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。
目前的美國軍事平臺,其中許多可以追溯到幾十年前,不足以對抗對手不斷發展的人工智能和機器學習技術創新。美國空軍的空戰管理系統應對了這一挑戰,提供了多領域的數據能力,以數字方式連接所有領域的聯合部隊。
今天的對手正在發展利用人工智能和機器學習作為力量倍增器的能力,使美國長期存在的軍事能力失去效力。 要實現空中優勢,首先要實現決策優勢。一個完全實現的先進作戰管理系統(ABMS)是美國空軍聯合全域指揮與控制(JADC2)概念的組成部分,它將提供多域安全處理和數據管理、連接和應用,以同步傳感器、火力和網絡,使聯合部隊在每個領域都有數字連接。
讓人驚訝的是,在21世紀,這個擁有地球上最昂貴和最多產軍事力量的國家,仍然依靠PowerPoint幻燈片和電話對國土面臨的潛在威脅進行實時分析。但美國發現自己處于這種情況。如果一架俄羅斯轟炸機的潛在威脅出現在預警雷達瞄準鏡上,來自北美航空航天防御司令部(NORAD)各部門的人員可能需要12分鐘以上的時間來協調信息,只用最相關的數據建立一個幻燈片演示,并將其提交給主管官員,以確定是否真的存在威脅。
由于缺乏在共同環境中協作的工具,參謀人員無法融合必要的數據,以向國家指揮機構提出反應建議,直到最后提交給負責作戰層的上校。
自冷戰結束后,實現空中優勢一直是美國軍事戰術的基石。但在今天的世界上,對手正在發展利用人工智能和機器學習作為力量倍增器的能力,美國軍隊是否擁有最強大的力量或最精確和強大的武器已經不再重要。勝過對手的思維(或用網絡術語說,勝過對手的程序)的能力成為新的目標;一個國家的軍隊如果不首先實現決策優勢,就無法實現空中優勢。
美國空軍已經在ABMS項目上開發了數年,該項目將解決這些問題,使指揮官能夠迅速接收來自多個來源的融合數據。五角大樓責成空軍開發聯合部隊所需的能力,以便在傳統的優勢領域之外運作,努力在整個競爭中獲得并保持決策優勢。 2020年3月,為集中該部門的創新努力而成立的空軍作戰整合能力指揮官邁克爾-范蒂尼少將將決策優勢描述為 "收集、解釋和使用所需的信息,以阻止或贏得未來的沖突。" 他強調,成功將 默認屬于"在所有領域中聯系最緊密的一方:空中、陸地、海上、太空和網絡空間。"
ABMS不只是一個設計平臺。它有時被描述為網絡簇,有時被描述為系統簇;這是一個新的“軍事物聯網”,空軍部的第一位首席架構師稱之為“一個可以統治一切的架構”。
ABMS的目標是取代信息到達一個中心樞紐的單一路徑,例如在NORAD的例子中,每個系統和操作員使用相同的共享數據的環境。一個完全實現的ABMS將允許提供多領域的安全處理和數據管理、連接和應用,以同步傳感器、火力和網絡,為聯合部隊 "將正確的傳感器連接到正確的射手",該部隊將在每個領域進行數字連接以獲得即時態勢。這一概念誕生于部隊中一個反復出現的問題--更換幾十年前的飛機。
E-8C聯合監視和目標攻擊雷達系統(JSTARS)飛機是在20世紀80年代設計的,并在1991年首次投入使用,當時正值它最初被設計用來支持的冷戰即將結束。該平臺提供空中地面監視、戰斗管理以及指揮和控制能力,而且美國空軍在30年后仍在飛行16架該飛機。因此,在佐治亞州的羅賓斯空軍基地,這些部隊連續在中東地區部署了18年,是美國空軍歷史上第二時間長的部署。
2014年,五角大樓資助了JSTARS替代者的研究,國防工業從2015年起開始設計和測試新平臺。但空軍領導層意識到,由老化的JSTARS和E-3機載預警和控制系統(AWACS)平臺提供的單一的空中和空間作戰中心,對于未來沖突的速度、復雜性和殺傷力來說,總體上沒有得到優化。這些 "幾十年前的平臺 "不能可靠地利用21世紀的技術,而且 "支持未來C2的結構要么不存在,要么需要成熟 "才能完全有效。
此外,低密度/高需求的E-8C JSTARS和E-3 AWACS飛機是已知的單一故障點。它們是主要目標,無法在同行競爭者的戰斗空間中長期運作,因為復雜的反介入/區域封鎖能力,如電子戰、網絡武器、遠程導彈和先進的防空系統,正在開發之中。
與此同時,美國軍方開始重新思考其聯合作戰的方法。2016年,美國防部長指示了一個名為 "空陸作戰2.0 "的新作戰概念,這是對冷戰理論的更新,將更加注重空中、陸地、海上、太空和網絡空間作戰。這種方法很快被稱為美國陸軍的多域作戰和空軍的多域C2。
美國空軍高級將領開始考慮為傳統飛機和新飛機(有人和無人)配備新興技術、通信設備和傳感器,以執行以前分配給單一JSTARS平臺的地面監視任務。為了使這個系統有效,它需要處理大量的數據,包括來自美國盟友和合作伙伴的信息。因此,在2018年,用于替代JSTARS的資金被完全轉用于空軍新的多域C2項目,該項目將支持一個被稱為JADC2的美國防部工作。
2020年9月,空軍助理部長(采購、技術和后勤)指出:"令人遺憾的是,人們進入我們的服務,在他們的個人生活中幾乎與所有的東西相連,而他們來到軍隊工作,他們幾乎什么都沒有連接。"這一意見強調了軍隊在納入數字增強措施時如何落后于民用部門。美國防部的巨額合同生產的設備被設計成可以維持數十年,而很少考慮到升級或與其他部門的系統甚至自己內部的系統互聯。例如,空軍珍貴的第五代飛機平臺,F-22和F-35,是用不同的通信網絡建造的,不兼容,因此需要第三個平臺(如ABMS機載邊緣節點)來分享兩者之間的數據。
該部領導層意識到技術變化如此之快,未來戰斗的成功將歸功于擁有一體化、網絡化部隊的組織,它們可以共享最多的信息。因此,在2021年,美國防部制定了一項戰略,使指揮官能夠迅速了解戰斗空間,比敵人更快地指揮部隊,并通過任何必要的領域提供效果。這一概念被命名為聯合全域指揮與控制。
JADC2的概念是作為一個美國防部的保護傘。聯合參謀部制定政策、理論、要求和數據的共同標準。同時,各軍種開發適用的技術,空軍部正在通過ABMS進行開發。陸軍和海軍的JADC2項目分別稱為 "融合項目 "和 "超配項目",各軍種正處于協調其工作的早期階段。2021年,參謀長聯席會議首席信息官指出,新的JADC2方法將 "為我們在指揮和控制領域的努力帶來秩序,以便以相關的速度感知、理解和行動"。
盡管存在挑戰,美國防部長勞埃德-奧斯汀宣布他打算將JADC2作為他的首要任務之一,同時認識到將盟國和合作伙伴帶入這個新領域對于阻止競爭對手是最重要的。因此,數據的互操作性以及數據的復制和分發是JADC2的關鍵屬性。此外,這些數據的完整性和安全性對于在各部門、盟國和合作伙伴之間建立信任是必要的。
聯合全域指揮與控制可能是一個難以把握的概念,因為這個術語并不完全基于硬件或軟件解決方案,而是"'虛無縹緲的術語'",如 "冗余、彈性架構和'相關速度'的信息。"建立JADC2是為了著眼于可能的領域,為現在而建設,同時關注新興技術及其與未來能力的輕松整合。但首先,它必須克服三個主要障礙。
首先,集中式C2架構目前在發生高強度沖突的情況下沒有足夠的彈性,而C2節點將成為第一個目標。簡單地將JSTARS和AWACS飛機與這些節點進行交易,使它們成為美國裝甲中最有吸引力和最脆弱的缺口。因此,分布式網絡操作將是JADC2的一個關鍵重心。
第二,為了使系統的處理速度足以對來自各個領域的數據進行 "感知、理解和行動",美國軍方必須嚴重依賴未經證實且尚未完全信任的人工智能和機器學習概念。建立一個系統的用戶界面和輸入是比較容易的;工業基地幾十年來一直在做這個。但現在軍隊需要一個系統,自動收集這些數據,并為人工智能提供信息,以做出最佳決策。此外,指揮官必須信任推薦的數據和決定(對于那些在數字革命之前出生的人來說,這是一個相當大的范式轉變)。
第三,各個軍種的規模和庫存范圍是如此廣泛(例如,陸軍以其地面部隊而聞名,也有船只、機載電子戰和情報、監視和偵察資產),以至于每個軍種都已經習慣于在其他領域幾乎獨立運作。在所有這些平臺上改裝設備以便與其他軍種進行通信可能成本過高。與此相反,較小的盟國軍隊除了聯合工作別無選擇。例如,法國軍隊已經創建了技術解決方案,如Scorpion和Connect@ero,以便在各部門之間進行本地通信。
雖然聯合參謀部確立了JADC2的整體概念,但空軍未來局編寫了服務支持概念。空軍部的ABMS跨職能團隊領導了一個能力發展活動,通過這個活動,作戰人員可以發現最新的ABMS工具和概念。此外,每三個月進行一次測試旗幟演習(包括橙旗、綠寶石旗和黑旗),以測試新發布能力的生存能力和殺傷力。這些演習強調了新武器和戰術在多域環境中的相關性。
一個可操作的ABMS的最終狀態是一個由流程和系統組成的指揮和控制結構,它壓縮了決策周期,使各領域的效果趨于一致,并使整個地球的綜合行動成為可能。速度是關鍵。但是,即使空軍各單位都在努力實現ABMS,仍然存在一些挑戰。
中國產生大量的數據;事實上,這是他們的權力工具之一。為了競爭,ABMS必須依靠以網絡為中心而不是以平臺為中心的架構,做到靈活、快速和不可預測。現有的、傳統的系統,如JSTARS,將如何處理這些TB級的信息?隨著技術的改進,傳感器、設備和操作人員會因數據過飽和而導致延遲問題。美國空軍80%的飛機是第四代或更老的飛機;用現代指揮和控制系統對它們進行改造可能成本太高。挑戰在于使舊平臺能夠與第五代和第六代飛機通信。人們不能在唱片機上播放iTunes音樂文件,或試圖將Commodore 64連接到互聯網上。
當美國在未來的戰爭中,它將依靠其盟國和合作伙伴。依靠這些國家軍隊的能力是美國的力量倍增器,也是美國對其競爭對手的決定性優勢,但過度分類和其他限制性政策是共享數據的巨大障礙。然而,美國軍方決心利用技術提高盟國和合作伙伴之間的可及性和數據共享,以聯盟作戰中心的通用工作站的形式融合該網絡的網絡。目標是讓軟件或人工智能,使用設定的規則,適當地與需要它的聯盟伙伴分享信息。
為了將戰略意圖轉化為現實,盟國和伙伴行業必須并肩工作,讓組件(如黑盒)相互對話,或讓飛機系統解密和使用其他飛機產生的數據。一個更大的挑戰是確保ABMS將與北約正在開發的聯合任務網絡完全兼容,以簡化和規范30個成員國之間的通信。
法國和美國空軍一直合作者,可以做一些只有少數人才能做到的事情。為下一場戰斗連接傳感器的能力需要在今天開始,以便下一代戰斗機和系統能夠在一個新的數字架構中順利運行。
最近的演習,如2021年5月在Mont-de-Marsan舉行的三國大西洋三叉戟演習,表明即使陣風戰斗機和F-35可以一起工作,但由于技術和分類問題,它們仍然不能完全合作。空軍與 "陣風 "街區F4相關的持續合作表明,法國的資產與F-35之間有更好的整合和密切的未來,F-35被設想為未來ABMS的四分衛:這種參與者可以通過對場上情況的最佳觀察來增強隊友的能力。
盡管有這些和其他令人鼓舞的跡象,這個項目仍然存在許多外部挑戰。此外,空軍部還必須克服許多內部障礙以按時交付ABMS。除了與外國伙伴共享信息的困難之外,美國空軍還沒有解決與其他軍種溝通的問題,每個軍種都有自己的本土通信系統。空軍在是讓現有設備和政策發揮作用,還是從零開始,從頭建立一個系統,將實施時間推遲幾十年之間,這讓空軍很糾結。由此產生的兩難局面只能通過在兩種選擇之間取得平衡來解決。
實施將是有代價的。美國軍方將如何說服其控制軍事資金的文職領導,使其相信這個新的ABMS項目是重要的(在所有其他 "重要 "的事情之上)?國會并沒有告訴美國防部要推行JADC2,而是把錢袋子關得緊緊的。眾議院關于2021財年國防撥款法案的報告批評了空軍的ABMS請求,指出該計劃的弱點包括 "沒有確定的要求、采購戰略或成本估算,以及空軍總設計師和其他參與執行ABMS計劃的辦公室的職責定義不明確"。
2021年,美國空軍將ABMS的領導權移交給一個新的、基于五角大樓的跨職能團隊,并將項目責任轉移到空軍部的快速能力辦公室。向國會傳達該部的結構變化和優先權的轉移對于保持該計劃的資金是至關重要的。
就服務本身而言,空軍如何平衡ABMS與所有其他必須做的要求,如支付下一個戰略核轟炸機(B-21)、額外的F-35戰斗機、哨兵洲際彈道導彈和第六代飛機?到目前為止,ABMS的支持度最高。盡管所有的項目都在競爭同樣的資金(包括高超音速和無人機群),核現代化和ABMS是參謀長的兩個最優先事項。此外,空軍部長弗蘭克-肯德爾將ABMS列為他需要重新監督的七個項目之一,以 "提高空軍作為一個機構運作的能力"。
當小查爾斯-布朗將軍成為美國空軍第21任參謀長時,他的行軍命令是 "加速變革或失敗"。當該軍種與國會爭奪它不再需要的舊系統時,它同時正在努力推進ABMS的聯合協同。"為了贏得這場有爭議的高端戰斗......我們需要加快我們今天的關鍵技術的應用。我們不能減緩我們在ABMS上的勢頭。我們的作戰人員和指揮官必須以互聯網的速度作戰才能獲勝"。
這場數字革命將改變美國及其盟國和合作伙伴的游戲規則。正如早期測試所證明的那樣,ABMS將提供必要的決策優勢,通過為指揮官提供一個清晰、強大和即時的共同作戰圖景,來贏得未來的高速交戰。"我們所展示的......是作戰指揮部首次在相同的數據云架構中,對部隊的姿態做出決定......在幾秒鐘而不是幾天內就能看到結果。"
這篇短文分析了英國在最近兩份政策文件中提出的將人工智能(AI)用于軍事目的的方法。第一部分回顧并批評了英國防部于2022年6月發布的《國防人工智能戰略》,而第二部分則考慮了英國對 "負責任的"軍事人工智能能力的承諾,該承諾在與戰略文件同時發布的《雄心勃勃、安全、負責任》文件中提出。
建立自主武器系統所需的技術曾經是科幻小說的范疇,目前包括英國在內的許多國家都在開發。由于無人駕駛飛機技術的最新進展,第一批自主武器很可能是基于無人機的系統。
英國無人機戰爭組織認為,開發和部署具有人工智能功能的自主武器將產生一些嚴重的風險,主要是在戰場上喪失人的價值。賦予機器奪取生命的能力跨越了一個關鍵的道德和法律障礙。致命的自主無人機根本缺乏人類的判斷力和其他素質,而這些素質是在動態戰場上做出復雜的道德選擇、充分區分士兵和平民以及評估攻擊的相稱性所必需的。
在短期內,自主技術的軍事應用可能是在低風險領域,如物流和供應鏈,支持者認為這些領域有成本優勢,對戰斗情況的影響最小。這些系統可能會受到人類操作員的密切監督。從長遠來看,隨著技術的進步和人工智能變得更加復雜,自主技術越來越有可能成為武器,人類監督的程度可望下降。
真正的問題也許不是自主權的發展本身,而是人類控制和使用這一技術發展的里程碑的方式。自主性提出了與人類判斷、意圖和責任有關的廣泛的倫理、法律、道德和政治問題。這些問題在很大程度上仍未得到解決,因此,對于快速推進發展自主武器系統,人們應該深感不安。
盡管自主武器系統似乎不可避免,但有一系列的措施可以用來防止其發展,如建立國際條約和規范,制定建立信任措施,引入國際法律文書,以及采取單邊控制措施。英國無人機戰爭組織認為,英國應充分參與在國際舞臺上制定這些措施。
然而,在這個時候,政府似乎希望保持其選擇的開放性,經常爭辯說,它不希望創造可能阻礙人工智能和機器人技術的基本研究的障礙。盡管如此,大量受控技術,如加密,或在核、生物和化學科學領域,可用于民事或軍事目的,而且受控時不會扼殺基礎研究。
從第一次世界大戰和第二次世界大戰之間的戰時時期開始,蘇聯經歷了大規模的社會、軍事和政治變革。G.S. Isserson和Mikhail Tukhachevsky對蘇聯的理論進行了創新,以涵蓋所有軍事技術的進步,如坦克、飛機和改進的軍工綜合體。蘇聯人專注于從日俄戰爭、第一次世界大戰以及第一次世界大戰和第二次世界大戰之間戰時時期的布爾什維克革命的歷史數據中建立的深度作戰理論。進入21世紀,俄羅斯正在利用波羅的海和黑海地區的 "灰色地帶 "的競爭,擴大俄羅斯的勢力范圍,鞏固自己對北約勢力范圍的支持。在當今充滿緊張的外交領域采用持久戰和/或贊助戰,深度作戰的理論已經從三個領域;陸地、海洋和空中;到現在包括網絡空間和太空作戰。俄羅斯仍然專注于影響敵人戰爭結構的 "深度作戰",它正在利用其先進的技術和對信息的操縱來支持和發動攻擊,并協助破壞北約和美國的穩定。美國對不符合美國規范的戰爭定義并不放心。通過了解俄羅斯軍事戰略的邏輯及其作戰藝術,美國人可以以這種方式組織起來,以保持競爭優勢。
隨著空間領域對美國和海軍陸戰隊部隊變得越來越重要,該部隊已經做出了一些改變,但仍有很大的問題,以確保它為未來的作戰環境和在空間領域可能的新角色和責任做好準備。為此,其研究了以下問題:海軍陸戰隊的空間資產是什么?海軍陸戰隊有哪些組織和職位來解決其平等問題并制定其空間領域的戰略?在目前的空間發展階段,海軍陸戰隊有哪些更大的問題(挑戰和機遇)?我們在本信息備忘錄中對這些問題進行了簡要討論。
通過文獻回顧、與主題專家的討論以及對海軍陸戰隊與太空有關的職位的審查,審查了 "太空陸戰隊 "的發展。文獻包括國防部出版物、美國海軍陸戰隊的概念、海軍陸戰隊的指令、先前的CNA研究、陸軍出版物、新聞文章、美國空軍和美國太空司令部的文件。主題專家包括海軍陸戰隊總部(HQMC)三個副司令部--信息(DC I);計劃、政策和行動(DC PP&O)以及戰斗發展和整合(DC CD&I)--以及海軍陸戰隊部隊,美國太空司令部(MARFORSPACE),USSPACECOM的海軍陸戰隊服務部分的現任和近期的太空陸戰隊員。在本研究中,將太空陸戰隊員定義為任何在指定的太空職業技能持有者的崗位上的陸戰隊員,不管是在艦隊陸戰隊(FMF),在支持機構,還是在MARFORSPACE。空間職業技能的名稱包括1706,1786(目前是0540)和8866。只考慮軍官,因為在美國海軍陸戰隊中沒有士兵的空間MOS。
最后,有幾個注意事項,最大的是空間領域、USSF和USSPACECOM正在經歷許多變化,其他部門和中央指揮部正試圖為空間這個移動的目標進行組織。還注意到,當局和政策仍在審查和發展之中,指揮和控制結構仍在變化之中。
美國防部第5100.01號指令要求美陸軍 "進行空中和導彈防御,以支持聯合戰役并協助實現空中優勢"。FM3-01描述了美陸軍專門的AMD部門--ADA對AMD行動的計劃、協調和執行的貢獻,以支持大規模作戰行動中的聯合和陸軍部隊。
防空和導彈防御是直接(主動和被動)的防御行動,以摧毀、消除或降低敵對的空中和彈道導彈對友軍和資產的威脅(JP 3-01)。它包括在陸地、空中、海上以及網絡空間和太空中可能采取的行動。反彈道導彈行動是擊敗空中和導彈威脅的防衛性反空結構的一個關鍵因素。在整個防空框架內,AMD行動通常與其他進攻性和防御性的防空任務相結合。雖然本手冊涉及進攻性反空和被動反空的各個方面,但它側重于主動反空戰術和程序。
FM3-01涉及到今天的作戰環境,它所設想的對美陸軍和聯合部隊的威脅是這些部隊在25年內沒有遇到過的。在這種環境下,反坦克部隊必須適應并準備在一個高度競爭的空域中進行大規模作戰行動。FM3-01為反坦克部隊提供了一個應對未來沖突的理論方法,解釋了反坦克部隊的梯隊如何為陸軍的四個戰略角色做出貢獻:塑造作戰環境、預防沖突、進行大規模地面作戰和鞏固成果。
這個FM3-01版本是以ADA梯隊為單位組織的,而不像以前的版本是以ADA系統的角度來介紹。它介紹了從陸軍航空和導彈防御司令部(AAMDC)到防空空域管理(ADAM)單元的ADA梯隊的作用、功能、基本原則和就業宗旨。它進一步描述了ADA梯隊在當前或近期行動中的AMD部隊行動和交戰行動,并討論了這些行動的持續挑戰。
這個版本引入并定義了新的AMD術語。它還定義了在其他AMD理論出版物中反復使用但從未定義的舊術語。
FM3-01由12章組成:
第1章提供了美陸軍AMD的概述。它介紹了一個新的ADA角色聲明,并確定了五個關鍵的ADA基本能力。它介紹了AMD的基本原則和就業宗旨。它總結了支持聯合和統一陸地行動的ADA行動。第1章重新介紹了短程防空(SHORAD),這是保護機動部隊的一個關鍵因素。本章最后討論了ADA士兵和領導人的培訓。本章中提出了大量的定義和術語的擴展解釋,以方便理解適用于所有ADA梯隊的AMD行動和語言。
第2章從AMD的角度討論了美陸軍行動過程。AMD部隊行動一般包括支持空中和導彈威脅的交戰所需的計劃和準備行動。AMD交戰行動包括執行和評估交戰的所有行動。
第3章涉及作戰環境,重點是空中和導彈威脅,從火箭、火炮、迫擊炮到洲際和潛射彈道導彈,以及它們的通用能力。它還涉及美國部隊可能面臨的來自太空和網絡空間威脅的挑戰。
第4章描述了任務指揮以及與陸軍AMD相關的指揮與控制(C2)。它通過AMD的視角討論了任務指揮的原則。它還介紹了適用的權力和C2要素,以及在進行交戰時的駐地。
第5章至第10章分別討論了AMD作戰框架以及基礎原則和宗旨在ADA梯隊中的應用,從AAMDC到機動旅編隊的ADAM單元。每一章都介紹了各自梯隊的角色和能力、組成和行動--在C2、部隊行動、交戰行動和維持行動方面。
第11章描述了非AMD陸軍部隊對執行AMD行動的貢獻。它總結了C2、計劃和使用以及與空中和火箭彈、大炮和迫擊炮(RAM)威脅有關的交戰考慮。它介紹了關于機動部隊 "毒刺 "小組的使用的理論和行動信息。
第12章概述了ADA數據和通信架構以及美陸軍、聯合和多國AMD要素之間的聯系。
附錄A和B分別介紹了美陸軍AMD戰略組織和系統以及ADA系統(那些通常支持作戰和戰術層面的系統)。
根據目前的理論變化,FM3-01的某些術語被添加、修改或廢除。這些術語的清單在第9頁的引言表1和2中提出。詞匯表包含了所定義的術語。
第x頁的引言圖-1說明了FM3-01的邏輯圖。第x頁的引言圖-2說明了ADA理論出版物的層次結構。
美國陸軍未來與概念中心 未來戰爭部主任 克里斯-羅杰斯上校
歷史上的戰爭包含了大量改變戰爭性質的工具和技術的例子。自最初研究多域作戰(MDO)以來,美國陸軍發現人工智能是一種新興技術,有可能改變戰爭的特點,也許也會改變戰爭的性質。使用人工智能(AI)解決方案來緩解軍事問題是過去兩年未來戰爭研究、檢查和學習的一個反復出現的主題。作為2019年未來研究計劃的一部分,我們與陸軍、聯合、多國、學術和科技組織合作,探索和了解人工智能對多軍種的影響,并為未來的研究和發展制定一個操作框架。
多域作戰的人工智能運作最終報告提供了采用人工智能的組織框架,以幫助陸軍和聯合部隊更好地定義所需的能力以及相關的數據和網絡架構,以實現多域能力部隊。描述聯合部隊如何采用人工智能解決方案,為了解人工智能在時間和空間上對多域作戰的影響提供了一個操作說明。本報告確定并解決了與人工智能相關的好處、機會和挑戰,為進一步分析提供了基礎。諸如人工智能等新興技術使陸軍不僅可以改進當前的戰術、技術和程序,而且可以創造新的運用和融合能力的方法。
該報告支持美國陸軍人工智能任務組,該組織負責制定陸軍的人工智能戰略和政策。本文通過描述部隊如何在整個MDO框架內采用人工智能解決方案和相關技術,啟動了陸軍的人工智能運用工作。這份報告使概念發展團體能夠修改陸軍功能概念和戰場發展計劃。它為能力發展團體提供了作戰視角和部隊在確定所需能力時必須考慮的技術影響。此外,該報告還為作戰概念文件或基于能力的評估提供了開發情景或小插曲的基礎。該文件為科學和技術界提供了行動背景,以便為人工智能研究、開發、建模和模擬提供信息和指導。最后,它支持制定一個在未來使用人工智能的全面愿景,以告知陸軍現代化的努力,這將創造有能力的MDO部隊,準備好與任何對手作戰并取得勝利。
人工智能(AI)是未來聯合部隊實現多域作戰(MDO)全部潛力的基礎。人工智能系統提供了跨越領域、電磁頻譜和信息環境戰勝對手的能力。在競爭中使用這些系統使聯合部隊能夠近乎實時地了解作戰環境,從而更好地運用能力來擊敗旨在破壞區域穩定的威脅行動,阻止暴力升級,并將被拒絕的空間變成有爭議的空間。在從競爭到武裝沖突的過渡中,人工智能的機動、火力以及情報、監視和偵察能力為聯合部隊提供了拒絕敵人奪取優勢地位的能力。改進的維持能力與攻擊敵人的反介入/空中拒止網絡的能力相結合,為美國部隊提供了奪取作戰、戰略和戰術優勢位置的能力。通過由人工智能支持的多領域聯合行動圖(MDCOP)增加了解,使美國部隊有能力協調多領域的效果以創造優勢窗口。
制定人工智能的作戰概念使陸軍能夠更好地理解這些技術對戰爭的性質和特征的潛在影響。描述陸軍如何在未來的作戰環境中使用人工智能,有助于說明其對戰爭的暴力、互動和基本的政治性質的影響,以及戰爭不斷演變的特點。本文提供了一些小插曲(附錄A),說明了人工智能的組織運用,為美國陸軍RAS總體概念、作戰和組織概念、基于編隊的作戰概念以及系統或單個系統的運用概念的潛在發展提供信息。
人工智能的運作影響到未來部隊將如何運作,如何針對對手開展行動,以及指揮官如何利用軍事藝術和科學,運用部隊能力來實現預期效果和目標。在2019年未來研究計劃(FSP19)期間,人工智能工作線(LoE)確定了與實施人工智能支持的多領域解決方案有關的以下問題:
數據管理--AI/ML應用程序依賴于對策劃的數據的訪問,以便發揮作用。陸軍必須培養一種以數據為中心的文化,以標準化的格式和協議有效地生成、存儲和訪問數據。人才管理的努力必須側重于發展、培訓和保留一支精通數據的員工隊伍。這可以通過以下方式實現:
在整個部門培養一種以數據為中心的文化
投資于整個員工隊伍的數據科學培訓
簡化數據訪問
設計和實施協議,以確保數據的可發現、可訪問、可共享和可互操作性
功能分解--狹義的人工智能本質上是有限的,構建算法的數據科學家需要精確的問題定義,準確確定聯合部隊的要求。
可解釋人工智能--人工智能支持的系統需要有能力解釋決策/建議和所采取的行動背后的邏輯。這種解釋 "為什么"的能力是人類對人工智能智能體的信任基礎。
邊緣計算/人工智能--未來的作戰環境與有爭議的電磁頻譜預期要求有能力向前處理極其龐大的數據集,以及能夠自主行動的人工智能平臺。
利用商業部門--美國防部實驗室繼續在人工智能/ML發展方面取得重大進展,特別是與聯邦資助的研究和發展中心合作。商業部門繼續探索和擴大可能適用于軍事應用的工作。
作為FSP19的一部分,人工智能LoE開發了五個小插曲和一個概念草圖(見附錄A),以協助人工智能和機器學習的運作。這些小插曲說明了聯合部隊如何利用人工智能/ML來解決多領域行動所需的關鍵能力。MDCOP概念將依靠幾個有限內存的人工智能來建立和維護描繪整個戰場的藍、紅、綠活動。一個反應式機器人工智能將為特定的指揮官和總部定制MDCOP。合作傳感、維持、攻擊和瞄準的小插曲依靠反應式機器人工智能來優化傳感器覆蓋、維持吞吐量、攻擊順序和射手選擇。
未來部隊需要人工智能來充分實現多領域作戰的潛力。人工智能支持的系統使未來部隊能夠進行信息收集和分析,以便在時間有限和信息競爭的環境中增加對形勢的了解。這種能力使快速、知情和合理的決策成為可能。人工智能的決策支持代理將減輕作戰人員的認知工作量并提高整體效率。由人工智能支持的無人系統將探測、識別和穿透高風險區域,以提高開展行動和保護部隊、人口和資源的能力。人工智能使MDO在與近似對手的沖突規模下實現了作戰速度的要求。
小型無人駕駛飛機系統(sUAS)的指數式增長為美國防部帶來了新的風險。技術趨勢正極大地改變著小型無人機系統的合法應用,同時也使它們成為國家行為者、非國家行為者和犯罪分子手中日益強大的武器。如果被疏忽或魯莽的操作者控制,小型無人機系統也可能對美國防部在空中、陸地和海洋領域的行動構成危害。越來越多的 sUAS 將與美國防部飛機共享天空,此外美國對手可能在美國防部設施上空運行,在此環境下美國防部必須保護和保衛人員、設施和資產。
為了應對這一挑戰,美國防部最初強調部署和使用政府和商業建造的物資,以解決無人機系統帶來的直接風險;然而,這導致了許多非整合的、多余的解決方案。雖然最初的方法解決了近期的需求,但它也帶來了挑戰,使美國防部跟上不斷變化問題的能力變得復雜。為了應對這些挑戰,美國防部需要一個全局性的戰略來應對無人機系統的危害和威脅。
2019年11月,美國防部長指定陸軍部長(SECARMY)為國防部反小型無人機系統(C-sUAS,無人機1、2、3組)的執行機構(EA)。作為執行機構,SECARMY建立了C-sUAS聯合辦公室(JCO),該辦公室將領導、同步和指導C-sUAS活動,以促進整個部門的統一努力。
美國防部的C-sUAS戰略提供了一個框架,以解決國土、東道國和應急地點的sUAS從危險到威脅的全過程。國防部的利益相關者將合作實現三個戰略目標:(1)通過創新和合作加強聯合部隊,以保護國土、東道國和應急地點的國防部人員、資產和設施;(2)開發物資和非物資解決方案,以促進國防部任務的安全和可靠執行,并剝奪對手阻礙實現目標的能力;以及(3)建立和擴大美國與盟友和合作伙伴的關系,保護其在國內外的利益。
美國防部將通過重點關注三個方面的工作來實現這些目標:準備好部隊;保衛部隊;和建立團隊。為了準備好部隊,國防部將最大限度地提高現有的C-sUAS能力,并使用基于風險的方法來指導高效和快速地開發一套物質和非物質解決方案,以滿足新的需求。為了保衛部隊,國防部將協調以DOTMLPF-P考慮為基礎的聯合能力的交付,并同步發展作戰概念和理論。最后,作為全球首選的軍事伙伴,國防部將通過利用其現有的關系來建設團隊,建立新的伙伴關系,并擴大信息共享,以應對新的挑戰。
通過實施這一戰略,美國防部將成功地應對在美國本土、東道國和應急地點出現的無人機系統威脅所帶來的挑戰。在這些不同操作環境中的指揮官將擁有他們需要的解決方案,以保護國防部人員、設施、資產和任務免受當前和未來的無人機系統威脅。
“未來的作戰環境將迫使我們以不同的方式思考,并在非傳統空間尋求機會。如果我們不做大的想象和深入的接觸,我們將無法在未來戰場上取得成功。”約翰-"邁克"-默里將軍,陸軍未來司令部前指揮官
陸軍醫療現代化戰略(AMMS)闡明了陸軍醫療系統(AHS)將如何從根本上轉變為一種半自主的、綜合的、網絡化的能力,以保存2035年及以后進行多域作戰(MDO)的戰斗力。這種變化既不是表面的,也不是漸進的;它是對陸軍醫學基礎的變革。這種方法將與陸軍最近發布的《2035年陸軍現代化戰略》(AMS)完全一致,并為其提供全面支持,確保陸軍醫療系統在更廣泛的潛在軍事應用范圍內保持相關性。
AHS目前的采購和現代化進程已經過時,無法跟上當前威脅環境的步伐。自從40多年前的 "空地戰"轉型以來,陸軍醫學不斷將新技術置于現有理論之上。這已經不夠了。現代化必須被納入其中,使理論與成熟的技術和治療方式同步發展。
利用基于威脅的路線圖,不僅僅是在現有的理論和編制上設計和鋪設新的醫療工具。它指導我們如何重塑陸軍的醫療部門,為陸軍提供相關的價值。其主要目的是重新想象和設計整個DOTMLPF-P的醫療能力、編制和人員。這將使以前各自為政的醫療實體匯聚成一個強大的、有彈性的、聯合的軍事-醫療體系。這一戰略也確保了陸軍的生物醫學投資繼續響應醫療現代化和戰備,以及當前和未來的作戰要求。
AMMS通過改善所有領域的醫療任務關鍵能力的整合、效率和功效,優化了作戰人員的表現和部隊的準備狀態。從宏觀上看,未來我們的醫療能力、容量和熟練程度將大幅提高,而人力、物力和成本將大幅降低。
美國防部(DoD)的醫療界正在經歷重大改革。本文件旨在統一醫療現代化事業,并指導陸軍醫療現代化工作的要求、重點和方向,這對實現2035年及以后的陸軍至關重要。隨著整個國防部醫療事業的改革工作繼續進行,陸軍必須使其醫療編隊和能力現代化。
2022年陸軍醫療現代化框架的最終狀態是一個根本性的轉型和現代化的陸軍醫療系統--以編隊、能力和人員為重點--在2035年及以后作為綜合的、適應性強的、反應靈敏的、有彈性的聯合醫療部隊的一部分,實現多域作戰。這個AMMS將確保陸軍擁有一支訓練有素的醫療部隊,組織和整合成有效的作戰編隊,擁有現代醫療系統和足夠的能力,處于戰略地位,能夠利用國家一級的能力和權威,在世界任何地方的任何戰場上支持任何沖突。
為了在2035年之前實現這一目標,美國衛生署將使我們的支持方式、支持內容以及我們的身份現代化。這種方法與AMS和 "人民至上"戰略相呼應,并在陸軍和聯合部隊中與美國盟友和合作伙伴一起整合招募、理論、組織、訓練、物資、領導人發展和教育、人員、設施和政策(DOTMLPF-P)等要素。我們如何支持以新的編隊為中心,是理論、組織和訓練的領域,這將使陸軍在可能迅速積累傷亡的環境中保持高生存率。我們所支持的是以新能力為中心,以物資開發、設備現代化和采購為特點,以陸軍醫療整合到跨職能小組、陸軍物資現代化優先事項以及正在進行的 "融合項目"(陸軍對聯合全域指揮與控制(CJADC2)的貢獻)為指導。這些新的能力也必須允許在退化或有限的網絡/網絡空間環境中繼續運作。我們的核心是我們的人,包括我們的領導者發展、教育、招聘、保留和21世紀的人才管理,以提供關鍵的武器系統和AHS的差異化-我們的人。我們的醫療要素的相互依存將需要對全球部隊態勢、設施、管理和政策進行相應的更新,以確保陸軍的現代化努力與聯合部隊的其他部門保持同步。隨著AHS對陸軍2040年的展望,未來的概念也將有助于為實驗提供信息,以及AMMS的未來版本必須解決的問題。
通過系統的方法將AHS系統凝聚在戰場網絡中,將需要加強與不同戰場治理的協調。
鑒于戰爭的聯合性質,共同的數據標準和信息格式將為行政和戰術系統之間通過國防部、退伍軍人事務部、民用醫院和聯盟伙伴的連續性的無縫鏈接的發展提供信息。
美國防部還重新調整了聯合醫療企業的要素,將固定的軍事治療設施(MTFs)業務的責任轉移到國防衛生局(DHA),導致整個軍隊的AHS被分解。這一轉移使AHS與復雜的全球醫療系統的日常勞動密集型管理脫鉤,使其能夠重新關注作戰人員和其他集中的戰爭工作。醫療企業的重新調整,優先考慮需求和能力差距以及相關的投資,再加上與作戰部隊的改進和持續的反饋,這些都是AHS與AFC執行AMMS的手段。
最終狀態:一個從根本上轉變的、現代化的陸軍醫療系統,使陸軍能夠作為聯合部隊的一部分進行戰斗并取得勝利。
圖1. 陸軍醫療現代化框架
《改變陸軍的思想:實現多域作戰的認知優勢》,作者丹尼爾-J-赫利希上校,72頁。
認知能力影響著士兵表現的所有方面--身體、精神和情感。盡管陸軍希望在多域作戰(MDO)中實現認知優勢,但它還沒有完全發展和采用認知性能增強和優化的概念。相反,士兵們服務于即時溝通的“永遠在線”文化中,試圖過濾數十種信息流并做出快速決策,同時在睡眠不足的情況下進行運行,并且沒有獲得認知能力教育和培訓的益處。由于陸軍現代化戰略規定了使用日益復雜裝備更復雜的戰術,陸軍必須改變其認知能力方法,以防止對手獲得他們在認知領域尋求的不對稱優勢。本專著描述了對士兵認知能力日益增長的要求,提供了認知理論的概述,并評估了陸軍目前的認知能力方法與工業界、盟國和對手認知能力的比較。最后,它概述了與提高認知能力相關的潛在機會和威脅,并對DOTMLPF-P的改革提出了建議,以促進整個軍隊持久的認知主導文化。
認知能力是士兵在戰場上和戰場外執行每項任務的基礎。它是支持所有表現的關鍵變量--身體、精神和情感。在最近的出版物中,包括2019年陸軍現代化戰略和2028年多域作戰(MDO)概念,陸軍理論描述了認知優勢的重要性,或獲得對敵人的智力優勢。
盡管認知科學取得了進展,并且普遍認識到認知優勢在MDO中的重要性,但陸軍還沒有完全發展和接受認知能力優化的概念。在過去的十年中,美國國家衛生研究院在大腦研究方面投入了超過457億美元,但士兵和領導人在 "永遠在線 "的多任務和連接的認知能力文化中進行訓練和操作。在整個軍隊中,領導人試圖過濾幾十條信息流,做出快速決策,而對認知能力優化的原則了解有限。這種文化是在認知上失敗的秘訣,而不是主導地位。
在此期間,中國和俄羅斯與美國一樣希望獲得認知上的優勢。兩國都在尋求生物技術、神經科學和人工智能(AI)解決方案,以增強人類認知能力,為他們提供相對于美國及其盟友的不對稱作戰優勢。不受西方社會倫理規范的約束,中國和俄羅斯積極利用民用和軍事兩用研究來實現這些目標。這兩個國家都將思想視為現代戰爭的主要戰場,并采取措施競爭和主導。
為了確保未來的認知主導地位,美國陸軍必須改變其文化,以推動競爭和創新的方式激勵卓越的認知。這需要一種植根于教育、培訓、技術和努力工作的深思熟慮的方法,用基于科學的方法來取代過時的認知能力神話,以確保認知優勢。在此之前,我們的對手可能會在認知領域找到他們尋求的不對稱優勢。
本專著描述了日益增長的要求,士兵的認知能力,并提供了認知理論和基礎神經科學的概述。它評估了陸軍當前的認知能力方法,并與工業、盟友和對手的方法進行比較。最后,它提供了與認知能力增強相關的潛在機會和威脅的概述,并提出了DOTMLPF-P變化的建議,以促進整個陸軍持久的認知主導文化。