等)。在傳統的、以產品為中心的范式中,主要的焦點是創建孤立的、停滯的交付物,這些交付物必然是不完美的、工業時代的信息翻譯。更糟糕的是,這些陳舊且互不關聯的產品往往難以創建和管理,而且沒有為任務或決策過程提供相應的價值。優越的范例是以數據為中心。這種方法將使我們能夠在數據空間內快速獲取和交流所需的信息和知識,包括產生與任務有關的行動和成果相關的精簡、動態、同步的產出。最終,我們的數字太空軍將做出數據驅動的決策,以今天看來不可思議的速度部署和運行開創性的太空能力。通過上述相互關聯的創新渠道,我們的數字軍種將能夠快速獲取、開發和部署改變游戲規則的能力,并使我們能夠利用精簡的員工隊伍來應對威脅。我們將與其他軍種、美國機構、國際合作伙伴、學術和研究機構以及商業部門建立和促進關系,使我們能夠成為顛覆性技術機會的驅動者和采納者。將這一基礎廣泛的數字合作與我們組織嚴密、技術熟練的部隊的有機能力結合起來,我們將成為數字主導力量。通過這種數字優勢,我們將實現超越競爭對手和對手所需的速度和敏捷性,以保持空間優勢。 參考:成都戎星科技
該出版物旨在讓你了解美國陸軍當前和未來的許多武器系統和設備計劃。我們在過去四年中進行了最大的轉型變革,以實現現代化和建立一支具有多領域能力的部隊。我們堅定不移地致力于在當今和未來的戰場上保持對對手的強大優勢和決定性的技術優勢。戰士們依靠我們在正確的時間將正確的裝備送到他們手中,以阻止沖突或戰斗并贏得我們國家的戰爭。
本手冊中的詳細信息包括計劃描述、狀態和規格、預計活動、對士兵的好處以及陸軍工業合作伙伴的名稱和位置,以幫助您更好地了解我們在授權、減輕負擔和保護方面的合作努力。今年,我們增加了一個關于美國陸軍未來司令部及其跨職能團隊的特別部分,以說明我們如何共同努力促進整個事業的早期和持續合作,使陸軍能夠以更快的速度和效率實現其現代化目標和有效性。在我們所有的努力中,我們始終銘記我們最重要的資產是我們的員工。它們對現代化至關重要。“美國2020-2021 年陸軍武器系統手冊”是一份信息豐富且有價值的資源。
當今日益不穩定的地緣政治環境為暴力組織的發展提供了機會--無論是恐怖分子、犯罪分子、叛亂分子還是好戰分子。因此,對北約及其國家來說,監測和了解潛在的威脅性組織是非常重要的,因為它們在不斷發展。同時,數字化導致了開源信息量的爆炸性增長,帶來了分析機會,但也帶來了信息過載的挑戰,而人工智能(AI)的發展為應對這一挑戰提供了新的技術。在本文中,我們以組織理論和人工智能的知識為基礎,提出了一個從大量開放源中自動提取威脅性組織信息的方法的第一步。具體來說,我們使用一個現有的暴力組織數據庫作為起點,并結合三種不同的人工智能方法來提取幾個特定的組織特征。(1) 監督機器學習(ML)用于提取活動類型和目標類型;(2) 無監督ML用于提取意識形態;以及(3) 自然語言處理(NLP)用于提取組織規模、領導人數量以及攻擊中的死傷人數。我們評估了這些方法的性能,并對它們的普遍性進行了思考。通過這樣做,我們向自動監測威脅性組織及其演變過程中的定義特征的工具邁出了一步。我們討論了未來的步驟,例如實施模型來"填補"缺失或不完整的信息,以及在新的威脅性組織出現時自動檢測它們。
今天的威脅環境是由一系列復雜和不斷演變的暴力組織組成的--無論是恐怖分子、犯罪分子、叛亂分子還是好戰分子。北約及其國家需要監測和了解這些組織,以確保其社會的安全和保障。有幾個因素使這些努力變得復雜。首先,沖突的混合性質越來越強,這意味著經常作為國家行為者代理人的組織不斷出現、演變和消失,有時速度很快(Treverton, 2014)。這些組織在公開軍事對抗的門檻下運作,往往是隱蔽的,跨越地理邊界或在網絡空間,這使得將活動歸于這些組織成為一種挑戰(Cullen,2018;NATO,2019)。復蘇的大國競爭促成了不穩定的地緣政治環境,而COVID-19大流行病等全球危機和氣候變化帶來的日益明顯的壓力只會使這種環境更加復雜(Bekkers, Meessen & Lassche, 2018)。同時,數字化產生了超負荷的潛在相關信息,以了解暴力組織。因此,北約及其國家為了解不斷變化的威脅所做的努力面臨著足夠的挑戰。
需要創新的方法來克服這些挑戰,并提高我們了解暴力組織的能力,因為它們在不斷發展。任何建議的方法都需要能夠處理可以從公開來源收集到的見解,并處理相關的信息過載問題。傳統的情報方法是人力密集型的,而且不適合復雜和不斷變化的行動環境和其中的對手(Eisler,2012)。為了支持分析員改善指揮官的情報狀況,我們探索自動方法來提取、更新和構建傳入的開放源信息。
任何新的方法都應該認識到,關于暴力組織的大量(歷史)知識已經存在,包括在公開的知識庫中(例如,NCTV, 2021; Stanford CISAC, 2021)。這些資源的價值不僅在于其信息價值,而且還在于信息的結構是有意義的,是基于為其做出貢獻的分析人員的定性專業知識。例如,這些知識庫的結構與暴力組織的重要特征相對應,如其運作方式、規模、意識形態、結構等。(van der Vecht & Keijser, 2018)。這種現有的結構化知識在指導分析和監測大量傳入的非結構化且通常不完整的信息方面可能非常有用。方法上的挑戰在于將這種現有的結構化知識與傳入的信息相結合。換句話說:將分析師驅動的見解與數據驅動的見解相融合,以提高對暴力組織的情況了解。
在本文中,我們旨在解決這一挑戰,同時借鑒現有的工作,將數據驅動(數據科學和人工智能)和分析師驅動(定性、理論驅動)的見解結合起來(Pherson & Pherson, 2020;Westerveld, Powell & Eles, 2020)。其結果是圖示的方法,它使用了人工智能(AI)技術的組合,從公開來源中提取關于暴力組織在一段時間內的定義性特征的信息。通過這樣做,我們希望支持分析師處理信息過載的問題,并向為國防從業人員提供決策支持工具邁出一步,以了解不斷變化的威脅。具體來說,我們以組織理論、情報分析和人工智能方面的文獻為基礎并加以擴展,以解決以下研究問題:
2021年5月27日,英國防部發布《國防數據戰略——構建數字骨干網和釋放國防數據力量》文件(簡稱“《國防數據戰略》”),詳細闡述了英軍未來的數字能力建設計劃。該戰略的發布使英國成為最先在軍事領域提出數字能力建設戰略的國家之一,是英軍數字化建設的里程碑。
數字技術向社會各個領域的推進是無情的。它正在重新塑造我們的生活方式。我們本能地伸手去拿我們的智能手機、平板電腦或數字設備來娛樂;搜索信息和新聞;導航到不熟悉的地方;以及與家人和朋友交流。大流行加速了我們個人和職業生活的這種轉變,我們都學習了新技能并適應了變化的環境。
就像數字化在我們的私人生活和私營部門的許多方面被證明如此具有變革性一樣,它也在以令人眼花繚亂的速度改變競爭和沖突的特征。數字和數據網絡和設備受到網絡企業的保護,同樣對于英國國防部保護國家的安全、穩定和繁榮的能力越來越重要。需要“隨時隨地”安全訪問我們的數據,跨越海洋、陸地、空中、太空和網絡平臺,以及總部和基地,當然還有在家辦公的員工。必須意識到來自大大小小的對手不斷增加且始終存在的網絡威脅。
該(英國)國防數字戰略概述了(英國)國防數字功能將如何通過提供安全、單一、現代的數字骨干來無縫訪問我們的數據。它還描述了將如何通過創建數字鑄造廠(數字創新者和開發人員的聯合生態系統,其中包括一個新的國防人工智能中心),在整個國防企業中利用這些數據。由 Defense Digital 領導,與 Dstl 和 DE&S 以及其他支持組織 - 所有這些都專注于支持前線指揮部和更廣泛的國防業務。這不僅僅是啟用和利用新技術;需要培養國防人員,使他們能夠像他們最喜歡的社交媒體應用程序一樣輕松直觀地接受和使用這種數字技術。需要調整流程,以敏捷的方式訪問、開發和利用這些技術;以及確保數據被重視并被視為戰略資產。
信息化時代,數據作為一國國防的重要戰略資產是幾乎所有國家軍隊的一項共識。然而到目前為止,能夠完全釋放國防數據價值的軍隊卻并不多見。究其原因,在于多數國家的軍隊仍存在諸多不適應數字時代的短板,英軍也不例外。《國防數據戰略》指出,英軍現有的指揮和作戰體制中存在的以下問題嚴重影響了其數字能力的發揮。
一是核心技術安全性不足。英軍雖然高度重視先進科技的作用,不斷地對其信息系統進行更新換代。然而,過于追求開發速度和性能優化的做法導致這些系統的安全漏洞也在不斷增多,技術債務問題越來越嚴重,各部門數據和系統條塊分割現象嚴重,造成信息孤島。
二是由于整體規劃不足,英軍不同軍種、部門之間的信息系統重復建設較多,集成度較低,顯得較為復雜和冗余。這同時還造成了國防數據在不同部門之間不能通用的問題,給英軍數據資源整合帶來不小的挑戰。
三是人員運用和開發現代化數字科技的能力不足。技術水平的不足,特別是在超大規模云計算技術上的短板是英軍提升數字化建設水平的重大障礙。
四是英軍的組織和文化未能適應信息時代的要求。英國防部認為,英軍的體制機制尚未從工業時代的大規模機械化戰爭背景下走出來,以數據資源為主導的作戰指揮意識不足。同時,英軍整體缺乏鼓勵創新和冒險的文化氛圍,不利于數字化改革的進一步深化。
公平地說,這四項短板是全球各國軍隊數字化轉型過程中普遍存在的共性問題。在技術水平高速發展的今天,各國的軍事變革速度都很難完全跟上時代的步伐,而能夠更快落實數字化轉型的軍隊必將在作戰領域取得巨大優勢。因此,英軍緊隨美軍之后,將數字化轉型工作提升至戰略層面,對數字能力建設提出了較為清晰的目標規劃。《國防數據戰略》提出,到2030年,英國防部將把數據視為推動和實現系統集成的重要資源,并將持續提供安全的、集成的、易于使用的數字能力,以獲得“可持續”的軍事優勢。
建立國防數字主干是英軍實現數字化轉型愿景的重要手段,也是這份《國防數據戰略》的核心內容,對于英軍實現多域整合和軍事力量轉型至關重要。數字主干的本質是一個分布式通信層,旨在提供一套服務器和數字設備之間通用的通信接口,使所有數字設備只需要使用這些通信接口即可滿足設備間互聯互通的要求。英國防部提出,國防數字主干不能僅僅從狹隘的技術視角來驅動,還應該圍繞英軍的作戰設想來建設和規劃。隨著投資力度的加大,國防數字主干還將能實現英軍與國防供應商和盟國軍隊的互聯。
《國防數據戰略》提出,國防數字主干將有以下四個特點:一是標準化。國防數字主干將基于英國防部門的共同數字系統架構來搭建,確保系統的通用性和數據的自由流動。國防數字主干的開發過程還將由英國防部首席信息官全程監督指導,以確保數據標準的統一。二是安全化。國防數字主干在設計過程中將充分考慮安全性因素,確保國防部的數據、網絡、系統和決策過程的安全可靠。三是現代化。國防數字主干以云技術為核心,采用人工智能等新興科技,開發先進的數據系統。四是數字化。國防數字主干將是以軟件為核心的系統,實現數字化操作,使英國防部能方便地將國防數據作為戰略資產加以利用。
數字主干的意義不僅僅限于其本身,更重要的是,英國防部希望以構建國防數字主干為契機實現提升英軍整體的技術實力、改進國防部的工作方法和文化環境、促進英軍軍事思想轉變等數字化轉型目標。《國防數據戰略》提出,英國的國防數字主干將是一個由人、工作流程、數據和技術四個要素有機結合的生態系統。針對這些要素,《國防數據戰略》都制定了發展規劃。
圖:數字主干帶來數據整合效率的提升
人數字主干功能的發揮不只與數據和技術有關,人的因素也是其中至關重要的一環。為實現英軍部署和有效利用數字主干的目標,英國防部正在轉變其運作方式,在整個國防部門嵌入數字技能要求。同時,英國防部還著手制定了一份數字人才培養計劃,以建立一支具備所需技能的員工隊伍。在這份計劃中,英國防部確定了三個目標。
加強人員的數字能力。英國防部將加大對技術人員培訓的投資力度,提升所屬人員在包括數據分析、敏捷交付和網絡安全等領域在內的新技能。英國防部還將利用多種手段加強自身技術開發能力,如建立高效靈活的組織制度,加大人才引進力度,從政府、企業和學術界借調人員等。
打造可互操作的數字人才隊伍。英國防部將把國防數字和信息能力通用化和專業化,為相關專業人才提供一個共同的專業發展框架,設計明確的能力標準、職業發展道路和通用的人才管理方法,推動數字人才在不同職能部門之間的靈活使用。
開創多元和包容的工作環境。英國防部認為,僅僅通過獲得技術人才來構建數字主干是不夠的。實現數字主干的全部潛力需要在國防領域營造敢于冒險和創新的文化環境。這種文化鼓勵思想創新,促進國防部實現數字化思維轉變。為此,英國防部將著力提升員工隊伍的數字意識,讓他們相信通過適當地使用數據和技術能讓工作方式發生重大變化。
技術的指數級發展速度使得為數字主干的設計和運營設定合適的工作流程至關重要:過于復雜則會扼殺創新,影響數字主干價值的發揮;而過于簡單則會導致混亂和低效。為此,英國防部將采取措施,為數據、技術、網絡和人員設定正確、安全、高效的工作流程,以加強多領域的橫向整合。
一是要建立統一的數字工作標準。英國防部將改進信息技術服務管理和集成方法,把各部門、各軍種的信息技術基礎設施視為一個單一的實體,并以一致的方式進行管理。同時,英國防部所有的新技術投資都將根據一致的標準進行合規性測試,從而對數字風險進行整體管理。
二是要改進國防部的工作方式。在數字化轉型過程中,英國防部將利用專業化、網絡化、數字化的項目管理方式,控制工作成本,改善工作績效。英國防部還將改革決策程序,使核心開發部門更容易開展工作,讓新思想能夠迅速轉化為實際可用的成果。
英國戰略司令部司令帕特里克·桑德斯說:“我們的網絡、信息交換和數據的標準化是國防的數字支柱,是我們所做的一切整合的關鍵推動者”。數據的一致性、標準化和有效管理是數字主干成功的核心。當前,英國防部雖然有能力獲取大量數據,但由于缺少統一遵守的數據規范、技術和管理生態,限制了其利用數據的能力。為解決這一問題,英國防部將從以下四個方面著手。
制定國防部數字轉型計劃。英國國防數據辦公室將為國防數據資產的管理、治理和開發定義新數據框架,并將與政府、企業和學術界的合作伙伴共同進行數據整合工作,讓國防部門得以高效地協同工作。
建立統一的數據規范。英國防部將通過建立必要的數據標準使數據資產管理專業化,讓決策層能夠時刻掌握數據內容、類型、存儲地、管理者等信息。
嵌入數據控制和治理。數據將成為英國防部體制運行和決策過程中的重要組成部分,使英國防部完成向數據驅動型組織的轉型。
提高數據開發能力。英國防部將致力于國防數據資產的開發。通過運用人工智能技術和大數據算法,優化開發模型,英軍的數據開發能力將得到極大的提升。
總而言之,英軍將以實現數據的標準化、安全化、可互操作為抓手,逐步打破部門之間的藩籬,讓數據得以自由地、安全地流動,充分發揮數據的價值。
圖:英國國防數字骨干的部署示意圖
技術是確保數字主干運行的基礎。英國防部將通過以下三項核心技術來構建和開發數字主干。
一是超大規模云技術。云技術是構建數字主干的核心技術。云存儲設備將為英軍提供易于訪問和快速擴展的基礎設施,為英軍形成數字能力奠定基礎。
二是允許無縫訪問數據的下一代網絡技術。這一技術不僅能加快英軍的數據傳輸速率,還能簡化數據訪問流程,使其更容易與盟友和合作伙伴進行協作。
三是用戶端的服務程序。英國防部將開發方便易用的應用程序,使英軍能夠在戰場上快速、安全地訪問和處理數據。英國防部還將以通用技術架構和標準為基礎,加快應用程序的開發和交付速度,并通過標準設計模式來實現多領域集成,保持數字主干技術的現代化水平。
對于國防數字主干的作用,英國國防參謀長尼克·卡特曾評價道:“所有的傳感器、效應器和決策系統都將嵌入國防數字主干中,而各層次的戰爭中都將使用到數字主干。”可以看出,英軍希望通過數字主干實現對各部門、各作戰領域的國防數據進行無摩擦訪問,完成英軍自身的數字化轉型,使英國不僅能與盟友保持同步,還能領先對手。
正如《國防數據戰略》的副標題所言,“釋放國防數據的力量”是構建國防數字主干的最終目的。有效利用國防數字主干提供的核心服務和能力對國防部發揮數據的力量并發展軍事優勢至關重要。雖然數字主干只是英軍諸多使能器中的一種,但英軍對國防數據的充分利用將徹底改變其軍事變革進程。通過提供各軍種和各部門共同的、可互操作的和標準化的數據和數據服務,現代數字能力將被置于英軍軍事體系運作的核心,并在以下四個領域得到全面應用。
輔助戰場決策。現代戰爭中多變的戰場態勢環境以及多域聯動的戰爭樣式產生了海量的戰場數據,這使得指揮員在決策過程中容易陷入新技術條件下的“戰爭迷霧”,影響決策效率。國防數字主干將使英軍部隊能夠在全球范圍內實時訪問所需要的各種戰場數據,讓英軍的前線指揮官能夠通盤考量不同領域的戰場要素,更快地了解實時戰場態勢。在人工智能的助力下,英軍指揮官將能夠在快速做出決策的同時提升決策的科學性和準確性,英軍的作戰能力也將大幅增強。
制定后勤計劃。由于資源和需求不易進行準確的匹配,導致傳統后勤保障工作容易產生嚴重的浪費和效率低下等問題,成為后勤能力提升的瓶頸。在國防數字主干的幫助下,英軍的供應鏈和后勤人員將得到英軍的綜合保障信息。通過對這些后勤數據的全面分析,英軍后勤部門將能夠制定更為精確、高效的后勤計劃,最大限度地提升英軍的后勤保障能力。
圖:英國國防數字骨干構造簡圖
獲取軍事優勢。現代戰爭中,作戰樣式和作戰理念日新月異,可謂“一場戰爭一種理論”。通過戰場數據分析,能夠得出更為豐富、科學和先進的作戰理論。國防數字主干將加快英國國防數據的整合,通過數據分析和人工智能的結合,使英軍能夠比對手更快地感知、識別和應對新的機會和威脅,推動英軍新軍事思想和作戰樣式的產生,保持在軍事理論上的領先。
轉變作戰能力。推動陸、海、空、天、網五域融合是英軍現代化改革的核心內容。英軍認為,軍事數據既是進攻武器也是防御武器。通過國防數字主干,無論地理位置、作戰平臺還是組織邊界,英軍指揮官都能夠訪問到五個作戰領域可信、及時的戰場數據,連接到任何作戰單元。這使英軍的五域融合真正落到了實處。同時,跨組織邊界的無縫數據流將提升英軍完成大型復雜項目的效率,從而大幅提高英軍的軍事能力。
參考:《構建數字主干,加快數字轉型:解析英國《國防數據戰略》》,2021年9期《軍事文摘》雜志,作者:呂梓。
【前 言】
什么是 JADC2?
聯合全域指揮與控制 (JADC2) 是美國國防部 (DOD) 的概念,旨在將來自所有軍事部門(空軍、陸軍、海軍陸戰隊、海軍和太空部隊)的傳感器連接到一個網絡中。傳統上,每個軍種都開發自己的戰術網絡,這與其他軍種不兼容(例如,陸軍網絡無法與海軍或空軍網絡連接)。通過 JADC2,國防部設想創建一個“物聯網”網絡,將眾多傳感器與武器系統連接起來,使用人工智能算法幫助改進決策。
美國國防部 (DOD)聯合全域指揮與控制 (JADC2) 戰略描述了迫切需要集中力量推動部門行動,以增強其的聯合部隊指揮官在所有作戰領域和整個電磁頻譜范圍內指揮聯合部隊所需的能力,以威懾、并在必要時在全球任何時間、任何地點擊敗任何對手。
JADC2 戰略為識別、組織和提供改進的聯合部隊指揮和控制 (C2) 能力提供了愿景和方法,并說明了對手已經關閉了其賴以取得作戰成功的許多能力和方法優勢。作為一種方法,JADC2 支持使用創新技術開發物資和非物資解決方案選項,同時愿意修改現有政策、權力、組織結構和作戰程序,從而為聯合部隊指揮官提供信息和決策優勢。
【總 結】 全球安全環境的迅速變化正在對美國軍隊以及聯合部隊獲取、維持和保護信息和決策優勢的能力提出重大的新挑戰。此外,必須預見未來的軍事行動將在退化和競爭的電磁頻譜環境中進行。這些挑戰需要部門一致和集中的努力,以現代化如何開發、實施和管理 C2 能力,以在所有作戰領域、跨梯隊以及與任務伙伴合作。
JADC2 為塑造未來聯合部隊 C2 能力提供了一種連貫的方法,旨在產生作戰能力,以便在所有領域和合作伙伴的所有戰爭級別和階段感知、理解和行動,在相關的速度。作為一種方法,JADC2 超越了任何單一的能力、平臺或系統。它提供了一個機會,可以加速實施所需的技術進步和聯合部隊進行 C2 的方式的理論變革。 JADC2 將使聯合部隊能夠使用越來越多的數據,采用自動化和人工智能,依靠安全和有彈性的基礎設施,并在對手的決策周期內采取行動。
這一戰略的成功實施需要整個國防部 (DoD) 的集中承諾。為此,JADC2 戰略闡明了“感知”、“理解”和“行動”三個指導 C2 功能,以及額外的五個持久工作 (LOE) 來組織和指導行動以提供物資和非物資JADC2 能力。 LOE 是: (1) 建立 JADC2 數據企業;(2)建立JADC2人類企業; (3)建立JADC2技術企業; (4) 將核 C2 和通信 (NC2/NC3) 與 JADC2 集成; (5) 使任務伙伴信息共享現代化。
該戰略得到 JADC2 戰略實施計劃的支持,該計劃確定了 JADC2 的最終狀態、關鍵目標和任務,并與已建立的部門當局、論壇和流程合作,以同步和簡化工作,以優先考慮、資源、開發、交付和維持JADC2 能力。現有的軍種和機構開發和采購流程通常會產生無法滿足全域 C2 作戰需求的特定域能力。 JADC2 方法將覆蓋這些現有流程,旨在促進從根本上改進的跨域聯合能力的發展。
該戰略提供了六項指導原則,以促進整個部門在提供物資和非物資 JADC2 改進方面的努力的一致性。這些原則是: (1) 在企業層面設計和擴展信息共享能力改進; (2) 聯合部隊 C2 改進采用分層安全功能; (3) JADC2 數據結構由高效、可演進和廣泛適用的通用數據標準和架構組成; (4) 聯合部隊 C2 必須在退化和競爭性電磁環境中具有彈性; (5) 部門開發和實施過程必須統一,以提供更有效的跨領域能力選擇; (6) 部門開發和實施過程必須以更快的速度執行。
JADC2 戰略的結論是,迫切需要使用企業范圍內的整體方法來實施物資和非物資 C2 能力,以確保聯合部隊指揮官在整個競爭過程中獲得和保持對抗全球對手的信息和決策優勢的能力。
【摘 要】 白皮書首次定義了無線經濟的概念并測算了其規模,認為無線經濟是以無線電頻譜作為關鍵生產要素、以無線技術為核心驅動力,通過無線技術與實體經濟深度融合,不斷提高傳統產業數字化、網絡化、智能化水平,加速重構經濟與治理模式的經濟形態。
當前,新一輪科技革命和產業變革突飛猛進,隨著5G商用的大規模部署,全球業界已開啟對下一代移動通信(6G)的探索研究。日前,IMT-2030(6G)推進組(以下簡稱“推進組”)正式發布《6G總體愿景與潛在關鍵技術》白皮書,本白皮書作為推進組的階段性成果,內容涵蓋總體愿景、八大業務應用場景、十大潛在關鍵技術等,并闡述了對6G發展的一些思考。
6g總體愿景
隨著5G大規模商用,全球業界已開啟對下一代移動通信技術(6G)的研究探索。面向2030年及未來,人類社會將進入智能化時代,社會服務均衡化、高端化,社會治理科學化、精準化,社會發展綠色化、節能化將成為未來社會的發展趨勢。
從移動互聯,到萬物互聯,再到萬物智聯,6G將實現從服務于人、人與物,到支撐智能體高效聯接的躍遷,通過人機物智能互聯、協同共生,滿足經濟社會高質量發展需求,服務智慧化生產與生活,推動構建普惠智能的人類社會。
在數學、物理、材料、生物等多類基礎學科的創新驅動下,6G將與先進計算、大數據、人工智能、區塊鏈等信息技術交叉融合,成為服務生活、賦能生產、綠色發展的基本要素。6G將充分利用低中高全頻譜資源,實現空天地一體化的全球無縫覆蓋,隨時隨地滿足安全可靠的“人機物”無限連接需求。
6G將提供完全沉浸式交互場景,支持精確的空間互動,滿足人類在多重感官、甚至情感和意識層面的聯通交互,通信感知和普惠智能不僅提升傳統通信能力,也將助力實現真實環境中物理實體的數字化和智能化,極大提升信息通信服務質量。
6G將構建人機物智慧互聯、智能體高效互通的新型網絡,在大幅提升網絡能力的基礎上,具備智慧內生、多維感知、數字孿生、安全內生等新功能。
6G將實現物理世界人與人、人與物、物與物的高效智能互聯,打造泛在精細、實時可信、有機整合的數字世界,實時精確地反映和預測物理世界的真實狀態,助力人類走進人機物智慧互聯、虛擬與現實深度融合的全新時代,最終實現“萬物智聯、數字孿生”的美好愿景。
6G潛在應用場景
(一)沉浸式云XR:虛擬空間的廣闊天地
擴展現實(XR)是虛擬現實(VR)、增強現實(AR)、混合現實(MR)等的統稱。云化XR技術中的內容上云、渲染上云、空間計算上云等將顯著降低XR終端設備的計算負荷和能耗,擺脫了線纜的束縛,XR終端設備將變得更輕便、更沉浸、更智能、更利于商業化。
面向2030年及未來,網絡及XR終端能力的提升將推動XR技術進入全面沉浸化時代。云化XR系統將與新一代網絡、云計算、大數據、人工智能等技術相結合,賦能于商貿創意、工業生產、文化娛樂、教育培訓、醫療健康等領域,助力各行業的數字化轉型。
(二)全息通信:身臨其境的極致體驗
隨著無線網絡能力、高分辨率渲染及終端顯示設備的不斷發展,未來的全息信息傳遞將通過自然逼真的視覺還原,實現大滿足人類對于人與人、人與物、人與環境的溝通需求。
未來全息通信將廣泛應用于文化娛樂、醫療健康、教育、社會生產等眾多領域,使人們不受時間、空間的限制,打通虛擬場景與真實場景的界限,使用戶享受身臨其境般的極致沉浸感體驗。但同時,全息通信將對信息通信系統提出更高要求,在實現大尺寸、高分辨率的全息顯示方面,實時的交互式全息顯示需要足夠快的全息圖像傳輸能力和強大的空間三維顯示能力。
對于全息通信應用于“數字人”的靶向治療、遠程顯微手術等特殊場景,由于信息的丟失意味著系統可靠性的降低,且為滿足延時要求,傳輸的數據通常不可以選擇重傳,所以要求數據傳輸具有超高安全性和可靠性。
(三)感官互聯:多維感官的交融響應
面向2030年及未來,更多感官信息的有效傳輸將成為通信手段的一部分,廣泛應用于醫療健康、技能學習、娛樂生活、道路交通、辦公生產和情感交互等領域。
為了支撐感官互聯的實現,需要保證觸覺、聽覺、視覺等不同感官信息傳輸的一致性與協調性,毫秒級的時延將為用戶提供較好的連接體驗。觸覺的反饋信息與身體的姿態和相對位置息息相關,對于定位精度將提出較高要求。在多維感官信息協同傳輸的要求下,網絡傳送的最大吞吐量預計將成倍提升。
安全方面,由于感官互聯是多種感官相互合作的通信形式,為保護用戶的隱私,通信的安全性必須得到更有力的保障,以防止侵權事件的發生。感官數字化表征方面,各種感覺都具有獨一其單獨和聯合的編譯碼方式,使得各種感覺都能夠被有效地表示。
(四)智慧交互:情感思維的互通互動
依托未來6G移動通信網絡,有望在情感交互和腦機交互(腦機接口)等全新研究方向上取得突破性進展。具有感知能力、認知能力、甚至會思考的智能智能體之間的支配和被支配關系將開始向著有情感、有溫度、更加平等的類人交互轉化。
具有情感交互能力的智能系統可以通過語音對話或面部表情識別等監測到用戶的心里、情感狀態,及時調節用戶情緒以避免健康隱患;通過心念或大腦來操縱機器,讓機器替代人類身體的一些機能,可以彌補殘障人士的生理缺陷、保持高效的工作狀態、短時間內學習大量知識和技能、實現“無損”的大腦信息傳輸等。
(五)通信感知:融合通信的功能拓展
未來6G網絡將可以利用通信信號實現對目標的檢測、定位、識別、成像等感知功能,無線通信系統將可以利用感知功能獲取周邊環境信息,智能精確地分配通信資源,挖掘潛在通信能力,增強用戶體驗。
6G將利用無線通信信號提供實時感知功能,獲取環境的實際信息,并且利用先進的算法、邊緣計算和AI能力來生成超高分辨率的圖像,在完成環境重構的同時,實現厘米級的定位精度,從而實現構筑虛擬城市、智慧城市的愿景。
(六)普惠智能:無處不在的智慧內核
到2030年,越來越多的個人和家用設備、各種城市傳感器、無人駕駛車輛、智能機器人等都將成為新型智能終端。不同于傳統的智能手機,這些新型終端不僅可以支持高速數據傳輸,還可以實現不同類型智能設備間的協作與學習。
可以想象,未來整個社會通過6G網絡連接起來的設備數量將到達萬億級,這些智能體設備通過不斷的學習、交流、合作和競爭,可以實現對物理世界運行及發展的超高效率模擬和預測,并給出最優決策。
(七)數字孿生:物理世界的數字鏡像
隨著感知、通信和人工智能技術的不斷發展,物理世界中的實體或過程將在數字世界中得到數字化鏡像復制,人與人、人與物、物與物之間可以憑借數字世界中的映射實現智能交互。通過在數字世界挖掘豐富的歷史和實時數據,借助先進的算法模型產生感知和認知智能,數字世界能夠對物理實體或者過程實現模擬、驗證、預測、控制,從而獲得物理世界的最優狀態。
未來6G時代將進入虛擬化的孿生數字世界。在醫療領域,醫療系統可以利用數字孿生人體的信息,做出疾病診斷并預判最佳治療方案;在工業領域,通過數字域優化產品設計,可降低成本并提高效率;在農業領域,利用數字孿生進行農業生產過程的模擬和推演,可以提前預知不利因素,提高農業生產的能力與土地利用效率;在網絡運維領域,通過數字域和物理域的閉環交互、認知智能、以及自動化運維等操作,網絡可快速適應復雜多變的動態環境,實現規劃、建設、監控、優化和自愈等運維全生命周期的“自治”。
(八)全域覆蓋:無縫立體的超級連接
全域覆蓋將實現全時全地域的寬帶接入能力,為偏遠地區、飛機、無人機、汽車、輪船等提供寬帶接入服務;為全球沒有地面網絡覆蓋的地區提供廣域物聯網接入,保障應急通信、農作物監控、珍稀動物無人區監控、海上浮標信息收集、遠洋集裝箱信息收集等服務;提供精度為厘米級的高精度定位,實現高精度導航、精準農業等服務;此外,通過高精度地球表面成像,可實現應急救援、交通調度等服務。
具體內容如下
《2020技術趨勢報告》(Tech Trends 2020)提出的2020年五大重點趨勢為:
數字孿生:連結現實與數字世界
長期以來,使用虛擬的模型來優化流程、產品或服務的想法并不新鮮。但隨著具有更復雜的仿真和建模能力、更好的互操作性和IoT傳感器以及電力系統可視化的數字化仿真平臺和工具的廣泛使用,使企業逐漸意識到創建更精細、更具動態感的數字化仿真模型成為可能。我們可以看到數字孿生技術能夠在提高生產效率、優化供應鏈、改變預測域維護、有效緩解交通擁堵等領域發揮重要作用。越來越多的企業,特別是那些從產品銷售向產品+服務捆綁銷售轉變的企業,或銷售即服務的企業,正在廣泛應用數字孿生技術。隨著企業能力和成熟度的不斷提升,我們可以預見未來會有更多企業使用數字孿生技術進行流程優化、數據驅動決策,和設計新產品、新服務及業務模型。從長遠來看,要釋放數字孿生技術的全部潛力,需要整合整個生態系統中的所有系統與數據。
架構覺醒
越來越多的技術和首席高管們逐漸意識到,此刻,技術架構領域的科學在戰略上比以往任何時候都更加重要。事實上,為了在被技術創新打亂的市場中保持競爭力,成熟企業就需要不斷改進他們的架構——這個過程可以從改變技術架構師在企業內扮演的角色開始。在接下來的幾個月里,我們期待有更多企業將架構師從傳統象牙塔轉移到新的陣地。這些富有才華但沒有被充分利用的技術人才將通過擔任服務和系統的職責,參與到系統運營當中。這種轉變的目的非常明確:把經驗最豐富的架構師安排到最需要他們的地方,比如,加入設計復雜技術的軟件開發團隊。同時,加大對架構師的人才培養,在整個企業范圍內提升他們的戰略價值,有助于把這一IT崗位的職能演化為數字經濟中的競爭優勢。
技術道德與信任
在不斷變化的趨勢中,先鋒企業越來越意識到,企業內部每一個受技術影響的方面都可能成為取得或失去信任的關鍵。對他們而言,信任更是一個關鍵的企業目標,而不僅是合規或公共關系問題。如今,信任更作為先鋒企業的一個全方位承諾,確保企業內部的技術、流程和人員等各個方面都能夠齊心協力,維持眾多利益相關者所期待的高度信任。企業領導者也開始重新評估他們在產品、服務以及有關數據管理、合作伙伴關系和員工培訓等相關領域的策略是如何構建信任的。CIO們也紛紛強調“技術道德”,并開發出一套工具用來輔助企業:當企業需要引入并使用顛覆性技術時,能夠準確洞察其中的道德困境。同時,那些將企業價值觀和技術道德貫穿整個企業的領導者們正在向世人展示他們“從善”的承諾,這有助于與利益相關者建立長期的互信關系。
人感體驗平臺
越來越多的人工智能(AI)解決方案——將被稱為“情感計算”或“情感AI”——正在重新定義我們感受技術的方式。在接下來的幾個月里,更多的公司將積極響應人們對AI技術日益增長且沒有被滿足的需求,從而更好地了解人類感情并與人類互動。回顧歷史,計算機一直無法將事件與人類的情感或情感因素聯系起來,但這種情況正因創新者目前大規模地將情商(EQ)添加到技術的智商(IQ)中而發生改變。人感體驗平臺就是將人工智能技術、以人為本的設計和目前神經學研究相結合,從而能夠識別人的情緒狀態及背景內容,然后做出適當地響應。事實上,利用人感智能平臺進行認知和大規模使用情感數據的能力確實是企業未來發展的一大重要機遇。
財務與IT的未來
就在技術戰略日漸成為企業業務戰略的核心部分同時,人們對其在改進結果上的要求也有所增加。為了實現這一目標,我們相信會有越來越多的IT和財務領域的領導者將會共同努力,設計靈活的流程與方法,以敏捷速度進行經營管理與創新。無論是為了支持創新、抵御顛覆或實現數字化轉型,IT都需要財務的支持,以便反思并對技術創新進行有效治理,適應敏捷方法,獲得創新資本。同時,避免向支持創新的新型財務、預算和會計流程的過渡一蹴而就。但對于CIO和CFO來說,他們都有強烈的動機去尋找有效資助創新的方法。有些公司已經開始順應這一趨勢,并大力探索未來的各種可能性。他們處于領先地位,而且很可能率先享受到由財務以敏捷的速度資助創新所帶來的競爭優勢。