人類士兵將越來越多地與一系列機器人、自主和人工智能體共享作戰空間。在美國未來可能面臨的沖突中,機器智能有可能成為決定性因素。
在商業人工智能技術進步的推動下,在擁有強大技術能力的近鄰的壓力下,變革的步伐將比幾十年來任何時候都要快。
但是,人工智能和機器學習是否已做好戰斗準備?或者更準確地說,軍隊準備好將機器智能有效地融入戰斗了嗎?
人工智能與作戰人員之間的有效協作關系重大。
在風險最高的前線部署中,用機器人和自主無人機代替人類,人機協作有可能大幅減少傷亡。
人機協同可以快速綜合多個領域的數據流,生成統一的作戰空間視圖,從而大幅提高態勢感知能力。它還能通過蜂擁而至的自主無人機壓垮敵人的防御。
美國國防部門研究實驗室將人工智能和機器學習融入作戰環境的最前沿開展工作,看到這項技術有可能成為與空中力量相媲美的力量倍增器。
然而,在將人工智能體廣泛部署到作戰環境中之前,必須克服若干技術和體制障礙。
對于人工智能體和無人駕駛系統,人們最常擔心的問題是,是否可以相信它們會采取具有潛在致命后果的行動。在處理海量數據以識別感興趣的目標方面,智能體具有不可否認的速度優勢。然而,在以 “機器速度進行戰爭 ”與保留使用致命武力的責任之間存在固有的矛盾。
只要發生一起人工智能武器系統與人類武器系統發生 “友軍誤傷 ”的事件,就會破壞作戰人員對這項技術的信心。只有當機器贏得人類盟友的信任時,才能實現有效的人機協作。
無人系統正在迅速發展,將在多個領域增強現有力量。其中許多系統將人工智能應用于邊緣,以控制導航、監視、瞄準和武器系統。
然而,現有的軍事條令和戰術主要是針對人類部隊進行優化的。人們很容易將人工智能武器視為一種新工具,將其納入現有的作戰方法。但條令將因創新而改變,例如成百上千的一次性智能無人機蜂群,能夠壓倒戰略平臺。
部隊結構可能需要臨時重新配置,以便將無人機投放到潛在影響最大的地方。以人為中心的指揮和控制概念需要進行修改,以適應機器并建立作戰人員的信任。
隨著智能體的擴散和功能的增強,戰斗空間將變得更加廣闊、透明,并以指數級的速度發展。決定如何以及是否將人工智能納入作戰殺傷鏈會產生深遠的道德影響。
一個更為嚴峻的挑戰是,如何在人工智能戰場上的行動速度與人類認知的極限之間取得平衡。在放棄以毫秒計算的先發優勢與失去人類監督之間,該如何權衡?未來沖突的結果可能取決于這些問題。
人工智能系統極其渴求數據。目前還沒有,而且幸運的是永遠也不會有足夠多的來自實戰軍事沖突的實時作戰數據來充分訓練人工智能模型,使其達到可以部署到戰場上的程度。因此,模擬對于開發和測試智能體至關重要,而模擬需要使用現代機器學習技術進行數千次甚至數百萬次的迭代。
美國國防部門擁有現有的高保真模擬,如聯合半自動化部隊(JSAF),但它們基本上是實時運行的。要釋放人工智能戰爭的全部潛力,就需要開發具有足夠保真度的模擬,以準確模擬潛在的結果,但又要符合數字智能體的速度要求。
人工智能支持的任務規劃有可能極大地擴展作戰人員的態勢感知能力,并產生新穎的多領域行動方案來壓倒敵人。同樣重要的是,人工智能可以預測和評估敵人可能采取的數千種行動方案,并實時提出應對措施。
軍隊之所以如此高效,原因之一就是堅持不懈地注重訓練。但是,當作戰人員命懸一線時,他們不太可能接受一個陌生黑盒子發出的戰術指令。
隨著自主平臺從研究實驗室走向戰場,密集的作戰人員培訓對于打造一支有凝聚力的統一人機團隊至關重要。要想取得成效,人工智能行動體的設計必須與現有的任務規劃實踐保持一致。
通過將此類智能體與任務規劃培訓相結合,可以在用戶中建立信心,同時利用以作戰人員為中心的設計原則完善算法。
雖然人工智能的基礎技術在過去幾年中以指數級增長,但如何應對人機協作帶來的挑戰將決定這些技術轉化為實際軍事優勢的速度。
從小隊到聯合指揮部,必須測試這項技術的極限,并建立決策者對其能力的信心。
國防部門應考慮采取幾項重要舉措來加快這一進程。
建立對智能體的信任是實現有效人機協作的最基本步驟。對于只在受控實驗室條件下進行過測試的系統,作戰人員的信任度自然很低。最好的實驗和訓練演習都會復制戰爭的混亂局面,包括不可預測的事件、通信和定位系統的干擾以及行動路線的中途改變。
應鼓勵人類作戰人員將自主系統和智能體推向極限,看看它們在不利條件下的表現如何。這將導致設計的反復改進,并建立起這些智能體能夠為任務成功做出貢獻的信心。
軍隊的一個巨大需求是其靈活的指揮結構,它賦予了下至小隊一級的作戰人員迅速適應地面不斷變化的條件的能力。人工智能系統有可能為這些單元提供更全面的作戰空間視圖,并生成戰術備選方案。但是,要想在戰時條件下發揮有效作用,人工智能體必須具有足夠的彈性,能夠在通信能力下降的條件下發揮作用,并理解任務的總體意圖。
底層人工智能和自主技術的快速發展意味著為大型冷戰平臺開發的傳統采購流程注定要失敗。舉例來說,蜂群戰術只有在使用成百上千個能夠在動態作戰空間中智能協調行動的單個系統時才會有效。
要大規模采購此類設備,就必須利用廣泛的供應商基礎,迅速降低成本曲線,并實現頻繁的開放式標準更新。我們經常看到武器供應商使用不兼容的專有通信標準,導致系統無法共享數據,更不用說進行協調的智能演習了。一種解決方案是應用人工智能徹底改變采購流程。
通過創建一個虛擬環境來測試系統設計,國防部客戶可以在采購單個設備之前驗證作戰概念和互操作性。這將有助于減少浪費,促進各軍種之間的知識共享,并為供應商創造更公平的競爭環境。
雖然美海軍研究實驗室、美陸軍研究實驗室、美空軍研究實驗室和美國國防部高級研究計劃局等機構已經完成了大量重要工作,但人工智能戰爭的成敗最終將取決于能否將這項技術從實驗室推向指揮部。人機協作將是這些努力取得成功的關鍵。
同樣重要的是,隨著技術前沿的發展,軍事院校的軍事條令教學也需要不斷更新。將智能體融入實際軍事任務既需要條令的深刻變革,也需要資源的重新分配。
軍事指揮官不可能被 “光鮮亮麗的物品 ”迷惑,除非他們看到部署這些物品能帶來實實在在的好處。通過從一些容易獲勝的方面入手,如增強 ISR 能力以及后勤和維護自動化,我們可以盡早架起橋梁,讓人們對智能體和自主系統的價值充滿信心。
讓指揮人員了解人機協作在提高任務執行能力方面的潛力,然后為最具潛力的應用制定路線圖,這一點至關重要。指揮員需要熟悉 “人在環內”和 “人在環上”系統的參數,因為他們需要確定賦予人工智能邊緣武器系統多少自主權。隨著決策周期的加快,保持可審計性對于確保有效監督系統開發和不斷發展的條令至關重要。
人工智能和自主武器系統的快速發展同時加速了對軍事優勢和有效威懾的追求,并破壞了這種追求的穩定性。不少國家已通過一系列限制基礎技術轉讓的政策來應對這一威脅。然而,這場競爭的結果將取決于能否令人信服地將人工智能戰爭從研究實驗室轉移到潛在的沖突戰場。
有效的人機聯手對于過渡到 “聯合部隊”至關重要,可充分利用人類作戰人員和人工智能的最佳能力,確保主導作戰空間并阻止對手。
相互依存的人機團隊將是未來西方國家威懾大國戰爭的關鍵組成部分,如果威懾失敗,還能贏得戰爭。英美兩國面臨的競爭對手在質量上可能不相上下,但由于其工業能力和靠近可能的沖突地區,以及專門針對和擊敗西方能力而設計的作戰概念,它們在質量上擁有選擇性優勢。
盡管面臨這些前所未有的挑戰,英美兩國仍擁有相當大的作戰和軍事技術不對稱優勢。兩國都相信自己的軍隊能在最底層進行適應和創新。兩國都有聯合作戰的經驗,包括在遠征環境中的經驗。利用這些特點來塑造英美兩國軍隊開發、部署和使用能力的方式,將使競爭對手難以復制西方國家的表現,即使是使用相同的基礎技術。
作為以這些不對稱性為基礎的更廣泛抵消戰略的一部分,英美兩國軍隊應利用人機協作(HMC)和人機協同(HMT)來:展示降低英美兩國軍事、經濟和政治戰爭成本的潛力,同時增加對手的戰爭成本;實現決策優勢,讓對手進退兩難;在被拒絕的環境中產生意識。考慮到對有限資源的競爭性需求,美英兩國軍隊應在短期內集中力量開發、獲取和部署實現這些目標所必需的一組特定的 HMC 和 HMT 能力和使能手段。這些能力將根據反介入區域拒止泡泡內的使能活動進行選擇。這一具體任務可細分為若干子活動,包括改進感知、分析、規劃和決策,發展成本更低、更具攻擊性的部隊,遠征部隊的無人維持,加強欺騙,以及利用 HMC 進行預測性維護。
不過,也有一些注意事項。首先,與精密革命不同,西方在人工智能、自主、計算和其他與軍事相關的科技領域不會享有明顯而持久的技術優勢。其次,如果要實現新興技術的軍事潛力,就必須克服一些阻礙采用和推廣創新的障礙。
在這份政策指南中,作者認為人機協同技術的進步對于有效抵消對手的優勢至關重要。為了執行抵消戰略,各國軍隊將需要開發技術并投入大量資源,以發展新的作戰概念和方法,將人類判斷力與技術能力的結合視為成功的核心。這將是發揮持久組織優勢的關鍵。
本文旨在為政策制定者提供入門指南和政策指導,概述 HMC 和 HMT 如何利用西方國家的具體方法進行技術變革,以服務于這些國家的不對稱優勢。
人工智能(AI)正在成為當前俄烏沖突中的一項重要資產。具體來說,人工智能已成為一種關鍵的數據分析工具,可幫助操作人員和作戰人員了解戰場上眾多系統、武器和士兵產生的日益增長的大量信息。隨著人工智能應用的不斷發展,其在當前烏克蘭戰場和未來戰場上的應用將轉化為對敵方部隊、行動和動作做出更精確、更有能力的反應。烏克蘭之所以能在戰斗中應用這一技術,離不開政府和私營部門的工作。總的來說,烏克蘭似乎從使用這種技術中獲得了更多益處,盡管現在預測這種技術優勢能否轉化為對俄羅斯固守陣地的重大優勢還為時尚早。迄今為止,烏克蘭在人工智能的使用上采用“人在環內”,由操作人員做出最終決定。
在這場戰爭中,烏克蘭從盟友和合作伙伴提供的人工智能技術和概念中獲益匪淺,這些技術和概念被用于多個關鍵領域。全球媒體公開討論了這一用途,凸顯了烏克蘭政府采用尖端做法以取得對俄軍優勢的意愿和能力。俄烏戰爭的一個重要方面是不同來源產生的大量數據,其數量遠遠超過人類快速準確分析的能力。因此,人工智能被用于數據分析,幫助烏克蘭做出決策。人工智能在烏克蘭服務中的一個關鍵作用是將目標和對象識別與衛星圖像相結合,這促使西方評論家指出,烏克蘭在地理空間智能方面具有優勢。人工智能被用于地理定位和分析社交媒體內容等開源數據,以識別俄羅斯士兵、武器、系統、單元或其動向。據公開資料顯示,神經網絡被用來將地面照片、來自眾多無人機和無人駕駛飛行器的視頻片段以及衛星圖像結合起來,以提供更快的情報分析和評估,從而產生戰略和戰術情報優勢。
事實上,全球重要的人工智能公司之一 Palantir 的首席執行官最近承認,他的企業負責烏克蘭的大部分目標瞄準工作,如坦克和大炮從衛星和社交媒體上獲取及時信息,以直觀顯示友軍和敵軍陣地,了解部隊動向,并進行戰場損害評估。Planet Labs、BlackSky Technology 和 Maxar Technologies 等西方公司也在制作沖突衛星圖像,與烏克蘭政府和軍方共享數據和分析。
俄烏沖突中首次有記錄地使用了作戰面部識別技術,烏克蘭軍方使用總部設在美國的 Clearview AI 公司識別死亡的俄羅斯士兵,并揭露俄羅斯襲擊者和打擊錯誤信息。公開報道還將人工智能置于盟軍電子戰、網絡戰和加密工作的中心。美國公司 Primer 已部署其人工智能來分析未加密的俄羅斯無線電通信,利用自然語言處理來了解俄羅斯士兵使用的特定通信方式。2022 年,總部位于美國的微軟公司報告稱,由于人工智能增強威脅情報的進步以及向云服務和其他計算機網絡快速分發保護軟件,烏克蘭的網絡防御取得了成功。
在戰線的另一端,關于俄羅斯軍方在戰爭中使用人工智能的證據和報道較少,甚至更少。與烏克蘭一樣,俄羅斯國防部(MOD)也希望人工智能能為作戰人員提供數據分析和決策能力,作為以操作員為中心或 "人在環內"的方法,更好、更快地確定戰場方向并做出決策。在俄羅斯軍事機構內部,將人工智能應用于自主、無人系統和機器人系統是該國高科技研究、開發、測試和評估工作中最引人注目的方面之一。這項技術被視為關鍵的任務倍增器,最終可在危險情況下取代人類戰斗機。例如,高級研究基金會(俄羅斯類似于 DARPA 的組織)副主任在 2020 年表示,人類戰斗機最終將被軍事機器人取代,后者比人類行動得更快、更準確、更有選擇性。
俄羅斯在這場戰爭中實際應用人工智能的例子很少,甚至沒有。俄國防部以關鍵部門和機構為中心的研發生態系統涉及技術視覺、模式識別、人工智能在機器人技術中的應用以及改進處理大型數據集的信息系統,這些都是在持續的敵對行動中引入此類技術的最實用方法。在實踐中,迄今很少有實例能讓人相信俄羅斯軍方在戰斗中使用人工智能的說法。2023 年 6 月,俄語 Telegram 頻道報道稱,"柳葉刀-3 "巡航彈藥正在使用卷積神經網絡收集、分類和分析該無人機在飛行過程中收集的圖像和視頻內容。利用這種神經網絡,"柳葉刀 "偵察無人機顯然可以探測到敵方目標,并將識別出的目標圖像傳輸給 "神風特攻隊",然后由后者實施打擊。雖然這在技術上聽起來可信,但 "柳葉刀 "的實際偵察工作通常是由 ZALA 或 Orlan-10 等其他俄羅斯無人機執行的。2022 年,"柳葉刀 "的配套無人機 "KUB-BLA "也引起了人們的關注,該無人機具有機載人工智能能力,可自主識別目標,但其使用次數相對較少,而且往往效果不佳,無法證實該無人機所謂的先進能力。這種說法往往缺乏確鑿證據,甚至得不到國防部或政府的公開承認,因此很難確定俄羅斯軍方是否真的以這種方式使用了人工智能。
俄羅斯的另一種說法涉及正在烏克蘭東部進行的 "標記 "戰斗無人地面車輛(UGV)測試。該 UGV 被移交給設在當地的一個志愿組織,用于在戰場條件下進行測試和評估。迄今為止,"標記 "仍是俄羅斯在計算機視覺、自然語言處理、導航、自主移動和群車控制方面的旗艦項目。雖然 2021 年進行的幾次測試據稱允許一組 "馬克 "自動穿越復雜地形,但目前還不清楚這種車輛是否真的能在烏克蘭發揮這種作用。更有可能的情況是,"標記 "是一個固定平臺,用于偵察系留無人機,而不是自主前往自行確定的目標地點的作戰平臺。俄羅斯軍方正尋求在信息戰中使用人工智能,但鮮有證據表明,俄國防部自己對這一問題的討論與針對烏克蘭軍民的實際效果之間存在差距。
這場戰爭的一個絕對關鍵的方面是作戰技術的快速發展以及雙方對關鍵戰術和概念的調整。如今,俄羅斯和烏克蘭軍隊及其志愿軍都在駕駛大量無人機執行偵察和作戰任務。其中許多無人機--如商用四旋翼飛行器和 FPV(第一人稱視角,"神風特攻隊 "無人機)--都是成組飛行,由一名或數名操作員駕駛。根據雙方的設想,這些戰術的自然演進將使實際的無人機群能夠在人工智能技術的支持下自主飛向目標,并分析和交換數據。烏克蘭政府官員公開表示,他們正在探索在空中無人機中使用人工智能,以提高任務效率。這種戰術甚至可能不僅僅出現在官方軍事研發機構中,還可能出現在協助雙方進行技術開發和采購的志愿者組織中。
這場戰爭的關鍵要求是建立共同的戰場作戰圖,以便迅速獲取并應對不斷變化的作戰條件。烏克蘭利用人工智能技術分析來自眾多源點的大量數據,滿足了這一需求,從而對俄軍的行動和戰術做出準確反應。俄羅斯軍方在入侵前就強調將人工智能作為決策和數據分析工具,這表明他們可能采用了類似的方法,盡管烏克蘭方面沒有公開的證據和討論。有證據表明,俄羅斯軍方正試圖集中采用人工智能作戰方法:2022 年 9 月,俄國防部成立了人工智能部,負責研究、開發和采購。俄羅斯國防部還公開表示,它將監控全球人工智能的發展,其中包括烏克蘭對這一技術的使用。
同時,必須認識到,烏克蘭在利用人工智能方面的成功離不開美國和西方的援助。事實上,上述公司正獲得前所未有的機會,在同級對手之間的常規沖突中實際應用人工智能作戰,而這在以前大多只能在模擬中實現。雖然烏克蘭的高科技部門即使在戰爭壓力下仍能開發出 Kropyva 等關鍵信息共享軟件,以及從衛星圖像中識別俄羅斯軍隊的 Reface 通知應用程序,但不清楚如果沒有這些援助,烏克蘭是否會取得同樣的成功。美國在民用和軍用人工智能技術方面的先進發展為全球如何在戰斗中利用人工智能技術開創了先河,烏克蘭也欣然采用人工智能技術,以更好地進行戰場管理。俄羅斯軍方也在密切關注美國的人工智能成就,并將美國的人工智能發展實踐(如上述中心)納入其中。烏克蘭和俄羅斯都向美國尋求應用此類技術的關鍵經驗,盡管莫斯科也向北京尋求高科技軍事合作。
與此同時,在這場沖突中,人工智能只是一個輔助工具,而不是槍尖上的解決方案,因為這場戰爭是由步兵和武器在地面上進行的,其方式更容易讓人聯想到第一次世界大戰或第二次世界大戰,領土的得失都是在緩慢而艱苦的戰斗中完成的。協助烏克蘭作戰的商業人工智能解決方案也很快被需要獨立思考的軍方所采用,而不需要漫長的采購周期或長達數年的測試和評估時間表。同時,也必須認識到,即使是先進的技術,如果由于對手適應作戰條件或愿意花費資源維持戰術現狀而無法在戰場上使用,也會有其局限性。目前,人工智能在烏克蘭的應用以人類活動為中心,操作人員在人工智能提供的分析幫助下,最終為單元、武器和系統做出最終決策。考慮到烏克蘭和俄羅斯軍隊對其中一些技術的升級速度之快,有必要考慮許多商業技術在現代作戰中的作用。烏克蘭戰爭可能會持續一段時間,雙方都在努力實現優勢互補,而人工智能將繼續在這場對抗中發揮越來越大的作用。
參考來源:Russia Matters
圖:在烏克蘭與俄羅斯的沖突中,最有說服力的畫面之一是一架無人機向一輛俄羅斯坦克投擲炸彈,當時坦克正在爭先恐后地逃離 "捕食者"。這被認為是未來的征兆--來自空中的威脅無處不在。隨著各國爭相使用人工智能使無人機更具殺傷力和致命性,這種無人機威脅預計將提高幾個等級。
據報道,2020 年,一架由人工智能(AI)操控的自主無人機在利比亞殺了人,這起事件通常被稱為人工智能驅動的系統在沒有人類操控者指揮的情況下被用于 "獵殺 "的第一例。這起事件是在利比亞使用部署在那里的武裝無人機來對付為利比亞政權而戰的部隊。
根據聯合國的一份報告,土耳其制造的 "卡古-2 "致命自主飛機發動了所謂的 "蜂群攻擊",很可能是代表利比亞 "民族和睦政府 "對哈夫塔爾的民兵發動的攻擊,這是裝備人工智能的無人機首次成功完成攻擊。"卡古-2"無人機不僅配備了面部識別技術,還能群集在一起。
大約有 90 個國家擁有用于偵察和情報任務的軍用無人機,至少有十幾個國家擁有武裝無人機。這些無人機在全球各地的沖突中已經使用了很多年,構成了巨大的威脅,但人工智能的使用才是最重要的。
在試圖了解人工智能無人機的殺傷力之前,應該先看看武裝無人機在近期沖突中的使用情況。武裝無人機在納戈爾諾-卡拉巴赫沖突中的使用取得了令人信服的效果,就像它們在今天的俄烏沖突中一樣。使用無人機對付坦克和裝甲車可能是烏克蘭部隊的成功經驗之一,但這并不是什么新鮮事。在摩蘇爾戰役中,伊拉克和黎凡特伊斯蘭國就曾使用裝有小型炸藥的無人機,特別是用來對付美軍最先進的艾布拉姆斯坦克。
圖:美軍艾布拉姆斯坦克在摩蘇爾遭到 ISIS 襲擊
哈馬斯最近也采用了同樣的戰術,他們瞄準并摧毀了以色列的一輛梅卡瓦 Mk4M 主戰坦克(MBT),眾所周知,這是世界上最現代化的主戰坦克之一。哈馬斯使用一架無人機,成功地在加沙-以色列邊界附近的某處向這輛坦克投擲了一枚手榴彈,當時坦克的裝甲百葉窗已經升起,猝不及防。哈馬斯軍力遠不如以色列國防軍,卻能瞄準并摧毀先進的梅卡瓦坦克,這只是在任何沖突中使用無人機給一方帶來優勢的一個例子。
今天,使用武裝無人機的功效和殺傷力已成為公認的事實,但它們仍被視為增強戰斗力的手段,而非 "制勝 "系統。它們可能是空戰的重要輔助支持,但不是進攻性支持的主要工具。隨著人工智能(AI)融入無人機作戰,它們的殺傷力、實用性和功效將發生巨大變化。
人工智能已經與無人機結合在一起,有許多系統已經投入實戰或正在開發中。人工智能驅動的無人機包括 Sheild。AI的無人機據稱無需GPS跟蹤即可導航,洛克希德-馬丁公司的沙漠鷹III據稱可以提前規劃飛行路線,AeroVironment公司的烏鴉系列無人機聲稱可以利用計算機視覺和GPS協調沿航線飛行。
圖:AeroVironment 公司的 RQ-11 Raven
2019 年,首架完全由人工智能操控的無人機 "Kratos XQ-58 Valkyrie "進行了首次飛行。據報道,俄羅斯在烏克蘭沖突中使用了由人工智能驅動的卡拉什尼科夫 ZALA Aero KUB-BLA 游蕩彈藥,自動化已在烏克蘭沖突中得到利用。此外,以色列在加沙的行動中也主要使用人工智能驅動的系統,包括無人機。
使用人工智能可以對無人機進行更有效的數據和傳感器融合分析,通過復雜的算法和機器學習來更好地了解無人機周圍的環境。它使無人機比以往任何時候都更致命、更高效、更準確、更自主。人工智能改善了無人機獲取、解釋、分析和傳輸關鍵數據的通信系統和網絡安全。
人工智能引領的兩項創新是蜂群智能和自動化。蜂群智能使無人機能夠以 "蜂群 "的方式協調一致地運行,從而使一組無人機能夠以進攻模式使用。無人機群有能力執行戰術任務,壓倒敵人,從而增強無人機的單兵作戰能力。
以人工智能為動力的自動化系統可以與物聯網(IoT)、自主導航、通信網絡、數據分析和進攻性行動的自主決策相結合。其中,人工智能驅動的自主決策才是最重要的發展,也是最具爭議的。
機器視覺和圖像識別系統之一是 "神經腦"(Neurala Brain),它聲稱可以幫助裝有攝像頭的無人機識別和辨認預定目標,然后向人類操作員發出警報。同樣,以色列拉斐爾先進防御系統公司也開發了一種用于增強目標成像和輻射分析的軟件。它聲稱 "目標選擇和交戰的精確度達到了以前無法想象的水平"。
利用人工智能,由數百甚至數千架無人機組成的無人機群將能夠相互通信,收集敵軍動向情報,選擇目標,然后對其進行精確打擊,在不造成附帶損害的情況下將預定目標擊落。即使大量無人機被擊落,殺手機器人在攻擊中協同作戰也將很快成為現實。
為了將其利用人工智能的計劃付諸現實,美國于2023年8月宣布了 "復制者 "計劃,以增加人工智能、無人駕駛、相對廉價的武器裝備艦隊,這些武器裝備將是 "可攻擊的。"與此同時,印度陸軍已經部署了兩套蜂群無人機,用于在拉達克東部和印中邊境執行情報、監視、偵察(ISR)任務。這些無人機配備了人工智能和先進的通信功能,可相互通信并協調行動。無人機具有基于人工智能的自動目標識別(ATR)功能。
在當前的俄烏沖突中,數百架無人機組成的先進戰斗力量已經證明了這一概念。據估計,烏克蘭在執行以技術為驅動的軍事行動時,每月損失上萬架無人機。
了解這一切將如何發展的一個方法就是看看正在進行的加沙行動。以色列正在使用微型無人機,包括埃爾比特系統公司(Elbit Systems)的 LANIUS、Spear 公司的 NINOX 40 和 Xtend 公司的 Wolverine,在最低高度近距離進行情報、監視和偵察(ISR)。這些微型無人機集成了具有人工智能識別和分類能力的傳感器,可探測武裝對手和武器站。雖然這些系統是遙控操作的,但它們具有很大程度的自主性,能夠在 GPS/GNSS 信號被屏蔽的環境中(即視線衛星信號被屏蔽的地方)發揮作用。其中,LANIUS 被描述為 "一種高機動性和多用途的無人機游蕩彈藥,專為在城市環境中短距離作戰而設計"。
圖:埃爾比特系統 LANIUS 微型無人機
不過,值得注意的是位于哈佐爾空軍基地的第 144 無人機中隊的秘密 "Nitzotz"(火花)系統。雖然第五代無人機的詳細資料不多,但據報道,根據收到的數據,它能顯著提高作戰部隊采取有效進攻行動的能力。
人工智能的使用并非沒有挑戰,因為現實世界的環境與實驗室或試驗場的測試條件大相徑庭。在無人系統上采用非確定性學習算法是實地條件下的一大挑戰。然而,真正令人擔憂的挑戰是與使用人工智能選擇目標和在沒有人類控制的情況下執行 "擊殺 "有關的道德問題。
與此相關的是可解釋性問題,即很難理解或解釋人工智能產生的結果。依賴人工智能進行決策的系統往往是不透明的,因為它們處理的是專有信息,并隨著從新數據中學習而不斷發展。它們往往過于復雜,任何一個人都無法理解。這使得無人機 "操作員 "很難完全理解目標選擇和執行的殺戮是否 "正確"。
這往往導致缺乏責任感。在即將到來的無人機戰爭中,當平民被 "誤殺 "時,軍方官員往往會將錯誤歸咎于機器。隨著人工智能驅動系統的普及,無人機之間以及無人機與其他系統之間由于缺乏兼容性而缺乏溝通,這種錯誤將經常發生。
人工智能驅動的無人機的危險已經顯現出來,有興趣的人可以注意到。以色列在空襲目標選擇中使用了人工智能。其中使用的兩個平臺是 "福音 "和 "火工廠"。由于以色列指揮官使用的是人工智能工具生成的目標清單,這種方法的不透明性引起了人們的擔憂,因為人類只是機械化過程中的一個組成部分。自主無人機增加了瞄準過程的不透明性。歐洲-地中海人權監測組織證實,以色列的 "小型無人機殺手"(包括 Matrice 600 和 LANIUS 型)造成數十名平民死亡。
無人機的研發和使用已有數十年歷史。早在一個多世紀前的第一次世界大戰期間,就有人首次嘗試使用遙控飛機,但美國在越戰期間使用無人偵察機才標志著無人駕駛飛機的到來。在最近的沖突中,無人機的使用范圍不斷擴大,但人工智能的融入將前所未有地改變無人機的能力。人工智能驅動的無人機正處于技術革命的風口浪尖,誰能率先利用人工智能的潛力,誰就能比對手獲得不對稱優勢。
雖然烏克蘭使用無人機似乎吸引了人們的眼球,但以色列使用智能人工智能無人機才反映了即將到來的無人機戰爭,以及隨之而來的所有附帶損失和平民損失,需要全世界的共同關注。無人機的殺傷力和濫殺濫傷作用已充分展現,除非人們意識到這種戰爭的危險性并采取相應行動,否則很可能為時已晚。
盡管幾十年來商業和消費行業一直在投資于擴展現實技術(XR),但最近的進展擴大了美國軍事領域的潛在應用數量。事實上,2022 年 2 月,負責研究和工程的國防部副部長辦公室將 XR 的人機界面確定為美國防部(DOD)14 個關鍵技術領域之一。隨著國防部增加 XR 和相關應用的開支,美國國會可能會考慮其對國防授權和撥款、軍事力量結構和網絡安全的影響。
XR 包括三大類物理和數字環境(圖 1):
虛擬現實(VR),一種完全沉浸式的數字環境(例如,將用戶置于游戲虛擬世界中的視頻游戲)。
增強現實(AR):在物理環境中疊加數字對象(例如,在用戶的視頻或照片上疊加預設數字效果的 Instagram 濾鏡)。
混合現實(MR),物理和數字環境的混合體,其中物理和數字對象可以互動。與 AR 不同,MR 可使用戶操縱物理或數字對象,并與同一混合現實環境中的其他用戶分享他們對這些對象的看法(例如,在投射的數字地圖上協同標記敵方部隊的位置)。
圖 1. 擴展現實的主要類別
一些先進的使能能力,如 5G 和邊緣計算--一種 "在數據源或數據源附近 "進行的計算--很可能在未來擴展 XR 應用。這些能力可提高數據傳輸速率、增加用戶容量并減少延遲(即時延),所有這些都可支持大規模網絡應用。美國防部目前正在華盛頓州劉易斯-麥克喬德聯合基地和德克薩斯州圣安東尼奧聯合基地測試 XR 的 5G賦能應用。
美國軍方正在探索 XR 的一系列應用,并在各軍種開展研發項目。這些應用包括戰術、飛行、維修、醫療和其他培訓以及作戰。
據負責研究與工程的國防部副部長海迪-斯尤(Heidi Shyu)稱,國防部打算利用 "游戲行業......[正在成熟的]AR/VR 和實戰訓練 "作為開發自己的定制 XR 項目的基礎。這樣做可以使軍隊能夠進行那些在物理環境中成本過高或危險性過大的訓練演習,并使遠在異地的軍人能夠共同訓練。
例如,陸軍的合成訓練環境(STE)--一種旨在補充或整合實戰訓練的 XR 訓練環境--旨在使士兵 "在第一次戰斗開始之前,就能在他們將要戰斗的地方,與他們將要戰斗的伙伴一起,在復雜的作戰環境(包括密集的城市、林地、叢林、沙漠和亞地形)中進行訓練"。STE 的設計目的是使士兵能夠更有效地 "通過重復提高熟練程度"。這些因素反過來可以提高戰備狀態和殺傷力。
空軍將 XR 用于飛行訓練,目的是降低成本、減少訓練時間和飛機磨損。空軍還在探索將 XR 用于維修訓練,并正在建設虛擬訓練機庫,"以便隨時隨地 "在各種機體上進行訓練。同樣,海軍也希望利用 XR 將工程師和維護人員聯系起來,讓他們能夠在全球范圍內實時共同解決維護問題。
美國防部還在研究 XR 在醫療培訓中的應用。據空軍稱,XR 可以"[增加]培訓的可用性,而無需增加培訓設置的人力可用性"。這種應用可以實現分布式學習,為人手不足的醫療培訓課程創造更高的效率。
軍方正在繼續探索 XR 在作戰中的應用(圖 2)。長期以來,軍方一直將 XR 應用于飛行員和機組人員使用的平視顯示器和頭盔顯示器(分別為 HUD 和 HMD)。這些顯示器可提供動態飛行和傳感器信息,以提高用戶的態勢感知能力并改進武器瞄準。就 F-35 戰斗機的 HMD 而言,來自 F-35 外置攝像頭的輸入信息可為飛行員提供 360 度的周圍環境視圖;它還可顯示夜視和熱圖像--所有這些都可與任何探測到的物體的技術細節(如高度、速度)相疊加。
同樣,美陸軍正在開發集成視覺增強系統(IVAS),這是一種基于微軟商用 HoloLens 的加固型(即強化型)磁共振任務演練耳機。陸軍文件指出,IVAS "集成了下一代全天候態勢感知工具和高分辨率數字傳感器,提供一個單一平臺,提高士兵的感知、決策、目標捕獲和目標交戰能力"。陸軍文件顯示,該系統最終將被納入地面和空中車輛平臺。
圖 2. XR 的戰場使用示例
美國國會在繼續評估美國防部對當前和新興 XR 軍事應用的投資時,可能會考慮一些問題。
XR 的軍事應用在前期開發成本方面差異很大,美國軍方最大的 XR 項目之一 IVAS 的 10 年實戰成本高達 220 億美元。然而,一旦投入使用,XR 系統可能會因無需集中人員、使用實彈或操作平臺而降低訓練成本。為評估這些問題,國會可指導對 XR 訓練和作戰應用的潛在好處和缺點(如認知過載)進行獨立分析,以確定其成本和節省的費用。這項分析可確定是否有成本更低的替代手段來實現任何已確定的效益。國會還可能尋求獲得有關 XR 系統預計生命周期成本(包括維護要求)的信息。
雖然 XR 的某些應用相對成熟,特別是那些集成了獨立 AR 的應用,但其他應用還處于較初級的開發階段,需要更高水平的技術集成,或在實地應用或測試方面出現了延誤。國會可能會繼續尋求有關 XR 系統技術成熟度的信息,并隨后確定這些系統是否值得請求的資金水平。國會還可以評估任何必要使能能力的技術成熟度,以確定它們是否足夠成熟和獲得足夠的資金。
XR 應用可能會對軍事人員和部隊結構產生一些影響。例如,如果美軍能夠提高訓練或作戰效率,就可以將人員從訓練單元轉移出來,或減少總體人力需求--保留較少數量的部隊,提高戰備水平。相反,XR 應用可能會產生對維護人員或 IT 和網絡安全人員的更大需求。這種需求可能會抵消部隊其他方面的削減,甚至增加總體人力需求。
一些分析人員對 XR 系統潛在的網絡安全漏洞表示擔憂,尤其是那些依賴高價值目標數據庫進行武器維護、圖像分類或其他功能的系統。如果這類系統被滲透,就會向對手提供有關美國武器系統的重要信息,以及有關美軍訓練方式的信息,從而在發生沖突時打算如何作戰。此外,用于作戰的 XR 系統還可能使對手歪曲用于協調軍事行動的共同行動圖,或導致系統錯誤識別人員和平臺,從而可能造成自相殘殺或意外的平民傷亡。國會可能會要求通報國防部對 XR 系統進行網絡安全測試的結果,或扣留發現存在重大漏洞的系統的資金。
參考來源:美國CRS
圖:美國空軍的先進作戰管理系統有望實現跨所有領域、武器系統和指揮部的快速收集、處理和數據共享。(美國空軍)
明天的戰爭將在哪里獲勝?
這個問題的答案現在與十年前大不相同,因為戰場已經如此迅速地擴展到新的領域——也許最明顯的是進入數字領域。
無論是在傳統戰線(陸地、海上和空中)、網絡空間還是太空本身的戰斗,勝利都取決于我們根據傳感器、機器、無人機和其他數字系統生成的大量數據做出準確、閃電般快速決策的能力,此外還有幾十年來為國防相關決策提供信息的情報來源。
歸根結底,獲勝是關于擁有知識和洞察力,能夠比對手更快地做出更明智的決策。但是,盡管國防組織可能想要迅速采取行動,但無數經過充分探索和公開討論的因素,如龐大的官僚機構、過時的采購流程、過時的政策等,阻礙了機構轉型的規模和速度,以適應日益數字化的環境。
與此同時,今天的對手兇猛、靈活、數字化,并且不受成熟國防組織運作的深思熟慮、以流程為導向的環境的阻礙。
解鎖數字能力的核心是應用已經在整個商業世界中使用的高級分析。但很多時候,“分析慣性”正在限制進步,而掙脫束縛需要理解它為什么存在。
以下是有關如何獲得動力的一些原因和見解。
國防組織必須保持靈活性,以獲得最好的軟件,而不必擔心隨著技術和任務的變化而陷入未來可能不適合的解決方案中。如果技術合作伙伴沒有提供預期的結果,或者如果任務和優先事項發生變化,則必須將其替換。
許多負責獲得關鍵任務軟件的國防領導者——那些“接近”組織成功任務的軟件,例如支持情報和以運營為重點的組織的目標的分析解決方案——通常不愿意與商業提供商簽訂合同,因為擔心軟件可能成為任務成功的核心,并且隨著時間的推移,公司可能會在關系中獲得不成比例的影響力。相反,他們的默認模式是自己構建軟件功能——在大型咨詢機構的幫助下,與內部技術專家和其他利益相關者合作。
雖然這種方法可能耗費時間和資源,但它有效地繞過了“供應商鎖定”。但從某種意義上說,這種鎖定關系剛剛轉變為對永久服務成本的依賴,因為軟件是在內部從頭開始構建的,經過迭代以滿足需求,然后由一排開發人員維護。
這是最好的情況,因為許多這樣的感知永遠不會超越“永久迭代階段”——出于顯而易見的原因,專注于提供服務的實體滿足于保留。
國防合同的歷史充斥著這種功能失調關系的例子,這使得國防領導人很容易忽視過去十年左右商業軟件提供商之間發生的根本性轉變。在經歷了供應商鎖定的磨合之后,企業界改變了自己對商業供應商的軟件要求,要求這些解決方案更容易被替換。
如今,這已成為軟件提供商的一個關鍵賣點,基于對真正的商業軟件“為被替換而構建”的認識,使他們的解決方案比以往任何時候都更加模塊化。這從根本上改變了供應商/買方的關系,使國防組織更容易從世界領先技術解決方案的即用型功能中受益。
無論是將數據用于情報目的、供應鏈管理,還是任何數量的高度敏感、關鍵任務計劃,國防組織都會以指數級規模傳輸數據。因此,整個國防組織普遍認為,管理這些龐大的數據量的唯一方法是構建能夠勝任任務的解決方案。
的確,許多商業數據管理和分析解決方案無法處理軍用級數據量。另一個事實是,越來越多的精英商業解決方案正在被證明已經準備好迎接挑戰——用于商業環境,其規模可與國防應用相媲美。例如,雀巢在 24 小時內在其系統中移動了大約 10 億個 SKU。
想象一下這樣一種情況:國防組織與符合“可替換性”要求的分析解決方案提供商簽訂了合同,然后決定替換它們。新的系統、流程和功能通過新的供應商成功實施......但數據是另一回事。以前的提供商使用專有的數據格式,該格式需要大量耗時的翻譯工作才能將其重新構建為可行的格式。這是太多國防領導人面臨的痛苦現實,而且是完全可以避免的。
負責分析軟件采購決策的國防領導者可以應用一個簡單的標準來避免將來出現困難的軟件轉換:如果解決方案依賴于專有數據格式,請取消其資格。相反,應專注于確保組織數據以可以永久使用的標準、非專有格式返回的解決方案。
明天的戰爭將在哪里獲勝?它們將在我們全國各地的會議室、會議室和實驗室中獲勝。只要有風險承受能力的領導者參與推動現有的慣性稍微偏離軌道,他們就會贏得勝利。最終,這些未來的戰爭將在數據、速度和信任的交匯處取得勝利。
參考來源:C4ISRNET
技術變革幾乎被一致視為當今國防面臨的最大壓力。隨著無人機、比人類反應更快的自主武器以及由低地球軌道衛星集群驅動的智能等尖端技術的引入,技術變革正在對戰爭產生重大影響。96% 的受訪者認為,人工智能和量子計算技術對未來作戰空間具有變革性意義,我們目前還無法想象其全部潛力。
數字創新正在擴大信息戰場的規模,同時也增加了灰色地帶攻擊的數量。這些因素的結合會帶來巨大的挑戰:
更多的網絡攻擊,可能造成更大的破壞: 46%的受訪者表示,網絡武器化正在給本國國防技術戰略的發展增加壓力。然而,網絡戰術仍處于灰色地帶,國防部表示,國家可以通過網絡空間造成現實世界的破壞,同時可能不會受到歸因或報復。61%的國防專業人士認為,網絡活動的歸屬困難是灰色地帶最令人擔憂的因素。
數據過剩阻礙情報工作:54%的受訪者表示,改善戰備和決策的數據是有效利用國防技術的最重要因素。
然而,大量數據的產生意味著,一個領域產生的關鍵情報可能對另一個領域至關重要,但可能無法識別或共享數據。
數字柏林墻:94%的受訪者認為,行業、合作伙伴和盟友之間的合作與信息共享對未來戰場的成功至關重要,但信息戰場卻缺乏凝聚力。聯合國秘書長警告說,各國將在各自的金融、地緣政治和軍事觀點指導下,制定各自獨特的互聯網和人工智能戰略,從而形成 "鴻溝 "或 "數字柏林墻"。
1、快速的技術變革正在重塑戰爭,包括擴大信息戰場的規模和灰色地帶的活動規模。這些變化正在模糊傳統領域之間的界限,要求通過協作來取得對抗對手的優勢。
2、多域集成鼓勵數據共享,并在各領域之間編織數字線程,使各國在與對手作戰時更具決策優勢。然而,盡管航空航天和國防領域的受訪者都認識到了多域集成的好處,但即使是最先進的國家,在多域集成方面也還處于起步階段。
3、采用多域集成的國家需要重點關注的領域很多。這些領域包括:實現跨領域協作、為多域集成計劃制定監管標準;以及支持技術集成。
4、人員、流程和技術解決方案需要安全開放,以促進協作。國防文化必須安全開放,以鼓勵各領域之間的合作;國防文化必須與工業界合作,以創建開放標準;國防部門必須建立促進多領域集成的技術。
參考來源:BAE Systems Digital Intelligence
目前的 "未來士兵"計劃旨在通過技術提升步兵能力,但與以前的一些計劃相比,其目標更加現實。
從阿富汗到烏克蘭,現代沖突證明,徒步步兵仍然是決定性的兵力。空中力量、火炮和裝甲車當然不可或缺,但最終還是要靠步兵來征服戰場上眾所周知的 "最后 100 碼"。在沖突后、維和或反叛亂行動中,步行士兵的作用更加突出。
武裝部隊定期更新步兵裝備,以提高生存能力和殺傷力。本世紀頭十年,特別是在美國,一些雄心勃勃的項目旨在利用概念技術打造 "超級士兵",這些士兵裝備有力量倍增的外骨骼和 "鋼鐵俠 "防護服,可提供防彈保護并集成非傳統武器選項。經過多年的研究,人們發現這些概念至少在目前仍屬于科幻小說的范疇。
而參數較為適中的項目,如法國陸軍的FELIN(Fantassin à équipement et Liaisons Intégrés;ENG:"裝備與通信一體化的步兵")則更容易實施。2010年至2015年間,賽峰電子與防務公司領導的工業團隊向法國陸軍交付了約23000套FELIN系統。該系統適用于空降、山地和機械化步兵部隊,并成功部署在阿富汗和非洲。模塊化系統包括改進的通信設備和傳感器、步兵武器和先進的瞄準輔助設備、防彈保護裝置以及符合人體工程學的優化制服和背帶。該裝備可根據任務參數和單兵在部隊或梯隊中的作用進行配置。
圖:法國陸軍的新型 F3 防彈頭盔由最初的 FELIN 頭盔演變而來。功能導軌、鉤扣支架和新的側面部件增強了安裝配件的能力。資料來源:法國陸軍
在完成最初的FELIN套件采購后,軍備總局DGA(Direction générale de l'armement;ENG:General Armaments Directorate)于2016年授予賽峰集團將該系統升級至FELIN V1.3標準的合同。改進措施包括瞄準傳感器和火力支援的軟件升級、更模塊化的防護裝備,以及針對SitComdé戰術終端和戰斗管理系統進行優化的增強型作戰背心。V1.3 承諾在不影響防護的情況下將系統重量減輕 40%。隨后,DGA于 2019 年啟動了 "百夫長 "計劃。該計劃將持續到2026年,旨在加速法國工業的創新,并將新技術整合到現有計劃中,包括FELIN的未來增量。
其目標是通過連接和通信、定位和導航、創新界面、防護和隱形裝備、移動輔助工具、觀察和識別手段、創新能源、士兵健康監測和功能化紡織品等技術,提高 "戰斗機的個人、集體和協作能力"。
圖:2017 年,法國陸軍推出了新一代 Structure Modulaire Balistique(SMB),即 "模塊化防彈結構"。受士兵反饋的啟發,SMB融合了防彈背心和作戰裝備運輸系統。與前代產品相比,SMB 重量更輕,人體工程學設計更合理,從而提高了機動性和舒適性。資料來源:法國陸軍
其他國家正在實施的 "未來士兵系統 "計劃也采用了同樣的方法,即系統地采用逐步改進的裝備和新材料,并將其作為整體平衡的成套裝備投入實戰,以提高士兵的性能。在所有這些計劃中,可穿戴電子設備和先進的網絡能力都被認為是至關重要的因素。美國陸軍和德國陸軍提出了兩種典型的方法。
美國陸軍目前的步兵現代化工作主要集中在幾個各自為政、平行但獨立的項目中,以開發新型步兵武器、可穿戴傳感器和態勢感知工具以及個人防護裝備(PPE)。下一代班用武器(NGSW)計劃、綜合視覺增強系統(IVAS)和增強型夜視鏡-雙筒望遠鏡(ENVGB)是陸軍最優先或 "標志性 "的開發工作。陸軍未來司令部的士兵致命性跨職能小組正在指導它們的開發工作。
NGSW 系統由四個部分組成。XM7 步槍將取代 M4 卡賓槍。腰帶式 XM250 自動步槍將取代 M249 輕機槍。根據 2022 年的一份合同,西格紹爾公司正在開發這兩種氣動武器。它們將配備可選的 "槍口",這是一種由陸軍工程師開發的組合式消音器和槍口制動器。陸軍測試表明,"槍口 "可將后坐力降低 33%,將射程內的閃光信號降低 25%,并將聲信號降低 50%。
圖:作為美國陸軍下一代班用武器(NGSW)計劃的一部分,西格紹爾 XM7 步槍將取代 M4 卡賓槍。資料來源:美國陸軍
NGSW 火控系統(NGSW-FC)是一種集成光學系統,旨在為兩種武器提供更強的目標捕獲和瞄準修正功能。設計合同于 2022 年授予 Vortex Optics 公司。FC 的主要組件包括一個可變功率瞄準鏡、一個激光測距儀、一個彈道計算機、一個擾動瞄準鏡(指通過瞄準鏡觀察到的兩個瞄準點,其中一個瞄準點與內膛線對準,第二個瞄準點跟蹤電子 "標記 "目標)以及一個與士兵設備的無線連接。它能自動計算距離、風力和仰角,并相應調整瞄準點,同時將目標位置、距離和狀態投射到士兵的顯示屏上。
NGSW 的最后一個組件是新型 6.8 × 51 毫米(.277 Fury)子彈,與 M4 的 5.56 × 45 毫米彈藥相比,它的彈丸重量和槍口速度更大。總體而言,與目前的步兵武器相比,NGSW 預計將大幅提高射程、精度和目標穿透力;陸軍的既定目標是 "實現對全球對手和當今及未來戰場上出現的威脅的超強打擊"。該系統最近完成了生產鑒定測試,第一支作戰部隊計劃在 2024 財年第二季度裝備 NGSW。陸軍計劃在十年內采購25萬門XM7和15萬門XM250。
IVAS源自微軟的Hololens 2頭顯,它使用全息技術將數字圖像疊加到真實世界的圖像上。據微軟稱,該系統將 HoloLens 的混合現實技術與熱成像、傳感器、GPS 技術和夜視能力相結合,以提高士兵的態勢感知能力,并傳遞戰術相關信息。全息圖像、三維地形圖和指南針被疊加到透明鏡頭的平視顯示器(HUD)上。其中包括小分隊無人駕駛飛行器(UAV)提供的偵察和瞄準數據。主要部件包括頭盔面罩、佩戴在身上的計算機(稱為 "冰球")、網絡數據無線電和三塊保形電池。一個無線接口將護目鏡與一系列武器瞄準鏡連接起來,將武器瞄準鏡和目標的熱圖像投射到護目鏡顯示屏上;這使得士兵們可以在保持隱蔽的同時將武器伸出--甚至在拐角處--以便瞄準敵人開火。
圖:一名士兵在北卡羅來納州布拉格堡的一次訓練中測試 IVAS 耳機。圖片來源:美國陸軍
2022 年,部隊對 IVAS 1.0 初始演示器進行了測試,隨后很快又推出了改進型 IVAS 1.1 原型。士兵的反饋意見暴露了許多問題,如迷失方向和頸部疲勞,這些問題將在迭代 1.2 中得到緩解。首批 IVAS 1.2 原型于 2023 年 7 月交付,預計 2025 年投入使用。
L3Harris 開發的頭盔式增強夜視鏡(ENVG-B)結合了白磷圖像增強和長波紅外熱成像技術,可在弱光和視覺衰減條件下增強戰場視野。通過與 NETT Warrior 系統(如下所述)集成,護目鏡還能顯示地圖、導航和藍兵力跟蹤。與 IVAS 系統一樣,ENVG-B 也旨在通過大幅提高態勢感知能力,提高士兵識別和攻擊目標的能力,從而增強士兵在復雜環境中的機動性、生存能力和殺傷力。陸軍計劃在 2028 年前采購 40,000 套。
NETT Warrior(NW)是一個綜合態勢感知系統,適用于下馬步兵領導人(小隊級及以上)。該跨平臺系統使用手持軍用無線電作為接口,將商用現貨(COTS)智能手機連接到旅級指揮和控制網絡。通過智能手機,兵力可以訪問應用程序來跟蹤友軍、與其他部隊協調行動、請求火力支援、發送信息和共享數據;該系統還可以與小型無人地面車輛(UGV)和無人機的傳感器聯網。NW 采用基于地圖的戰術突擊套件(TAK)態勢感知軟件套件和定制應用程序。該系統于 2010 年推出,但迄今已經歷多次迭代,既提高了性能,又減輕了重量。目前正在進行第三次增量測試,可能于 2024 年交付選定的部隊。最新設計的一個主要目標是增強人工智能,優化與其他新型 "未來戰士 "裝備的接口。
SPS 防彈衣系統于 2016 年至 2019 年投入生產(視組件而定),由以下部分組成: 軀干和四肢防護系統(TEP),包括模塊化可擴展背心(MSV)、輕型裝甲阻燃防彈作戰服和爆炸骨盆保護器,以降低腹股溝受傷的風險;軀干要害防護系統(VTP),包括前、后和側面裝甲板,可插入模塊化可擴展背心;綜合頭部防護系統(IHPS),包括一個基本頭盔,可增加下顎裝甲和護目鏡。綜合頭部防護系統旨在提供與傳統防彈衣同等或更高程度的防護,以抵御小武器火力和破片殺傷,同時減輕重量。模塊化系統的各個組件可配置成不同的防護等級,以滿足任務參數和士兵需求。
目前正在對 SPS 的三個組件進行升級。新組件包括第二代模塊化可擴展背心(MSV Gen II)、第三代軀干重要防護(VTP Gen III)和下一代綜合頭部防護系統(NGIHPS)。MSV Gen II 和 VTP Gen III 于 2021 年開始提前投入使用。目前正在進行彈道測試,迄今為止故障率仍低于 5%。陸軍計劃每個系統子集購置 15 萬件。
德國的 Infanterist der Zukunft (IdZ)(未來步兵)計劃于 2004 年啟動,當時是為了滿足裝備部署到阿富汗的人員的緊急作戰需求。最初的 IdZ - BS(Basissystem;ENG:Base System)階段以 COTS 組件為基礎,以加快實施速度。目前投入實戰的迭代版本被命名為 IdZ - ES(Erweitertes System;ENG:Expanded System)Gladius。主承包商萊茵金屬防務電子公司于 2006 年開始開發,2013 年開始交付。ES "套件的設計理念是 "無紙化開發",因為正如德國陸軍所說,"步兵所需的基本能力只能通過封閉、協調的系統方法來實現"。"除了提高性能外,新裝備還優化了人體工學舒適度,減輕了重量,提高了士兵的機動性,降低了疲勞或受傷風險。
圖:攜帶 "未來步兵 "裝備的德國士兵。圖片來源:德國陸軍
德國兵力目前約有 165 個排的裝備包,足以裝備 6 600 名軍人(主要是陸軍,但也向其他軍種提供了數量有限的裝備包)。IdZ 由三個子系統組成: BST(Bekleidung, Schutz- und Trageausstattung;ENG:服裝、防護和負重裝備)、WOO(武器、光學和光電)和 C4I(指揮、控制、計算機、通信和信息)。整個系統采用模塊化設計,允許將每個子系統組中的元素組合在一起,以滿足輕裝步兵或機械化步兵的需要,或反映單個士兵在部隊中的職能。共同核心主要由背心式通信和網絡設備組成,包括一個 USB 集線器(可插入電子通信、數據和傳感器設備)、戰術無線電、視覺顯示裝置、數字導航設備、多個保形電池和通信耳機。此外,還可從近 80 種不同類別的選件中進行選擇,包括頭盔式和武器式視覺模塊和火控裝置、多模式望遠鏡、增強現實設備、多種可定制的槍械和榴彈發射器以及個人防護裝備(PPE)。
IdZ 系列繼續定期升級,被認為是世界上最先進的步兵系統之一。關于 BST 和 WOO 子系統,最近的改進主要集中在減輕重量和提高用戶友好性方面。
單個傳感器和瞄準具的性能也在逐步提高,目前最大的努力方向是 C4I 系統,因為它是將所有要素連接成一個兵力倍增包的關鍵。最新型的 IdZ 于 2021 年開始交付,被命名為 "IdZ-ES VJTF 2023",并于 2023 年 1 月下了追加訂單。該型號是為 2023 年領導北約超高度戒備聯合特遣部隊(VJTF)的德國特遣隊優化設計的。新功能包括升級的軟件定義無線電以及增強的態勢感知和目標捕獲功能,其中包括胸前安裝的 CeoTronics CT-MultiPTT 3C 中央操作和控制裝置,該裝置可在戰術地圖上顯示 "藍色兵力 "的位置。IdZ-ES VJTF 2023 與德國軍方新的數字化陸基作戰(D-LBO)計劃兼容,該計劃旨在為移動指揮和控制(C2)網絡提供一個框架。
IdZ-ES VJTF 2023 與 "美洲豹 "步兵戰車(IFV)和其他級別裝甲戰車上升級的電子和通信設備一起,還構成了 "裝甲士兵系統 "的基礎,該系統將首次部署到北約 VJTF 中。裝甲步兵系統 "將車輛傳感器和武器與裝甲步兵和下馬機械化步兵的傳感器和武器完全聯網,創造了一個無縫的共同作戰環境。這種將下馬步兵和 IFV 合并為一個真正的戰斗單位的做法,可在更遠的距離和更高的精度上探測、識別和有效打擊對方兵力。由此,德國陸軍為下馬步兵與 IFV 的整合設定了新的基線。
圖:Panzergrenadier 系統將 "美洲豹 "IFV 及其步兵下裝車整合為一個完全數字化的團隊,共享態勢感知并提高殺傷力。來源:萊茵金屬
2021 年,德國陸軍委托萊茵金屬公司啟動下一代未來士兵系統的研究,該系統將被命名為 IdZ 3.0。該系統將以現有變體的數字化骨干為基礎,同時納入新的硬件。盡管已知有一些新的組件,但全部細節尚未確定。其中包括新型 G95A1 和 G95KA1 突擊步槍(更廣為人知的名稱是 HK416 A8),它們將從 2024 年開始取代目前的 G36。新的傳感器和武器瞄準具也有望面世。
其中之一是 FCS 12 火控系統,該系統集多種功能于一身,包括晝夜武器瞄準鏡、激光測距儀、彈道計算機和錄像機。正如聯邦國防軍裝備、信息技術和在役支持辦公室(BAAINBw)第一主任揚-格紹(Jan Gesau)在本刊 2023 年 8 月版的一次采訪中所說,相關研究的結果 "將不斷融入下一步的設計中,以實現第三代 IdZ 系統"。
歸根結底,"未來 "總是比任何正在進行的計劃先行一步。一旦某套裝備開始服役,軍方就必須開始規劃下一步的升級系統,以便與技術和潛在對手保持同步。在這一點上,德國、法國和美國的陸軍兵力--以及他們的所有同行--都面臨著唯一不變的事實,那就是變化。
人工智能(AI)究竟是什么?它與電子戰(EW)的未來有什么關系?人工智能正在改變我們所做的一切嗎?如果忽視人工智能,那將是一個錯誤。眾所周知,特斯拉采用了人工智能算法,特別是卷積神經網絡、遞歸神經網絡和強化學習。從根本上說,這些算法可以匯編來自多個傳感器的數據,分析這些數據,然后做出決策或向最終用戶提供信息,從而以驚人的速度做出決策。這一過程以指數級的速度發生,超過了人腦的處理速度。因此,從根本上說,人工智能是機器像人類一樣執行認知功能的能力。
人工智能可以駕駛汽車、撰寫學期論文、以適當的語氣幫你創建電子郵件,因此,它在軍事領域的潛在應用也是理所當然的。具體來說,就是整合人工智能電子戰及其提供的潛在能力轉變。雖然 "電子戰 "一詞已經使用了相當長的一段時間,但將人工智能注入這一領域為提高速度和殺傷力和/或保護開辟了新的途徑。
電子戰包含一系列與控制電磁頻譜有關的活動,傳統上一直依賴人類的專業知識來探測、利用和防御電子信號。然而,現代戰爭的速度和復雜性已經超出了人類操作員的能力。這正是人工智能的優勢所在,它帶來的一系列優勢將徹底改變電子戰的格局。
將人工智能融入電子戰的首要好處之一是增強了實時處理和分析海量數據的能力。在數字時代,戰場上充斥著來自通信網絡、雷達系統和電子設備等各種來源的大量信息。人工智能算法可以迅速篩選這些數據,識別出人類操作員可能無法識別的模式、異常情況和潛在威脅。這種能力不僅能提高威脅檢測的準確性,還能大大縮短響應時間,使友軍在快速演變的局勢中獲得關鍵優勢。
在這種情況下,人工智能賦能的兵力倍增器就出現了,它能在面對復雜多變的局勢時做出更高效、更有效的決策。現代戰場會產生大量電子信號,需要快速準確地識別。人工智能驅動的算法擅長篩選這些數據、辨別模式,并識別在以往場景中可能被忽視的信息。這使兵力能夠迅速做出反應,以更快的速度做出關鍵決策。
此外,人工智能還具有適應和學習新信息的能力,這一特性在電子戰領域尤為有利。電子威脅和反制措施處于不斷演變的狀態,需要反應迅速和靈活的策略。人工智能驅動的系統可以根據不斷變化的情況迅速調整戰術,持續優化性能,而無需人工干預。這種適應性對于對抗復雜的電子攻擊和領先對手一步至關重要。
人工智能與電子戰的融合還為指揮官提供了更先進的決策工具,比歷史標準更詳細、更快速。人工智能算法可以分析各種場景,考慮地形、天氣以及友軍和敵軍兵力等因素。這種分析為指揮官提供了全面的戰場情況,使他們能夠在充分了解情況的基礎上做出決策,最大限度地提高任務成功的概率,最大限度地降低潛在風險。此外,人工智能驅動的模擬可以演繹不同的場景,使軍事規劃人員能夠完善戰略,評估不同行動方案的潛在結果。美國今年早些時候進行了一次以印度洋-太平洋地區為重點的演習,將大語言模型(LLM)作為規劃和決策過程的一部分。一位演習成員稱贊了系統 "學習 "的成功和速度,以及系統成為戰場上可行資源的速度。另一個例子是,利用已輸入人工智能系統的數據對目標清單進行優先排序,人工智能系統能夠考慮瞄準行動、網絡,從而比操作人員更快、更全面地了解戰區情況。
不過,必須承認,要完成人工智能整合,還存在一些潛在的障礙。首先,美國防部大多數實體無法直接獲得人工智能技術。大多數從事前沿人工智能工作的組織都是商業公司,它們必須與軍事系統合作或集成。這可能會受到美國現行預算和研發流程的阻礙。此外,美國的這些流程進展緩慢,人工智能技術很有可能無法融入美國兵力。還有潛在的道德和安全考慮。隨著人工智能系統在探測和應對威脅方面承擔更多責任,人類的監督和控制水平也會出現問題。為了與戰爭法則保持一致,需要有人工參與,而不是完全依賴人工智能來做出攻擊決策。任何時候,只要有可能造成人員傷亡、附帶損害或其他問題,就需要人類做出有意識的知情決策,而不能任由人工智能自生自滅。在人工智能自主決策和人工干預之間取得適當的平衡至關重要,以防止意外后果或機器在沒有適當問責的情況下做出生死攸關的選擇。
最后,人工智能的整合引發了對潛在網絡漏洞的擔憂。雖然人工智能可以提高電子戰的速度和準確性,但它也為試圖操縱或破壞人工智能系統的惡意行為者帶來了新的攻擊途徑。要保護這些系統免受網絡威脅,就必須采取強有力的整體網絡安全方法,同時考慮到人工智能驅動的電子戰的硬件和軟件層。
最后,不可否認,將人工智能融入戰爭預警的潛在戰略利益是巨大的。人工智能處理海量數據、適應不斷變化的條件和支持決策過程的能力有可能重塑現代戰爭的格局。隨著兵力越來越依賴技術來保持在數字化作戰空間中的優勢,負責任地開發和部署人工智能驅動的預警系統將是必要的。 如何在技術創新、人工監督和安全措施之間取得適當平衡,將決定能在多大程度上實現這些優勢,同時又不損害戰略目標或道德考量。美國采購系統面臨的挑戰也將在人工智能集成中發揮關鍵作用。人工智能在電子戰中的變革力量有可能改變游戲規則。問題是:它會嗎?人工智能將如何融入新型 EC-37B Compass Call 和 NexGen 干擾機等未來平臺?陸軍是否會將人工智能納入其推動營級決策的努力中?這些都是值得探討的問題,但有一點是肯定的:電磁作戰界必須繼續接受創新思維,因為我們知道未來的戰斗將在電磁頻譜中開始和結束。人工智能將在現代戰爭的新時代發揮關鍵作用。
美國陸軍近年來提出了 "信息優勢 "的概念,即士兵有能力比對手更快地做出決策和采取行動。陸軍現在認為,人工智能是實現這一戰略的關鍵。
人工智能的普及程度和能力都有了爆炸式的增長,ChatGPT 等大型語言模型和其他人工智能系統也越來越容易為大眾所使用。在工業界和美國防部,許多人都在探索將該技術用于軍事應用的可能性,陸軍也不例外。
陸軍賽博司令部司令瑪麗亞-巴雷特(Maria Barrett)中將說,人工智能具有 "真正、真正推動變革的最大潛力......但它也給我們帶來了非常、非常現實的挑戰,以及整個信息維度的挑戰"。
負責政策的國防部副部長辦公室副首席信息作戰顧問、陸軍少將馬修-伊斯利(Matthew Easley)說,軍方正在經歷 "從傳統的信息作戰,即我們如何將不同的信息效果結合起來,為我們的行動創造我們想要的協同效應 "到新的信息優勢概念的轉變。
伊斯利在 6 月份美國陸軍協會的一次活動中說,這一概念的目標是確保陸軍在信息環境中掌握 "主動權","能夠看清自己、了解自己并更快地采取行動"。他說,信息優勢包括五大功能:輔助決策;保護士兵和軍隊信息;教育和告知國內受眾;告知和影響國外受眾;以及開展信息戰。
他補充說:"所有這五個領域都可以利用人工智能和機器學習取得一定效果"。
伊斯利在 2019 年幫助建立了陸軍人工智能兵力工作組。但他說,在他任職期間,該小組在全軍范圍內采用人工智能時遇到了兩個挑戰:遷移到混合云環境和移動設備。
陸軍將 "繼續擁有大量的傳統數據中心,但隨著我們需要激增,我們需要在全球范圍內移動--云環境使我們更容易開展全球業務,"他說。根據陸軍預算文件,陸軍正在為2024財年申請4.69億美元,用于向云過渡和數據環境投資。
巴雷特在 AUSA 會議上說: "沒有數據存儲庫,就無法實現人工智能和機器學習"。陸軍賽博司令部對其大數據平臺進行了大量投資,將 "進入我們平臺的數據流數量翻了一番,解析器翻了一番,我們現在存儲的數據存儲量也翻了一番,"她說。她說:"我們將繼續沿著這條軌跡前進,這意味著我們已經準備好開始利用 "人工智能能力"。
她說,對于指揮部來說,人工智能主要用于網絡防御,但在 "信息層面 "也有應用。"引入各種不同的信息源......并真正了解特定環境的信息基線,這意味著什么?所有這些都對我們大有幫助,而且我認為這只會不斷擴大"。
伊斯利說,移動設備的普及大大增加了潛在的饋送量,但也會擴大對手的潛在目標。這些設備 "有很多功能,也有很多漏洞。我們必須考慮并使用人工智能......既能保護我們自己,又能管理我們擁有的大量數據"。
陸軍參謀長詹姆斯-麥康維爾(James McConville)將軍在6月的一次媒體吹風會上說,在潛在沖突中,人工智能可以幫助士兵整理所有數據,并將正確的信息 "送到箭筒中"。
根據陸軍預算文件,陸軍正在為2024財年的人工智能和機器學習申請2.83億美元,其中包括用于增強自主實驗的研發資金,以及為集成視覺增強系統、可選載人戰車(最近被重新命名為XM30機械化步兵戰車)、遠程戰車、TITAN地面站和 "具有邊緣處理功能的更智能傳感器 "等系統的人工智能/機器學習項目活動提供資金。
"陸軍部長克里斯蒂娜-沃穆斯(Christine Wormuth)在簡報會上說:"我們當然在尋找如何利用人工智能使我們的能力(包括新能力和正在開發的能力)更加有效。她說,陸軍尤其在 "融合項目"(Project Convergence)演習中使用了人工智能目標定位程序。
融合項目是陸軍對國防部聯合全域指揮與控制概念的貢獻,該概念旨在通過網絡將傳感器和射手聯系起來。陸軍發布的一份新聞稿稱,在2022年底的上一次演習中,參演人員使用了陸軍的 "火風暴 "系統--"一種人工智能驅動的網絡,將傳感器與射手配對",向參加實驗的澳大利亞兵力發送情報。
麥康維爾說,軍方還將人工智能用于預測性后勤工作。他說:"我們正在使用人工智能來幫助我們預測所需的零部件,這對龐大的軍隊來說意義重大"。
除了簡單的維護之外,預測性后勤還涉及陸軍的不同供應類別,如燃料和彈藥,"以及我們如何看待消耗,如何預測在哪里可以將正確的供應品送到需要的地方",負責維持的陸軍副助理部長蒂莫西-戈德特(Timothy Goddette)說。
戈德特在國防工業協會戰術輪式車輛會議上說:"我們的目標是提前計劃這些物資需要運往何處或何時需要進行維護,而不是作出反應。
他說:"如果計劃的維護是正確的,但條件是錯誤的--如果你處于低[操作]節奏,我們如何改變計劃的維護?如果你處于炎熱、寒冷或腐蝕性環境中,你該如何改變維護計劃?這可能正是我們需要思考的地方。"
他補充說,在數字化世界中,陸軍必須 "學會如何使用數據和以不同的方式使用數據"。"我承認,我們還沒有完全弄懂[預測性后勤]。我們確實需要大家的幫助來思考這個問題。
McConville 和 Wormuth 說,人工智能未來的其他應用還包括人才管理和招聘。"Wormuth 說:"人工智能可能有辦法幫助我們以人類不擅長的方式識別優質線索或潛在客戶。
不過,McConville 強調,在使用人工智能時,"人在回路中 "非常重要。
他說:"實際做所有工作的可能不是人,但我們會看到人工智能幫助我們更好地完成工作。"但與此同時,我們也希望有人能說'發射這個武器系統',或者至少能考慮到這一點。"
巴雷特贊同麥康維爾的說法:"每個人都會把[人工智能]當成一臺機器。但是......你猜怎么著:每個玩過 ChatGPT 的人--是的,是人在喂養那臺機器。"
伊斯利說,隨著陸軍引入人工智能系統,士兵們可以做四件事來幫助技術正常成熟:收集和注釋數據;使用這些數據訓練人工智能模型;使用這些模型來檢驗它們是否有效;以及幫助改進模型。
他說,軍方在收集數據方面做得 "很好","但軍隊中仍有很多數據我們沒有完全捕捉到......我們可以利用這些數據來訓練我們自己的大型語言模型。"要使這些模型對我們的領域有效,我們必須在我們的數據上進行訓練。因此,我們必須研究:我們的人力資源數據是什么?我們的人力資源數據是什么?我們的醫療數據是什么?我們的業務數據是什么?我們的情報數據是什么?我們如何在受控環境下利用這些數據來建立更好的模型?
他說,這些模型必須根據軍隊的數據進行快速訓練和再訓練,以便不斷改進。他以自己手機上的餐廳推薦算法為例,"它之所以這么好,是因為它有10年的時間,我只告訴它我喜歡世界上哪些餐廳"。
伊斯利說,雖然他們將來可能會收到人工智能的推薦,但武器系統將始終由人類來管理,但 "其他系統,如果不是那么關鍵的話......[機器]可以做出決定"。不過,他補充說,人類將對人工智能進行培訓,使其在執行陸軍任務時可以信賴。"他說:"你不會質疑你的地圖算法告訴你在城市中往哪里走--你知道該算法比你掌握更好的信息。但是,"我們如何獲得數據背后的真實性,讓我們能夠相信模型的內容、模型是如何訓練的,以及我們是如何使用它的?我認為這都是......人類的努力"。
參考來源:NDIA網站;作者:Josh Luckenbaugh
似乎戰爭的未來掌握在技術手中:無人機和機器有可能成為明天戰場上的主要角色之一。然而,那些認為人類將被完全剝奪戰爭藝術的人是錯誤的。在未來,人類將不僅僅是來自幕后的角色。人的因素將是決定性的,就像在亞歷山大三世、凱撒大帝和拿破侖-波拿巴的時代那樣。顯然,我們需要一個 "新的軍事人物",一個能夠以有效和成功的方式結合不同理念的人。本文試圖在兩個基本概念的基礎上勾勒出這個人物。將考慮到蜂群(一種自古以來就使用的戰術,現在主要用于無人機)和人機協作(一種在軍事科學和技術領域正在獲得勢頭的概念)。這里的意圖是要了解這些想法是否能夠產生一個能夠解釋并贏得未來戰爭的新角色。
今天,技術在世界范圍內占據了突出的位置。例如,想想工業生產或商業物流。當然,軍事界也沒有遠離進步--事實上,情況恰恰相反。目前,機器正被用于戰爭的各個方面,從偵察到消除目標。正是在這里,人們來到了一個非常重要的問題。這篇文章將討論未來戰爭的一個可能的新主體,但它不會是機器--而是人。由于巨大的技術優勢,這個人將有能力做出偉大的事情,但他們仍然是人。
既然有機器,為什么還要用人?例如,考慮一下無人機。無人駕駛飛行器(UAVs)是可消耗的,在資金和培訓方面都很便宜,而且能做士兵能做的一切,甚至可能更好。這是一些技術和軍事界人士的想法。但情況真的是這樣嗎?前提是,本文無意討論無人機的弱點,目前,無人機戰爭的情況出現了幾個問題。研究表明,遙控飛機(RPA)人員表現出與駕駛飛機的同事一樣的心理問題(例如,創傷后應激障礙,或PTSD)。此外,美國在全球反恐斗爭中使用無人機,不僅激化和煽動了對手,而且帶來的結果在戰略意義上遠非決定性的。當然,使用無人機的成本在經濟和政治方面都比較低(因為對于一個民主國家來說,發射一架無人機比部署少量士兵更容易被接受),但節約并不總是意味著勝利。雖然無人機無疑將繼續向好的方面發展,但世界大國的黑客攻擊能力也將繼續發展。在戰場上保護無人機方面已經發現了一些缺陷;例如,欺騙,即對手發送偽裝成真實的通信信號來劫持無人機,仍然對無人機構成嚴重威脅。只需點擊幾下就能讓一群無人機出現缺陷,這和以往一樣不方便。
但是,如果在未來,正如一些人預見的那樣,無人機逐漸由人工智能(AI)來指揮呢?在這種情況下,人類將遠離戰斗的身體和心理危險,而機器將做出決定。拋開這種選擇所帶來的巨大的道德和人道主義辯論,一些問題仍然存在。至少可以說,"機器理性地、無懈可擊地完成人類的工作 "這一方法是值得懷疑的。人工智能需要持續的最新信息以達到最佳運行狀態,而戰場會呈現出如此多變和非線性的場景,這將挑戰人工智能獲取精確數據的方式,因為這項技術是在有限的信息樣本上進行測試的。但人工智能最缺乏的是人類最主觀和最難計算的特征之一:判斷力。根據Avi Goldfarb和Jon R. Lindsay的說法,在軍事方面,判斷力包含了指揮意圖、交戰規則、行政管理和道德領導。這些功能無法通過狹隘的人工智能技術實現自動化。因此,對人工智能的日益依賴將使人類對軍事力量更加重要,而不是減少。
這是一個關鍵點。技術,無論是通過無人機還是人工智能來表達,都是不可阻擋的。有一天,機器可能會擁有人類的情商,因為人類對進步沒有限制。但由于本文討論的是近期而非遠期,因此有必要思考最現實、最可能的解決方案--可由人與機器之間的互補關系提供的解決方案。畢竟,戰場上沒有可預測的車轍,而是變化非常快的流動物。此外,正如其他軍事事務革命(RMA)的情況一樣,擁有技術從來都不是獲勝的條件。每一項軍事技術的背后都必須有一個能夠判斷其最佳用途的指揮官,并評估其在一場戰役中使用的所有戰術、行動和戰略影響。關于人工智能引導的無人機,也可以做這樣的論證。機器可能是不可阻擋的、自動化的和廉價的,但這并不意味著人們應該對它們有盲目的信任。如果沒有人類準備好打斷它們的運行周期,機器可能而且會在未來犯錯。
在這個意義上,保羅-沙爾談到了 "半人馬作戰",在這個領域,人和機器都可以發揮自己的優勢,相互補充。然而,有一點特別重要,他指出了這種配對中的一個弱點:速度。循環中的人類降低了人工智能犯錯的可能性,但卻拖慢了人工智能的決策過程--而速度是戰爭的根本。另一個潛在的問題是人和機器之間可能缺乏溝通,這種情況在戰區發生。假設沙爾是泛指各種武器系統,本文作者認為,尤其是蜂群可以緩解這些問題。
Swarmer這個詞來自于集群的概念。在進入這個話題的核心之前,有必要為本次討論的目的解釋一下什么意思。蜂群指的是一種軍事配置,涉及自主或半自主單位向敵人的聚合攻擊;它由獨立的小團體組成,可以使用非常高的信息水平和分散的組織。20多年前,約翰-阿基拉和大衛-隆費爾特試圖對這個概念進行定義:
這種配置在軍事史上并不新鮮。在13世紀征服亞洲期間,蒙古人應用蜂群取得了巨大成功。他們掌握了騎馬和使用復合弓的藝術,但這些并不是他們唯一的優勢。蒙古軍隊的各個單位享有極大的自主權和主動權,他們利用這些權利來提高他們在戰斗中的機動性和決定性。這些因素,再加上強大的態勢感知能力,使他們能夠有效地一窩蜂地對付任何對手。蜂群的一個較近的例子可以在第二次世界大戰期間的不列顛之戰中找到。1940年軸心國征服法國后,德國領導人阿道夫-希特勒想入侵他最后的敵人:英國。然而,為了讓他的入侵部隊穿越英吉利海峽,有必要獲得空中優勢。德國空軍的任務是殲滅皇家空軍(RAF)及其支持基地。為了自衛,皇家空軍戰斗機司令部協調自主的戰斗機群,逐漸削弱了德國對英國島嶼的空襲。
近來,蜂群主要被應用于無人機,也就是大家熟知的無人機。無人機群可以在幾個方面發揮有效作用;例如,它們的大量數量可以進行仔細的偵察,它們也可以壓倒現代防空系統,因為這些系統不是為打擊密集的小敵人群而設計的。美國軍方的測試表明,無人機和蜂群在未來將是一個有利可圖的比賽。值得報道的是,美國海軍在2021年進行了一次演習,讓無人機群參與摧毀一個海軍目標。甚至美國的主要競爭對手也在這一領域進行投資。中國正在大力投資無人機群的應用,而俄羅斯正在利用在敘利亞的經驗教訓,俄羅斯軍隊在軍事行動中部署了大量的無人機。
然而,正如本文開篇所述,無人機戰爭帶來的問題,在戰場上可能成為負面意義上的決定性因素。與無人機飛行員相反,掠奪者不會與它的 "技術伙伴 "相隔數千公里,而是真正地將它打扮起來:它將是一個配備了高科技外裝的士兵,因此是一個真正的未來半人馬;通信將是即時的,速度也不會有缺陷,因為兩個核心實際上將合并為一個。
在增強士兵的能力方面,有人談到了基因改造和手術。同樣,這位作者對未來可能發生的事情沒有任何限制,但在這種情況下會出現機器所特有的非人化問題:被占領國家的平民會對這種 "突變體 "感到恐懼;當然,他們不會在同一平面上看待它。因此,"蜂群 "將繼續是完全的人類,由一套能夠在戰場上為他們提供重大優勢的裝備來加強。與機器不同,用美國陸軍中校羅伯特-B-里格的話說,這種新的軍事主體不僅具有破壞性,而且還具有占有性,這意味著它將有能力攻擊以及處理和持有它所征服的東西。通用原子公司的MQ-9 "死神 "無人機可能是致命的,并在戰斗人員和非戰斗人員中引起恐懼,但它永遠不會有以身作則激勵部隊的能力,也不會與當地人產生共鳴,它也不可能擁有團隊精神,或表現出與偉大戰士一樣的戰術-戰略敏銳性。蜂群不會僅僅因為他們擁有高科技套裝而變得特殊,而是因為他們在戰術和戰場領導方面也將擁有高于平均水平的軍事能力。特別是,他們的優勢將在于在群組中進行機動。當然,這種應用在無人機上也是可能的,但正如已經看到的那樣,到目前為止,最全面的解決方案可能是由密切的人機聯系提供的。
那么,我們的目標是將機動和蜂群帶到一個完全不同的水平。世界上每個大國都在研究和實施常規機動戰,無人機群的使用也是如此,機動和蜂群的結合并不新鮮。但是,如果把對這些概念的現代理解應用于增強的人類,會怎么樣呢?為了更好地處理這種組合,有必要澄清前面介紹的人機合作的概念。正如Margarita Konaev和Husanjot Chahal所寫的那樣,人機合作是一種關系--至少由三個同等重要的要素組成:人、機器以及它們之間的相互作用和相互依賴。
歸根結底,今天的主要國際參與者正在以軍事的方式尋求人類和機器之間富有成效的聯系。一方面,機器能夠實現一個目標,而不會出現記憶或注意力不集中的情況,也不會感到恐懼。另一方面,人類比人工智能有更好的能力來感知細微差別,甚至在進展中制定解決方案。人機合作的目的必須是結合雙方的優勢,彌補雙方的不足。
為了在并不遙遠的未來戰場上有所作為,沼澤者將需要很好地利用技術來增強他們的表現。這種增強可以通過外裝來實現,外裝是一種可穿戴的盔甲,與人類操作者協同工作。人體增強是人們一直追求的目標,但近年來出現了與外骨骼有關的新項目,可以幫助進一步提高士兵在戰場上的表現。其中一個項目是戰術突擊輕型操作服(TALOS),這是由美國特種作戰司令部設計的戰斗服。它包括一個全身外骨骼,提供小武器射擊的保護,以及增強態勢感知。雖然該項目在2019年由于該套裝的電源持續存在問題而被取消,但對全身外骨骼的競賽仍在繼續。例如,俄羅斯企業集團Rostoc正在開發第三代裝甲戰斗服 "Sotnik",并且已經在設計第四代裝甲服,以進一步提高俄羅斯軍事人員的進攻和防御能力。
掠奪者將需要一種高科技外裝,能夠提高他們的態勢感知能力,并提供全身保護,防止小武器射擊。但這還不是全部。將便攜式個人空中移動系統(PPAMS)整合到外衣中也將是有用的,該系統更好地被稱為 "噴氣背包"。同樣,這也是一項尚未充分探索的技術。理查德-布朗寧的重力工業公司和弗蘭基-薩帕塔的薩帕塔工業公司已經在這一領域開展工作,甚至與一些國家的武裝部隊協同提供原型,而美國國防高級研究計劃局已經表明,它正在尋找這一領域的有效解決方案。這些技術今天不會準備好,但它們遠非科幻小說。
在不久的將來,蜂群可能成為戰場上的陰險角色。怎么做呢?首先,它們應該被劃分為質量優于數量的單位:小型蜂群應該以極大的自主權行事,與分散的指揮和控制相聯系,不被等級制度所扼殺。他們將被編入由幾個操作員(理想情況下最多七個)組成的蜂群,由擁有重要主動權的戰術指揮官領導。蜂群還應該得到一個功能性的和基本的后勤系統的支持。為此,重要的是,人機協作要盡可能地簡單和直觀;否則,蜂群在軍事行動中只能是一個技術壓艙物。在過去,蜂群后勤與地形有關,有效地限制了這些單位的行動范圍(例如,蒙古人受限于是否有放牧地)。PPAMS的技術可以克服這一歷史局限性,使蜂群有能力在空中加油,翻越地面障礙物到達補給和維護源,或者相互找到對方以交換補給。
一般來說,蜂群必須盡可能地自我維持。在這個意義上,無人機的使用可能是有用的;正如無人系統已經在民用世界中被測試用于運送和醫療目的一樣,戰場上的無人機可以為最后一英里的運送提供可行的解決方案,這是戰爭中最危險的。蜂群還可以提供智能的、具有成本效益的、人類規模的物流,增加其操作的自主性。這里應該很明顯的是,蜂群和無人機并不是競爭的對象,只是因為它們會執行不同的任務。正是因為這個事實,目標是讓雙方緊密地相互聯系和互補。蜂群和無人機之間的協調只有通過強大的網絡能力才能實現。這必須是蜂群單位的標志之一,它們必須高度連接才能協調運作。網絡提供信息,蜂群必須具有優勢,才能擁有態勢感知能力。這種優勢包括擁有干凈的信息流和破壞敵人的信息。與無人機飛行員不同,蜂群可以意識到地面上的情況,而不會因為他們的飛行能力而產生不必要的危險;事實上,蜂群應該站得足夠高,以避免小武器的射擊,并且足夠輕,以避免被標記為地對空或空對空武器的目標。
值得一提的另一個方面是,蜂群應該能夠抵御網絡或電子攻擊。蜂群可能會出現問題,但會繼續使用更傳統的通信手段進行操作;相反,無人機群需要完整和持續的信息流,如果沒有信息流,它就會直接停止運作,甚至更糟。
這樣的準備,蜂群可以在戰術上運作,在準備和獲取目標的過程中保持分散,然后聯合起來,以速度和決策攻擊敵人。與這種難以捉摸和分散的單位作戰,對任何武器系統來說都將是一個挑戰,無論它的殺傷力和破壞力有多大;此外,在空中移動的能力將有助于蜂群在戰場上的無處不在和非系統化的特性。這些單位決不能取代所有其他武器(如步兵、炮兵或裝甲兵),而應與它們協同工作。蜂群可以成為通過沖擊、通過直接或間接的對峙火力、或通過瓦解它或將它推向友好的常規部隊來瓦解敵方部隊的凝聚力的決定性因素。如果蜂群在信息、技術和機動方面具有首要地位,它們肯定能在未來戰爭中發揮作用。
這種新單位的作戰用途肯定會是在常規戰爭中。回到不恰當的無人機與蜂群的比較,前者已經在反叛亂行動中進行了測試,并顯示出不確定的結果。要想贏得戰爭,僅有精確的殺戮是不夠的。但這種觀點需要改變--無人機非常有用,但需要與其他要素相結合。敘利亞的沖突表明,如果把它們放在一個支持更多傳統力量并得到其支持的明確背景下,它們可以產生巨大的結果。蜂群將把它們的技術優勢與強大的軍事能力相結合,特別是在機動領域。有了這些新的解釋者,機動戰可以有新的細微差別。在今天的多維戰場上,空中、陸地、水面和網絡是同一場斗爭的延伸,蜂群的能力可以恢復,例如,包圍的概念。根據肖恩-J-A-愛德華茲(Sean J. A. Edwards)的說法,包圍在目標的頭腦中形成了一種感覺,即戰斗進展不順利。士兵們意識到敵人在他們的后方,就會擔心他們會失去維持生計和生存的手段--食物、水、彈藥,以及明確的逃生路線。對于一個接受過直線作戰訓練的士兵來說,從一個正面、兩個側翼和一個后方的角度來看戰場,后方出現的敵軍具有深刻的心理影響。腓特烈大帝喜歡說,敵人身后的三個人比他身前的五十個人更有價值。所以蜂群的目標始終是最大限度地擴大攻擊方向。
當然,包圍只是蜂群行動的其中一種方式。這些部隊必須被灌輸最大限度地擴大敵人的損失和最大限度地減少自己的損失的思想;是戰場和當時的突發事件決定了每次如何應用這種心態。如上所述,蜂群憑借其機動性和態勢感知,可以在許多不同的情況下行動。他們可以執行偵察任務,就像迦太基將軍漢尼拔在第二次布匿戰爭(公元前218-201年)中的輕騎兵一樣;這支古代世界的特殊騎兵部隊在意大利戰役中成功伏擊了兩名羅馬執政官,并使他們受了重傷。像他們一樣,蜂群可以跟蹤敵人,獲取信息或破壞他的信息流。此外,由于它們的性質,它們可以避免城市環境中的非常規陷阱。對于盤踞在城市廢墟中的部隊來說,如果他們知道自己面對的是一個難以捉摸的敵人,而這個敵人憑借其卓越的技術和態勢感知能力,可以從上面看到他們而不被發現,這在心理上是令人沮喪的。在這種情況下,敵人可能會失去掩護來打擊蜂群,成為其他等待目標的友軍單位所看到的。
除了這些能力(當然,這些能力也可以由無人機群來完成),蜂群可以用他們的實時判斷來處理情況,自己創造循環,而不是監督它或只是作為它的一部分(就像無人機操作員那樣)。它們也可以被指派在側翼或后方攻擊常規部隊,用對峙的火力打擊它。蜂群可以在高度上移動,以打擊例如火力反應范圍之外的坦克群,或者它們可以在機動中與常規部隊協同移動。對于這種類型的戰術,報告一個具體的歷史事件是有用的:在羅馬-塞琉希德戰爭(公元前192-188年)期間,羅馬領導人西庇阿率領軍隊穿越色雷斯(今保加利亞)。與他同行的是一支努米底亞人的騎兵隊,他們發現有多達15000名色雷斯當地人拿著武器阻礙他們通過。努米底亞人只有400人(還有幾頭大象),他們利用自己強大的機動性,從側面和后方攻擊這支龐大的敵人部隊。他們取得了勝利,而羅馬的主力部隊甚至沒有參與到這場戰斗中。今天,蜂群可以發揮同樣的作用;通過利用他們在前面討論的技能方面的優勢,他們可以粉碎比他們強的部隊,在敵人最不期望的地方對其進行打擊。然而,必須記住,與努米底亞騎兵不同,他們最好的防御是在他們的速度上(事實上,他們沒有很好的盔甲),蜂群應該有不同類型的輕武器的保護。此外,這些 "軍事祖先 "之間還有一個區別:制造沖擊的能力。例如,在漢尼拔的軍隊中,突擊部隊是老資格的布匿步兵;相反,蜂群自己可以創造沖擊,利用對峙的火力。
不可否認的是,發展蜂群涉及大量的經濟開支和技術研究。然而,如上所述,戰爭的各個組成部分都在迅速發展。一些國家,最引人注目的是中國,正在向本文討論的領域投入資金。例如,在2020年,中國撥出8500萬美元(USD)用于各種研究,包括人機聯手和蜂群。遲早,歐洲會出現一個霸權國家,它將在這些領域投入大量資源。如果美國想繼續保持軍事上的優勢,它必須超越常規思維。蜂群將使美國在不太遙遠的將來更迅速、更有力地投射其軍事優勢。
無人機肯定會成為未來戰場的主角之一--這一點是毫無疑問的。但它們決不能替代人類。正如已經表明的那樣,人類和無人機在以協同和互補為特征的關系中共同發揮其最佳作用。這對組合的最佳應用可能是由蜂群提供的:擁有巨大的技術和信息優勢的士兵,但仍然是被賦予判斷力和情感智慧的人類。他們的能力將允許速度、沖擊和機動的靈活性,這在未來的戰場上可能被證明是決定性的。當然,談論目前的情況是不現實的。人們已經看到,這個項目的道路并非沒有障礙:TALOS項目的命運必須是一個銘記在心的教訓,也是一個奠定新基礎的基礎。總的來說,必須有勇氣將時間、金錢和研究投入到直到幾年前還被認為只在科幻電影中才可能實現的事情上。畢竟,如果一個人不想落后,那么他必須著眼于未來,但不能忘記過去和自己是誰。僅有機器是不夠的,因為正如安東尼奧-卡爾卡拉等人所斷言的,"高技術武器需要高質量的人員"。