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2022年6月15日,英國國防部在倫敦科技周人工智能峰會上發布了《國防人工智能戰略》,旨在“雄心勃勃、安全和負責任地”使用人工智能的戰略和相關政策。本戰略支持創建新的國防人工智能中心(DAIC),以提供前沿技術樞紐,支撐英軍使用和創新相關技術。本戰略概述了以下內容:一是在國防中使用人工智能的新倫理原則;二是人工智能在國防部加強安全和現代化的地位和應用;三是考慮通過人工智能研究、開發和實驗,通過新概念和尖端技術徹底改變武裝技術能力,并有效、高效、可信地向戰場交付最新裝備。該戰略將將成為英國人工智能戰略的關鍵要素,并加強國防在政府層面通過科學和技術獲取戰略優勢的核心地位。

圖 英國國防部發布《國防人工智能戰略》

(本文根據原文編譯整理,僅供交流參考,觀點不代表本機構立場。)

英國國防部人工智能戰略的愿景是:以英國規模為標準,成為世界上最有效、最高效、最可信和最具影響的國防組織:

有效——提供戰場制勝能力和支持,以及英國與盟友關于人工智能生態系統合作的能力;

高效——通過創新使用技術交付能力,進行作戰并實現生產力效應;

可信——基于人工智能系統的安全性和可靠性受到公眾、盟友和人民的信任,根據英國核心價值觀合法合規地使用人工智能;

影響——積極參與合作和引領人工智能技術的全球發展和管理趨勢;

**、背景和必要性******

英國國防部《綜合評估(2021)》強調指出,國家在人工智能領域的卓越表現是確保英國在2030年前成為“科技超級大國”的核心。英國國防部《國家人工智能戰略(2021年)》指出,人工智能在改寫整個行業的規則、推動經濟大幅增長和改變生活的所有領域方面具有巨大潛力。英國國防部《綜合作戰概念 (2020年) 》描述了無處不在的信息和快速的技術變革如何改變了戰爭的性質。在軍事作戰的各個領域,沖突正變得愈發復雜。新技術產生大量數據,解鎖新的威脅和漏洞,并通過如蜂群無人機、高速武器和先進網絡攻擊等下一代先進能力擴大潛在攻擊的規模。

人工智能技術以及其影響可能會極大地縮短決策時間,使人類理解負擔加重,而且這些在現代戰場中需要快速做出反應。正如《國防司令部文件(2021)》所指出的,“未來沖突的勝負可能取決于所采用人工智能解決方案的速度和效率”。因此信息作戰變得越來越重要。簡而言之,當代國防正在發生一場根本性的劇變,與人工智能相關的戰略競爭正在加劇,因此必須迅速、主動和全面應對。

本戰略闡述了英國將如何應對這一重大戰略挑戰,其應該引起英國國防部的重視,并參與部隊發展和國防轉型,英國國防部需要明確其機構與人工智能相關的要素并采取相應行動,以在后續執行和交付方面發揮關鍵作用。

三、發展途徑

**一是英國國防部需要轉變為“人工智能就緒”的組織。**具體措施是:1)推動文化、技能和政策變革,培訓領導人,提高人員技能,并加強國防人工智能和自主部門的組織能力;2)創建國防人工智能技能框架和新的人工智能職業發展和晉升路徑;3)將數據視為關鍵戰略資產進行管理和應用,建設新的數字主干網絡和國防人工智能中心。

**二是在速度和規模上采用和利用人工智能,以獲得防御優勢。**具體措施是:1)將人工智能視為能力戰略和部隊發展過程中戰略優勢的關鍵來源;2)短期路線采用成熟的數據科學、機器學習和先進的計算統計技術提升效果和生產力,長期路線進行尖端人工智能技術研發;3)采用多學科多技術將人類認知、創造力和責任與機器速度分析能力相結合以評估人工智能系統的脆弱性和威脅;4)與盟友和伙伴密切合作開發創新能力解決方案以應對共同的挑戰。

**三是推動和支持英國國防和安全人工智能生態系統。**具體措施是:1)通過英國工業和學術人工智能的雄厚基礎以及政府的支持建立信心并明確要求;2)視人工智能生態系統為戰略資產,消除行業壁壘,建立更具活力和一體化的伙伴關系;3)促進行業聯系建立新的國防和國家安全人工智能網絡,促進人才交流和共創,鼓勵業界投資國防相關的人工智能研發,并簡化國防數據和資產的獲取。4)促進中小企業,使監管方法現代化,支持業務增長并最大限度地利用國防人工智能相關知識產權促進相關技術商業化。

**四是塑造全球人工智能發展,以促進安全、穩定和民主價值觀。**具體措施是:1)按照英國的目標和價值觀塑造人工智能的發展,促進倫理方法,并影響符合民主價值觀的全球規范和標準;2)促進安全與穩定,確保英國的技術進步得到適當保護,同時探索建立信心和將軍事人工智能使用風險降至最低的機制;3)考慮可能出現的極端甚至事關生存的風險,并積極與盟友和合作伙伴接觸,制定未來的安全政策,尋求建立對話,以降低戰略錯誤、誤解和誤判的風險。

四、優先效果

通過采用人工智能技術實現本戰略目標,使英國武裝部隊實現現代化,并迅速從工業時代的聯合部隊過渡到敏捷信息時代的綜合部隊,國防部將受益于效率和生產率的提高,其期望的優先效果如下:

決策優勢:通過更充足、更分散的決策制定和基于威脅的機器快速響應,提高作戰節奏和靈活性。

效能:通過智能自主提高靈活性、效能和可用性。

解鎖新能力:通過開發新的作戰方式確保作戰優勢,增強軍事效果,保護人民免受傷害。

武裝部隊:減輕部隊負擔,并將人類決策集中在基于獨創性、背景思維和判斷力的高價值職能上。

五、戰略綜述總結****

**六、**結束語

人工智能必須成為未來必不可少的技術,其也促使著英國國防部改變對現代技術的看法,調整其技術方向和戰略需求,全面擁抱世界領先的人工智能解決方案和能力,推進其國防業務中觀念、文化、規劃和交付方面的持久變化,并將其作為國防戰略融入國防領域,以確保英國軍隊成為敏捷信息時代的綜合部隊。

編譯:船の心

END

世界軍事電子領域2021年度十大進展

軍事電子領域

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相關內容

人工智能在軍事中可用于多項任務,例如目標識別、大數據處理、作戰系統、網絡安全、后勤運輸、戰爭醫療、威脅和安全監測以及戰斗模擬和訓練。

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。

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這是一個顛覆性技術快速變革的時代,特別是在人工智能(AI)領域。雖然這項技術是由商業部門為商業開發的,但人工智能在軍事應用方面的明顯潛力,現在正促使世界各地的武裝部隊對人工智能防御雛形系統進行試驗,以確定這些系統如何能夠最好地用于作戰與和平時期的任務。

澳大利亞也不例外,在2020年國防戰略更新中分配了資金,開始將人工智能能力引入國防。這將涉及開發解決戰術級和戰略級軍事問題的人工智能應用程序,建立一個熟練的人工智能勞動力,并與澳大利亞合作伙伴和盟友合作,將倫理學納入人工智能應用程序,并進行人工智能實驗。今年在澳大利亞首都地區費爾伯恩設立的國防技術加速實驗室是這一計劃的具體行動體現。

彼得-雷頓(Peter Layton)的論文考慮了人工智能在未來海、陸、空作戰行動中的戰術和作戰層面上可能發揮的作用,為這一廣泛的活動做出了貢獻。這是一個很少被研究的領域,因為到目前為止,大部分的討論都集中在關鍵的技術問題上。這些審議表明,人工智能可能是未來戰爭中的一項重要技術,但仍有許多不確定因素。本文提供了一個起點,在此基礎上開始辯論,這將有助于解決其中一些不確定性。

本文認為,人工智能將滲透到大多數軍事機器中;然而,它的通用性意味著它很可能是在現有作戰層面結構中被使用。鑒于此,人工智能在中短期內的主要作戰用途是“尋找(find)和欺騙(fool)”。人工智能/機器學習尋找隱藏在高度混亂背景中的目標非常出色;在這個應用上,它比人類更好,而且速度更快。然而,人工智能可以通過各種手段被欺騙;其強大的尋找能力缺乏穩健性。這兩個關鍵特征在應用于當前海、陸、空作戰層面的思考時,可能會產生巨大的影響。

本文初步設計的作戰概念與沒有人工智能技術的作戰概念明顯不同。

所討論的概念旨在激發人們對人工智能戰場上人機協作作戰的思考。這樣的戰場在目前看來可能有些猜測,幾乎是科幻小說。即便如此,許多國家已經在規劃、研究和開發方面取得了很大進展。鑒于將軍事力量調整到新方向所需的漫長準備時間,這一旅程需要從現在開始。

人工智能(AI)技術突然變得對軍事力量很重要。美國國防部(US DoD)已將人工智能的投資從2016-17年約6億美元增加到2021-22年25億美元,橫跨600多個項目。中國已經通過了一項“下一代人工智能發展計劃”,旨在到2030年使中國成為人工智能領域的杰出國家,并使人民解放軍從“信息化戰爭”轉向“智能化戰爭”。更引人注目的是,俄羅斯總統普京宣布,“人工智能是未來......誰成為這個領域的領導者,誰就會成為世界的統治者”。這些高級別的倡議和聲明正在產生結果。

在美國,美國海軍(USN)的“海上獵人”號(USV)在沒有船員的情況下從加利福尼亞航行到夏威夷再返回,利用船上的傳感器、雷達和攝像機數據,通過人工智能進行導航。同時,在美國國防部高級研究計劃局(DARPA)的支持下,一架由人工智能驅動的F-16模擬戰斗機最近在多次模擬的近距離空戰中全面擊敗了由非常有經驗的人類飛行員控制的類似模擬。在一項研究陸戰的類似評估中,美國陸軍(US Army)已經確定,一支由人工智能驅動的部隊比一支非人工智能驅動的部隊擁有大約10倍的戰斗力。

中國目前正在應用人工智能,通過指揮和控制系統的自動化來提高其戰場決策的速度和準確性,制定預測性作戰計劃并解決情報、監視和偵察數據融合的挑戰。中國還開始試用人工智能USV,以備在南海使用,并開始試驗無人駕駛坦克,而一家中國私營公司公開展示了人工智能武裝的蜂群無人機。

俄羅斯落后于美國和中國,但現在正在實施一項國家人工智能戰略以迎頭趕上。在軍事領域,俄羅斯有幾項工作正在進行。一條主線是將人工智能應用于信息戰,在戰術上用于發動心理戰,在戰略上用于破壞對手國家的社會凝聚力。另一條線是通過開發無人駕駛地面車輛(UGVs)、遠程傳感器、戰術指揮和控制系統以及無人駕駛航空器(UAVs),使用人工智能來提高陸地作戰行動的有效性。另一個努力方向是國家防空網絡的指揮和控制系統的自動化。

初步跡象表明,人工智能可能是未來戰爭中一項非常重要的技術,但仍然存在不確定性。雖然人工智能在民用領域,特別是在消費類產品中,被廣泛使用,但在軍事環境中才剛剛接近實際部署。此外,它仍然沒有在真正的戰斗行動的惡劣試驗場上得到驗證。即便如此,人工智能已經成為軍事力量考慮其未來時不可忽視的技術。

重要的是,在可預見的未來,可用的人工智能技術是狹義的,而不是通用的。狹義人工智能等于或超過了人類在特定領域內特定任務的智能;其表現取決于應用環境。相比之下,通用人工智能等于人類在任何領域任何任務中的全部表現。何時能實現通用人工智能仍然值得商榷,但似乎還有幾十年的時間。近中期的全球軍事興趣在于如何在現代戰場上使用狹義的人工智能技術。

不足為奇的是,人工智能的定義往往與人類智能相提并論。例如,2018年美國國防部人工智能戰略將人工智能定義為“機器執行通常需要人類智能的任務......”。這種理解將技術擬人化,并無意中將對人工智能應用的思考限制在那些可以由人類執行的任務上。

在某些應用中,人工智能可能比人類做得更多或更少。人工智能和人類能力的維恩圖在某些領域可能會重疊,但認為它們重合是有點虛偽的。在提供解決問題的見解上,人工智能可能是智能的,但它是人工的,因此,它的思維方式是人類所沒有的。

因此,本文在考慮人工智能時,更多的是考慮這種技術能夠執行的廣泛功能,而不是考慮它與人類能力的關系。2019年澳大利亞國防創新委員會采取了這種方法,將人工智能定義為“用于執行以目標為導向的任務的各種信息處理技術,以及追求該任務的推理手段”。

初一看,這個定義似乎并不精確,沒有包括人工智能可能為軍事或民用目的實際執行任務。但這種模糊性是當代人工智能應用的一個關鍵屬性。人工智能可以以多種方式應用,可以被認為是一種普遍存在于社會中的通用技術。通用技術的一個早期例子是電力,現在它被廣泛使用,以至于它的持續存在和使用,就所有的意圖和目的而言,都是簡單的假設。電能使惰性機器活躍起來,人工智能也將以自己的方式,通過推理為它們提供完成任務的能力。人工智能似乎將注入許多軍事機器,因此未來的戰場將不可避免地以某種方式由人工智能支持。

為了取得對對手的作戰優勢,軍隊不斷尋求更大的戰斗力。傳統上,技術是以一種綜合的方式在戰場上使用的,它能最好地利用人類和機器的長處,同時盡量減少兩者弱點的影響。人工智能似乎也可能是類似的。可以預計,人工智能在與人類謹慎地合作時,而不是在某種獨立的模式下,會變得最有效。

這種考慮強調了新技術本身并不會突然間帶來戰場優勢,而是在于人類如何運用它。對早期技術創新的歷史分析指出,擁有指導如何使用這些新技術的合理概念是軍隊成功將其投入使用的關鍵。歷史學家威廉姆森-默里和艾倫-米萊指出:

  • 證據表明,首先,制定未來愿景的重要性。軍事機構不僅需要進行最初的智能投資,以發展對未來戰爭的設想,而且必須繼續對這種設想進行深入思考,以確定這些戰爭可能與以前的沖突有什么不同......在這方面任何對未來戰爭的設想幾乎肯定是模糊和不完整的,不是詳細和精確的,更不是任何科學意義上的預測。然而,愿景并不足以產生成功的創新。一個人對未來沖突的看法也必須是平衡的,并與行動的實際情況有很好的聯系。

在戰術層面,與戰爭現實的聯系是最緊密的。戰略規定了目標、總體方針和使用的力量,但在與聰明和適應性強的對手戰斗中處理這些力量的卻是戰術層面。雖然戰斗的成功可能不會導致戰略的成功,正如美國在越南的戰爭所說明的那樣,反之亦然。一個好的戰略在面對持續的戰術失敗時不可能成功。克勞塞維茨寫道:一切都取決于戰術結果......這就是為什么我們認為強調所有的戰略規劃都只依賴于戰術上的成功是有用的......這在任何情況下都是決策的實際基本依據。戰術通常被認為涉及友軍相互之間以及與敵人之間的分布和機動,以及在戰場上使用這些部隊。

本文旨在為在未來的人工智能戰場上使用人機團隊制定作戰概念。這樣的戰場,特別是當擴大到陸戰以外的空戰和海戰時,有一個混合的線性和深層的方面,具有消耗和機動的概念。設計這些作戰概念將為潛在的狹義人工智能系統如何在戰爭的戰術和作戰層面上使用提供一個廣闊的視野。

首先,本文討論了組成人工智能技術包的各種技術要素。這些要素包括先進的計算機處理和大數據,以及與云計算和物聯網(IoT)有關的具體方面。

第二章研究了利用人工智能發動戰爭的問題,并為防御和進攻制定了通用的作戰概念。這些概念位于作戰和戰術層面之間的模糊界面,涉及友軍相對于對手的分布和機動,以及友軍在戰場上的運用。

第三章、第四章和第五章分別將人工智能防御和進攻的兩個通用概念應用于海洋、陸地和空中領域。每個領域的戰斗在分配和操縱友軍以及與敵人交戰方面都有很大的不同,因此有必要提出單獨的人工智能作戰概念。沒有一個單一的概念能夠充分涵蓋所有三個領域,除非在很高的抽象水平上,但理解其含義可能會變得困難。提出這種具有前瞻性的概念似乎接近于投機性的小說。為了避免這種情況,每個概念都特意以當代作戰思維為基礎,并討論了當前和新興的人工智能支持的海、陸、空平臺和系統,以說明所提出的想法。

設計這些作戰概念的目的是激發思考,并啟動關于未來和如何備戰的辯論。本文提出的作戰概念旨在成為辯論其他人工智能戰場概念的實用性、可能性和有用性的基礎。只有通過對建議進行批判性分析,并不斷重構它們以進一步分析和演化,才能朝著最佳作戰概念取得進展。

本文所討論的概念在性質和范圍上都是有意限制的。就性質而言,海、陸、空的概念是:為了保持每個概念的重點,它們不是聯合或合并的。重要的是,這種狹隘性意味著一些領域并沒有包括在內,如俄羅斯在影響力戰爭中使用人工智能或中國在社會管理和內部防御中使用人工智能。出于類似的原因,每個概念都有一個狹窄的范圍,專注于戰爭,只有限地關注后勤,并避免關鍵領域,如教育、培訓、行政和指揮與控制。值得注意的是,除了與傳統的陸、海、空領域的戰術交戰的關系外,沒有討論網絡和空間這些新領域。

本文將人工智能這種新技術與戰爭的作戰方式和戰術使用選擇聯系起來。有了這樣一個重點,本文就與許多武裝部隊制定的眾多人工智能戰略和計劃不同。一般來說,這些戰略和計劃都是向內看的,目的是闡述人工智能作為一種技術將如何被研究、獲得并引入到他們的具體服務中。本文旨在補充這些人工智能技術戰略和計劃,將它們與更廣泛的作戰業務聯系起來,發揮作用。

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斯考克羅夫特戰略與安全中心致力于制定可持續的、無黨派的戰略,以應對美國及其盟友和伙伴面臨的最重要的安全挑戰。該中心支持美國在與盟國、伙伴的合作中發揮領導作用,以及對培養下一代領導人提供指導。

執行摘要

在過去的幾年里,世界各地的軍隊對發展人工智能(AI)的興趣和投資有所增加,以支持一系列多樣化的國防和國家安全目標。然而,對于什么是人工智能,它如何影響美國和中國之間的戰略競爭,以及如何為這個部署軍事人工智能的新時代優化國防工業基礎,仍然缺乏普遍的理解。現在已經到了在人工智能方面見仁見智的時候了,在政策界和技術界之間建立對現代人工智能的共同理解,并在國防部(DoD)和其工業伙伴之間統一觀點和優先事項。因此,本文討論了以下核心問題。

(1)什么是人工智能,為什么國家安全政策制定者應該關心?

人工智能的能力有可能為美國國家安全和國防帶來改變游戲規則的優勢,包括

  • 大大加快和改善決策。
  • 加強軍事準備和作戰能力。
  • 提高人類的認知和身體能力。
  • 設計、制造和維持軍事系統的新方法。
  • 具有能打破微妙的軍事平衡的新能力。
  • 創造和檢測戰略網絡攻擊、虛假信息運動和影響作戰的能力。

對人工智能作為威懾和贏得未來戰斗所必需的關鍵能力,在美國防部內部得到了重視,美國防部在過去五年里對人工智能進行了顯著的投資。但是,五角大樓以外的政策制定者,以及公眾和正在開發人工智能技術的公司,都需要更好地了解當今人工智能的能力和局限性,并清楚地認識到人工智能對國家安全的積極影響和潛在的破壞性影響。

(2)為什么人工智能對戰略競爭至關重要?

五角大樓對人工智能的興趣也必須從與中國--以及在較小程度上與俄羅斯--的戰略競爭加劇的角度來看待,人們越來越理解在人工智能和相關新興技術方面的落后可能會損害美國軍隊自冷戰結束以來所保持的戰略、技術和行動優勢。一些國防領導人甚至認為,美國已經在軍事技術競爭中輸給了中國。

雖然本文不贊同這種宿命論的觀點,但本文認為軍事人工智能競爭的賭注很大,而且時間很短。

(3)美國防部采用人工智能的障礙是什么?

五角大樓臭名昭著的官僚主義、陳舊的采購和合同制度以及規避風險的組織文化,繼續抑制著美國防部引進外部創新和更快地走向廣泛的人工智能整合和采用的能力。解決這種系統性問題是一個很高的要求。但是,為促進美國防部與商業技術部門和創新初創企業的接觸,已經在進行重要的變革,而且似乎有一種共同的緊迫感,即鞏固這些公私伙伴關系,以確保美國持續的技術和軍事優勢。然而,在統一美國防部及其行業伙伴對人工智能發展最具影響力領域的看法,以及闡明和實施共同的技術標準和測試機制以實現可信賴和負責任的人工智能方面,仍有許多工作要做。

主要收獲和建議

國防部必須迅速行動起來,從對人工智能重要性的廣泛認可過渡到創建路徑、流程、實踐和原則,以加速采用人工智能技術所帶來的能力。如果沒有有意的、協調的和立即的行動,美國有可能在利用主導未來動能和非動能戰場的制勝技術方面落后于競爭對手。本報告為美國防部確定了三個行動方案,這些方案可以幫助確保美國軍隊保持其在人工智能領域的全球領先地位,促進更迅速地采用人工智能所需的內部變革,并利用充滿活力和多樣化的美國創新生態系統,包括

  • 優先考慮安全、可靠、可信和負責任的人工智能開發和部署
  • 調整人工智能發展的關鍵優先事項,加強美國防部和行業合作伙伴之間的協調,以幫助縮小人工智能能力的差距;以及
  • 促進領先的國防技術公司和非傳統供應商之間的協調,以加快美國防部人工智能的采用

本報告是在美國防部采用人工智能努力過程中和全球地緣政治的未來軌跡方面既合適又充滿不確定性的時候發表的。正在進行的烏克蘭沖突使限制獨裁者控制領土、人口、標準和言論的重要性變得非常明顯,而致力于維護長期國際行為規范的聯盟可以在這一努力中發揮作用。因此,作者敦促美國防部在政府層面,并在可能的情況下在工業層面與美國的盟友和可信賴的伙伴進行接觸和整合,以更好地實施本文的三項主要建議。

1 簡介

人工智能為國防政策制定者提供了一個重要的機會。人工智能處理和融合信息的能力,以及將數據提煉為增強決策的能力,可以在一個混亂的、有爭議的環境中撥開 "戰爭的迷霧",在這個環境中,速度是王道。人工智能還可以釋放出新型可損耗和一次性無人系統的可能性,從而增強威懾力。例如,它可以幫助保障美國軍人的生命,為指導沖突地區自主補給卡車的導航軟件提供動力。雖然人類仍然負責對目標做出最終決定,但人工智能算法在幫助情報專業人員識別和追蹤惡意行為者方面正日益發揮作用,目的是 "縮短殺戮鏈,加快決策速度"。

由于美國所處的更廣泛的地緣戰略背景,特別是與中國的戰略競爭,人工智能的發展和整合也勢在必行。中國人民解放軍(PLA)在人工智能方面的預算似乎與美國軍隊相當,而且解放軍正在為同樣廣泛的應用和能力開發人工智能技術,包括訓練和模擬、蜂群自主系統和信息操作,以及其他許多方面,所有這些都可能取代美國的軍事技術優勢。

正如美國國防部長勞埃德-奧斯汀在2021年7月指出的那樣,"中國的領導人已經明確表示,他們打算在2030年之前在人工智能方面成為全球主導。北京已經談及將人工智能用于一系列任務,從監視到網絡攻擊到自主武器"。美國不能落后于中國或其他競爭對手。

為了加快人工智能的采用,五角大樓必須面對它的弊端:一個孤立的官僚機構,它阻礙了有效的數據管理努力,并阻礙了大規模利用美國防部數據所需的技術基礎設施;陳舊的采購和合同流程,抑制了國防部引進外部創新和將成功的人工智能技術原型過渡到生產和部署;以及一種規避風險的文化,與已知的促進創新的開放、實驗和容忍失敗的類型不一致。

目前正在進行一些努力來解決其中的一些問題。直接向美國防部副部長報告的首席數據和人工智能官(CDAO)角色最近被宣布,以合并首席數據官辦公室、聯合人工智能中心(JAIC)和國防數字服務(DDS)。這一重組將美國防部的數據和人工智能工作置于一個屋檐下,以消除重疊的權力,原來的這種權力重疊性使得人工智能項目的規劃和執行變得困難。擴大使用替代性收購方法,像國防創新單位(DIU)和空軍的AFWERX正在彌合與商業技術部門的差距,特別是初創企業和非傳統供應商。盡管如此,一些技術領導人認為這些努力還不夠,警告說 "時間不多了"。

隨著美國國防部轉向大規模采用人工智能,本報告試圖提供有關現代人工智能未解決問題的見解,總結中國、俄羅斯在軍事人工智能發展方面的關鍵進展,并強調整個美國防部一些最引人注目的人工智能使用案例。報告還簡要評估了美國防部與其行業伙伴之間的不協調,這些不協調繼續阻礙五角大樓獲得美國軍隊所需的改變游戲規則的技術,以阻止對手的侵略并主導未來的戰場。

然而,競爭的緊迫性決不能掩蓋對指導美國軍隊進入人工智能時代的道德準則。因此,報告重申,有必要將美國防部的人工智能道德準則有效地轉化為評估可信度的共同技術標準和評估指標,并加強與國防部的行業合作伙伴--特別是初創企業和非傳統供應商在這些關鍵問題上的合作和協調。

在本報告的最后,為政策制定者和整個國家安全生態系統的其他人工智能利益相關者提出了一些考慮。具體而言,敦促美國防部優先考慮安全、可靠、可信和負責任的人工智能開發和部署,調整國防部和行業之間的人工智能發展的關鍵優先事項,以幫助縮小美國防部的人工智能能力差距,并促進領先的國防技術公司和非傳統供應商之間的協調,以加快國防部的人工智能采用進程。

2 人工智能創新和應用中的軍事競爭

推動美國防部人工智能開發和采用工作的緊迫性在很大程度上源于確保美國及其盟國在軍事技術競爭中超過中國,這種競爭已經主導了兩國之間的關系。俄羅斯的技術能力遠沒有那么發達,但其侵略行為破壞了全球安全,并威脅到美國和北約的利益。

中國

中國已將對人工智能的投資優先用于國防和國家安全,作為其努力成為 "世界級軍隊"的一部分,并在未來的 "智能化"戰爭中獲得優勢--人工智能(與其他新興技術一起)通過 "網絡化、智能化和自主系統和設備 "更完全地融入軍事系統和行動。

雖然中國人工智能相關活動的全部范圍并不廣為人知,但美國安全與新興技術中心(CSET)在2021年10月對343份與人工智能相關的中國軍事合同的審查估計,解放軍 "每年在人工智能相關的系統和設備上花費超過16億美元"。美國國家人工智能安全委員會(NSCAI)的最終報告評估說,"中國的計劃、資源和進展應該引起所有美國人的關注。它在人工智能的許多應用領域處于全球同等水平,而在一些應用領域是人工智能的領導者"。

CSET的審查和其他開源評估顯示,中國的人工智能發展的重點領域,就像美國的一樣廣泛,包括:

  • 智能和自動駕駛汽車,特別關注蜂群技術。
  • 情報、監視和偵查(ISR)。
  • 預測性維護和后勤。
  • 信息、網絡和電子戰。
  • 模擬和訓練(包括兵棋推演)。
  • 指揮和控制(C2);以及
  • 自動目標識別。

這些領域中的每一個進展都對美國在與中國的軍事技術競爭中保持同步的能力構成了挑戰。然而,值得研究的是,中國在兩個領域的進步能力可能對軍事平衡產生特別有力的影響

(1)整合

首先,人工智能可以通過人為地加強軍事整合和跨域作戰,幫助解放軍彌補作戰準備方面的差距。許多觀察家指出,解放軍缺乏沖突中的作戰經驗是一個關鍵的弱點。盡管從技術角度來看,中國不斷推進的軍事現代化令人印象深刻,但在過去二十年里,解放軍的人員都沒有像美國軍隊那樣在高端沖突中接受過火力考驗。解放軍繼續努力從組織和理論的角度提高其"聯合性",這也是剛剛起步,沒有經過測試。

使用人工智能來提高模擬和兵棋推演的質量、保真度和復雜性,是解放軍糾正這一關切領域的一種方式。新美國安全中心2019年的一份報告指出,"對中國軍事戰略家來說,從AlphaGo的勝利中學到的教訓之一是,人工智能可以在一場可以比作兵棋推演的游戲中創造出優于人類玩家的戰術和策略。"這可以更艱巨地考驗解放軍的決策者,改善指揮決策。事實上,CSET報告發現,在所調查的343份合同中,有百分之六是在模擬和訓練中使用人工智能,包括使用人工智能系統對臺灣突發事件進行戰爭演練。

圖:在美國國防部高級研究計劃局(DAPRA)的AlphaDogfight試驗中,一名作戰的F-16飛行員在虛擬現實模擬器中與Heron系統公司開發的冠軍F-16人工智能代理進行飛行。Heron人工智能代理在連續五場斗狗比賽中擊敗了人類飛行員,結束了試驗。資料來源:DARPA, //www.darpa.mil/news-events/2020-08-26

注重人工智能整合以減少經驗中的感知漏洞也適用于作戰和戰術訓練。2021年7月,中國出版物《環球時報》報道說,解放軍空軍(PLAAF)已經開始在飛行員的空戰訓練中部署人工智能作為模擬對手,以 "磨練他們的決策和戰斗技能,對抗快速計算的計算機"。

除了虛擬模擬,中國還旨在利用人工智能來支持飛行員在真實世界飛機上的訓練。在2020年11月播出的中國中央電視臺(CCTV)節目中,中國L-15教練機的總設計師張弘指出,訓練飛機上的人工智能可以 "識別每個飛行員在飛行中的不同習慣。通過管理它們,我們將讓飛行員更安全地成長,在未來獲得更多的戰斗能力"。

值得注意的是,解放軍空軍2021年7月的人工智能與人類的斗狗類似于美國國防部高級研究計劃局(DARPA)2020年9月的AlphaDogFight挑戰賽,在一系列五次模擬斗狗中,一個人工智能代理擊敗了人類飛行員。 同樣,美國在2021年9月宣布與訓練和模擬公司Red 6簽訂合同,將該公司的機載戰術增強現實系統(ATARS)--該系統允許飛行員駕駛真實世界的飛機,使用增強現實耳機與人工智能生成的虛擬飛機進行訓練--整合到T-38 "塔隆"訓練器中,并計劃最終在第四代飛機上安裝該系統。由于中國軍隊正在利用人工智能來提高戰備水平,美國防部不能落后。

(2)自主性

中國人工智能發展的第二個重點領域是自主系統,特別是蜂群技術,其中幾個系統將獨立運行或相互配合,以混淆和壓倒對手的防衛系統。中國對發展蜂群技術的興趣和能力已經得到了很好的證明,包括2017年6月創紀錄地發射了118架小型無人機組成的互聯蜂群。

據報道,2020年9月,中國電子信息研究院(CAEIT)從一輛改裝的東風猛士輕型戰術車上發射了200枚固定翼CH901徘徊彈藥群。2022年2月在阿布扎比舉行的2022年無人駕駛展的調查顯示,不僅中國的參展陣容強大--中國航空技術進出口總公司(CATIC)和中國北方工業公司(NORINCO)都有大型展館,而且還將重點放在 "協作"行動和智能蜂群。

圖:2月在阿布扎比舉行的UMEX 2022展會上展示的協作式蜂群無人機的一個例子。

對蜂群的興趣并不限于無人駕駛飛行器(UAVs)。據《環球時報》報道,中國也在發展部署自主無機組人員水面飛行器(USVs)群的能力,以"攔截、圍攻和驅逐入侵目標"。 2021年11月,中國公司云洲科技--它在2018年進行了一個由56個USV組成的蜂群的演示--發布了一段視頻,顯示六個USV進行了 "合作對抗",作為將一艘有船員的船只從中國水域移走的一部分。不難想象,這種合作對抗可以如何針對美國或盟國的海軍船只,甚至商業船只進行部署,以發展或維持海上控制。這種能力在灰色地帶的突發事件中尤為強大,在這種情況下,升級的擔憂可能會限制反應的選擇。

俄羅斯

在人工智能的投資和能力方面,俄羅斯落后于美國和中國。因烏克蘭戰爭而實施的制裁也可能給俄羅斯的科技部門帶來巨大損失。盡管如此,美國國家決策者不應低估俄羅斯以不對稱的方式使用人工智能技術來破壞美國和北約利益的潛力。俄羅斯國防部有許多自主性和人工智能相關的項目,處于不同的開發和實驗階段,涉及軍事機器人、無人系統、蜂群技術、預警和防空系統、ISR、C2、后勤、電子戰和信息操作。

俄羅斯軍事戰略家認為,在未來的戰場上,更大的自主權和人工智能具有巨大的潛力,可以加快信息處理,增強決策,提高態勢感知,并保障俄羅斯軍事人員的生命安全。自主和人工智能系統的發展和使用也在俄羅斯軍事理論的更廣泛背景下進行討論。其理論重點是利用這些技術來擾亂和破壞對手的指揮和控制系統以及通信能力,并利用非軍事手段在戰爭初期建立信息優勢,從俄羅斯的角度來看,這包括與美國和北約等對手的非軍事沖突時期。

俄羅斯人工智能的發展軌跡是不確定的。但是,由于持續的制裁,俄羅斯很可能會在微電子方面越來越依賴中國,并在與美國的技術競爭中進一步落后。

3 美國在人工智能方面的軍事進展概述

五角大樓對人工智能的興趣和緊迫性既是由于技術發展的速度加快,也是由于它所能帶來的變革性能力越來越強。事實上,人工智能正準備從根本上改變軍隊思考、準備、執行和維持行動的方式。根據大西洋理事會以前的報告大綱,"五次革命 "框架對人工智能在五個廣泛的能力領域的潛在影響進行了分類,下面的圖3說明了人工智能可以通過不同的方式增強人類的認知和身體能力,融合網絡和系統以獲得最佳效率和性能,并在信息空間中迎來一個網絡沖突和混亂的新時代,以及其他影響。

圖3:跨越未來軍事能力發展的五個廣泛目標的人工智能優先發展項目概述。

  • 邁向完美的態勢感知:感知、處理和認知

  • 即將到來的設計時代:制造、供應鏈和物流

  • 超能力平臺和人員:人機性能增強

  • 連接性、致命性和靈活性:通信、導航、目標定位和打擊

  • 監控、操縱和武器化:網絡和信息作戰

美國防部目前有六百多項與人工智能相關的工作正在進行中,其愿景是將人工智能融入國防部任務的每一個要素--從作戰行動到支持和維持功能,再到支撐龐大的國防部企業的商業運作和流程。美國政府問責局(GAO)2022年2月的一份報告發現,國防部正在追求人工智能的作戰能力,主要集中在"(1)通過情報和監視分析識別目標,(2)向戰場上的作戰人員提供建議(如在哪里移動部隊或哪種武器最適合應對威脅),以及(3)增加無人駕駛系統的自主性。 "國防部的大多數人工智能能力,特別是與作戰有關的努力,仍處于開發階段,尚未與具體的系統接軌或整合。而且,盡管在實驗中取得了明顯的進展,并在作戰行動中部署人工智能能力方面取得了一些經驗,但在廣泛采用方面仍然存在著重大挑戰。

2021年9月,空軍第一任首席軟件官尼古拉-沙伊蘭辭職,以抗議官僚主義和文化挑戰,這些挑戰減緩了技術的采用,阻礙了美國防部以足夠快的速度與中國有效競爭。在沙伊蘭看來,20年后,美國及其盟友 "將沒有機會在一個中國擁有巨大人口優勢的世界中競爭。"后來,他補充說,中國基本上已經贏了,他說,"現在,這已經是一筆交易了。"

沙伊蘭關于美國與中國進行無用競爭的評估肯定不是整個美國防部都認同的,但它反映了許多人認為在該部門規避風險和深思熟慮的文化中缺乏緊迫感。

JAIC的負責人Michael Groen中將同意,"在國防部內部,必須發生文化變革。"然而,他也吹捧了美國的創新能力,并強調建立了一個人工智能加速器,并最終確定了一個聯合共同基金會(JCF),用于人工智能的開發、測試和在國防部各實體之間共享人工智能工具。"支持云的JCF是向前邁出的重要一步,將允許基于共同標準和架構的人工智能開發。這應有助于鼓勵各軍種和國防部各部門之間的共享,并且根據JAIC的說法,確保 "國防部一個人工智能倡議的進展將在整個國防部企業中形成勢頭。"

雖然取得的進展值得贊揚,但仍然存在障礙,這些障礙延緩了人工智能能力的采用,而這種能力對于在不久的將來遏制威脅,以及應對中國在這十年及以后的競爭挑戰至關重要。

下面的三個案例研究提供了美國防部人工智能工作中出現的技術、官僚主義和采用方面的進步的例子。這些案例還強調了阻礙美國在與中國以及在較小程度上與俄羅斯的軍事技術競爭加劇的情況下,充分運用其國家創新生態系統的能力的持久性問題。

圖4:聯合人工智能中心(JAIC)的人工智能采用階段。

用例1:JADC2的不可逆轉勢頭、遠大目標和集成挑戰

五角大樓最重要的現代化優先事項之一是聯合全域指揮與控制(JADC2)計劃,該計劃被描述為 "將所有軍種的傳感器連接到一個單一網絡的概念。"根據美國國會研究服務部的說法,"JADC2打算通過從眾多傳感器收集數據,使用人工智能算法處理數據以識別目標,然后推薦最佳武器(包括動能和非動能武器)來對付目標,使指揮官能夠做出更好的決策。 "如果成功的話,JADC2有可能消除各軍種C2網絡之間的孤島,這些孤島以前減緩了整個部隊的相關信息傳輸。因此,產生更全面的態勢感知,指揮官可以據此做出更好和更快的決定。

2021年12月,有報道稱JADC2跨職能小組(CTF)將成立一個 "AI for C2 "工作組,該工作組將研究如何利用負責任的AI來加強和加速指揮和控制,這加強了負責任的AI對該項目的核心作用。

2022年3月,美國防部發布了其JADC2實施計劃的非保密版本,用參謀長聯席會議主席馬克-米利將軍的話說,此舉代表了實施JADC2 "不可逆轉的勢頭"。

然而,觀察家們強調,在按照保持(或恢復)感知、處理和認知方面的優勢所需的緊迫時間表實施JADC2方面,有幾個持續的挑戰。特別是相對于中國而言。

圖5. JADC2的邏輯圖反映了與國防部JADC2實施計劃相關的復雜性和雄心。資料來源:美國國防部。

數據安全和網絡安全、數據管理和共享問題、與盟友的互操作性以及與軍方網絡整合相關的問題,都被認為是認識到JADC2方法的宏偉前景所面臨的挑戰。一些人還強調,這種包羅萬象的雄心也是一種挑戰。哈德遜研究所的布萊恩-克拉克和丹-帕特認為,"當今威脅的緊迫性和新技術帶來的機遇要求五角大樓領導人將JADC2的重點從美國軍事部門的需求轉向作戰人員的需求。

可以肯定的是,在人工智能開發和整合項目中,不一定要避免宏偉的野心。然而,采用的途徑將需要在難以實現的、官僚主義的、耗時的和昂貴的目標與開發能夠在美國部隊面臨的更直接的威脅時限內提供能力和優勢的系統之間取得平衡。

用例2:脆弱的人工智能和將人工智能納入目標的道德和安全挑戰

2021年9月,空軍部長弗蘭克-肯德爾宣布,空軍已經 "首次將人工智能算法部署到實際作戰的殺傷鏈中,這表明部署人工智能的時代確實已經到來。"根據肯德爾的說法,將人工智能納入目標定位過程的目的是 "大大減少人工識別目標的人力密集型任務--縮短殺傷鏈并加快決策速度。" 成功使用人工智能支持目標定位是人工智能發展的一個里程碑,盡管在更全面地采用人工智能的作用方面仍然存在道德、安全和技術挑戰。

例如,2021年美國防部的一項測試強調了人工智能的脆弱性問題。根據Defense One的報道,測試中使用的人工智能目標定位在人工智能不得不從不同角度破譯數據的環境中只有大約25%的時間是準確的,盡管它認為它有90%的時間是準確的,這表明缺乏 "適應一套狹窄的假設之外條件"的能力。"這些結果說明了今天的人工智能技術在安全關鍵環境中的局限性,并加強了在一系列條件下對人工智能進行積極和廣泛的現實世界和數字世界測試和評估的必要性。

人工智能目標定位的道德和安全也可能構成對進一步采用的挑戰,特別是隨著對人工智能算法的信心增加。空軍的行動涉及自動目標識別的輔助作用,協助 "情報專家"--即人類決策者。當然,國防部有一個嚴格的目標定位程序,人工智能的目標定位算法將是其中的一部分,再往前想,自主系統將必須通過這一程序。然而,即使它們是這一程序的一部分,并被設計用來支持人類的決定,高錯誤率加上對人工智能輸出的高度信任,有可能導致不理想或嚴重的結果。

用例3:人工智能在信息領域應用的局限性

與中國和俄羅斯日益激烈的競爭正在信息和網絡領域上演,對美國安全以及美國經濟、社會和政體具有真實、持久和破壞性的影響。

對于網絡和信息行動來說,人工智能技術和技能是未來進攻和防御行動的核心,突出了人工智能在信息領域的危險性和前景。

人們對智能機器人、合成媒體的威脅越來越關注,例如描述沒有發生過的事件或聲明的逼真視頻或音頻制品,以及能夠創造出令人信服的散文和文本的大型語言模型。雖然虛假信息是一個需要社會和整個政府應對的挑戰,但國防部無疑將在管理和應對這一威脅方面發揮關鍵作用--由于其在美國政治和社會中的突出地位,其職能作用的性質,以及其持續活動的影響。

人工智能在五角大樓和其他美國政府檢測機器人和合成媒體的努力中處于領先地位。例如,DARPA的MediaForensics(MediFor)項目正在使用人工智能算法來 "自動量化圖像或視頻的完整性"。

然而,鑒于合成媒體通過社交媒體的傳播速度,人們對這種檢測的速度表示擔憂。正如聯合參謀部首席信息官丹尼斯-克拉爾中將所觀察到的,"機器和人工智能贏得其中一些信息運動的速度改變了我們的游戲......數字化轉型、預測分析、ML、人工智能,它們正在改變游戲......如果我們不匹配這種速度,我們將使其達到正確的答案,而這種正確的答案將完全不相關。"

4 加快美國防部AI的應用

正如上面的討論所示,美國防部在成功部署人工智能信息管理和決策支持工具的基礎上,有一系列廣泛的人工智能相關舉措,處于不同的發展和實驗階段。隨著重點轉向整合和擴展,加快這些采用工作對于保持美國在與中國的戰略競爭中的優勢以及有效遏制俄羅斯至關重要。

在這一節中,本文強調了美國防部與其工業伙伴之間關系的一些不協調,這些不協調可能會導致失去創新和有影響力的人工智能項目的機會,擴大使用替代采購方法的積極影響,以及日益緊迫的調整過程和時間表,以確保美國軍隊能夠獲得未來戰爭的高水準技術能力。此外,本節還討論了國防部實施道德人工智能原則的方法,以及與可信和負責任系統的標準和測試有關的問題。

4.1 美國防部和工業界的伙伴關系:統一觀點、流程和時間安排

盡管國防部已經發布了一些高級別文件,概述了人工智能發展和部署的優先領域,但市場滿足,甚至理解這些需求的能力還遠遠不夠。最近,IBM對來自全球國防組織的250名技術領導人進行了調查,揭示了國防技術領導人和國防部如何看待人工智能對組織和任務的價值的一些重要差異。例如,只有約三分之一的受訪技術領導人表示,他們認為人工智能對軍事后勤、醫療和健康服務以及信息操作和深層假想有重大的潛在價值。當被問及人工智能支持的解決方案對商業和其他非戰斗應用的潛在價值時,不到三分之一的人提到了維護、采購和人力資源。

這些觀點與國防部在人工智能方面的目標有些不一致。例如,包括設備維護和采購在內的軍事后勤和維持職能是國防部實施人工智能的首要任務之一。Leidos與退伍軍人事務部的合作也說明了人工智能在醫療和健康服務方面的潛力。最后,隨著人工智能在虛假信息運動中的使用已經開始,正如上一節的討論所強調的那樣,迫切需要開發技術措施和人工智能支持的工具,以檢測和反擊人工智能驅動的信息行動。

國防部及其行業伙伴基于各自的問題集和任務,有不同的優先事項和激勵措施。但是,對人工智能發展的有價值和關鍵領域的不同觀點可能會導致失去有影響力的人工智能項目的機會。也就是說,即使五角大樓和它的工業伙伴在人工智能方面意見一致,有效的合作也常常被一個笨拙的官僚機構所阻撓,這個機構常常被傳統的流程、結構和文化束縛。

國防部的預算規劃、采購、收購和簽約流程,總的來說,不是為購買軟件而設計的。這些 這些體制上的障礙,再加上復雜而冗長的軟件開發和合規條例,對小型初創企業和非傳統供應商來說尤其困難,因為他們缺乏資源、人員和事先的知識,無法像國防部的主要部門那樣駕馭這個系統。

國防部清楚地意識到這些挑戰。自2015年以來,國防部長辦公室和各軍種已經建立了幾個實體,如DIU、AFWERX、NavalX和陸軍應用實驗室,與商業技術部門,特別是初創企業和非傳統供應商對接,目的是加速提供同類最佳的技術解決方案。同時,國防部還采取了其他值得注意的措施,以促進使用替代性的采購和合同,這為構建和執行協議提供了比傳統采購更大的靈活性。這些包括 "其他交易授權、中間層采購、快速原型設計和快速投入使用以及軟件采購的專門途徑"。

DIU一直處于使用其中一些替代性采購途徑的前沿,從商業技術部門采購人工智能解決方案。空軍的AFWERX還與空軍研究實驗室和國家安全創新網絡合作,創新地利用小企業創新研究(SBIR)和小企業技術轉讓(STTR)資金,以 "提高項目的效率、有效性和過渡率"。例如,在2021年6月,美國空軍SBIR/STTR人工智能投標日向關于 "可信人工智能,這表明系統是安全、可靠、強大、有能力和有效的 "主題的提案提供了超過1800萬美元。

這些都是朝著正確的方向邁出的步伐,而且確實變得更容易獲得國防部的研究、開發和原型制作資金。然而,及時獲得生產資金仍然是一個重大挑戰。這個 "死亡之谷 "的問題--研究和開發階段與一個既定的、有資金記錄的項目之間的差距--對于非傳統的國防公司尤其嚴重,因為風險資本對初創企業的資助周期與將一個項目納入國防部預算所需的時間之間存在差異。

五角大樓明白,彌合 "死亡之谷 "對于推進和擴大創新至關重要,并在最近啟動了快速國防實驗儲備,以處理這些問題。然而,使預算規劃、采購和簽約流程與私人資本的步伐相一致所需的系統性變化,需要國會采取行動,并可能需要數年時間來實施。在實施這些改革方面的延誤正在損害國防部獲得尖端技術的能力,而這些技術在未來的戰場上可能是至關重要的。

4.2 建立可信賴和負責任的人工智能系統

確保美國軍隊能夠使用安全可信的人工智能和自主系統,并按照國際人道主義法律使用這些系統,將有助于美國保持其競爭優勢,以對抗俄羅斯等對人工智能的道德使用承諾較少的專制國家。強調值得信賴的人工智能也是至關重要的,因為國防部的大多數人工智能項目都需要人機合作和協作的元素,它們的成功實施在很大程度上取決于操作者對系統的足夠信任和使用。最后,國防部和行業伙伴之間就可信和負責任的人工智能的共享標準和測試要求進行更密切的協調,對于推進國防部人工智能的采用至關重要。

除了國防部現有的武器審查和目標程序,包括自主武器系統的協議,該部門還在尋求解決倫理、法律和政策的模糊性,以及人工智能更具體的風險。2020年2月,五角大樓通過了五項道德原則來指導人工智能的發展和使用,呼吁人工智能是負責任的、公平的、可追溯的、可靠的和可治理的。為了將這些原則付諸實踐,國防部副部長凱瑟琳-希克斯發布了一份備忘錄,指示采取一種 "整體的、綜合的和有原則的方法 "來整合負責任的人工智能(RAI),包括六個原則:管理、作戰人員的信任、產品和采購生命周期、需求驗證、負責任的人工智能生態系統和人工智能勞動力。

同時,2021年11月,DIU發布了其負責任的人工智能指導方針,響應了備忘錄中對 "工具、政策、流程、系統和指導 "的呼吁,將道德的人工智能原則納入該部門的采購政策。這些指導方針是在國防部人工智能項目中操作和實施道德的具體步驟,建立在DIU在預測健康、水下自主、預測性維護和供應鏈分析等領域的人工智能解決方案的經驗上。它們的目的是可操作的、自適應的和有用的,同時確保人工智能供應商、國防部利益相關者和DIU項目經理在人工智能系統生命周期的規劃、開發和部署階段考慮到公平、問責和透明度。

國防部人工智能項目的成功將在很大程度上取決于確保人類發展并保持對其智能機器隊友的適當信任。因此,國防部對可信人工智能的強調越來越多地體現在其一些旗艦人工智能項目中。例如,2020年8月,DARPA的空戰進化(ACE)項目吸引了大量的關注,因為一個人工智能系統在模擬的空中斗犬比賽中擊敗了空軍的一名頂級F-16戰斗機飛行員。 ACE的一個關鍵問題是 "如何讓飛行員足夠信任人工智能并使用它",而不是讓人類與機器對決。ACE選擇了斗狗場景,很大程度上是因為這種類型的空對空戰斗包含了許多成為戰斗機飛行員群體中值得信賴的伙伴所必需的基本飛行動作。讓人工智能掌握作為更復雜任務基礎的基本飛行動作,如壓制敵方防空系統或護送友軍飛機。根據ACE項目經理的說法,AlphaDogfight試驗是 "關于增加對人工智能的信任"。

人工智能的發展速度很快,因此很難設計和實施一個足夠靈活的監管結構,以保持相關性,同時又不至于限制性太強而扼殺創新。與國防部合作的公司正在尋求符合國防部人工智能道德原則的人工智能系統的開發、部署、使用和維護的指導方針。這些行業伙伴中的許多人已經采用了他們自己的可信和負責任的人工智能解決方案的框架,強調了安全、安保、穩健、彈性、問責制、透明度、可追溯性、可審計性、可解釋性、公平性和其他相關質量等屬性。

圖:2021年10月19日,在亞利桑那州尤馬試驗場,一名美國陸軍士兵使用戰術機器人控制器來控制遠征模塊化自主車輛,作為準備 "聚合項目 "的練習活動。在 "聚合項目21 "期間,士兵們試驗了使用這種車輛進行半自主偵察和再補給。無論是在戰場上還是在戰場之外,對自主和半自主車輛等人工智能能力的信任對于成功至關重要。

目前,對于什么是道德或值得信賴的人工智能系統,沒有共同的技術標準,這可能會使非傳統的人工智能供應商難以設定預期,并在官僚機構中穿梭。國防部不直接負責制定標準。相反,2021年國防授權法案(NDAA)擴大了國家標準與技術研究所(NIST)的任務,"包括推進人工智能的合作框架、標準、指導方針,支持開發人工智能系統的風險緩解框架,并支持開發技術標準和指導方針,以促進值得信賴的人工智能系統"。2021年7月,NIST在制定其人工智能風險管理框架時,向利益相關者發出了信息請求,旨在幫助組織 "將可信性考慮納入人工智能產品、服務和系統的設計、開發、使用和評估"。

對這一挑戰沒有簡單的解決方案。但是,讓政府、行業、學術界和民間社會的利益相關者參與進來的合作過程可以幫助防止人工智能的發展走上社交媒體的道路,在社交媒體上,公共政策未能預測到虛假信息和其他惡意活動在這些平臺上造成的風險和損失,而且反應緩慢。

與標準相關的是與測試、評估、驗證和確認(TEVV)相關的挑戰。測試和驗證過程是為了 "幫助決策者和操作者了解和管理開發、生產、操作和維持人工智能系統的風險",對于建立對人工智能的信任至關重要。國防部目前的TEVV協議和基礎設施主要是針對主要的國防采購項目,如船舶、飛機或坦克;它是線性的、順序的,而且一旦項目過渡到生產和部署,最終是有限的。然而,對于人工智能系統,"開發從未真正完成,所以測試也是如此。"因此,像人工智能這樣的適應性強、不斷學習的新興技術需要一個更加敏捷和迭代的開發和測試方法,正如NSCAI建議的那樣,"將測試作為需求規范、開發、部署、培訓和維護的持續部分,包括運行時監測操作行為。"

建立在開發、安全和運營(DevSecOps)的商業最佳實踐基礎上的綜合和自動化的開發和測試方法,更適合于人工智能/ML系統。雖然JAIC的聯合基金有可能實現真正的人工智能DevSecOps方法,但在整個國防部擴大這種努力是一個重大挑戰,因為它需要對當前的測試基礎設施進行重大改變,以及更多的資源,如帶寬、計算支持和技術人員。也就是說,如果不開發更適合人工智能的新測試方法,不調整當前的測試基礎設施以支持迭代測試,將阻礙大規模整合和采用可信和負責任的人工智能的努力。

上述關于標準和TEVV的討論概括了現代人工智能系統對現有國防部框架和流程的獨特挑戰,以及商業技術公司和國防部對人工智能開發、部署、使用和維護的不同方法。為了加速人工智能的采用,國防部及其行業伙伴需要在具體的、現實的、與操作相關的標準和性能要求、測試過程和評估指標上更好地保持一致,并納入道德的人工智能原則。一個以可信和負責任的人工智能為導向的國防技術生態系統可以促進最佳做法的相互交流,并降低非傳統供應商和初創公司所面臨的官僚主義和程序性障礙。

5 主要收獲和建議

充分發揮人工智能推動成本和時間效率的能力,支持人類決策者,并實現自主性,將需要更多的技術進步或開發新的作戰概念。下面,我們概述了優先努力的三個關鍵領域,以更成功地將人工智能納入整個國防部事業,并確保美國能夠阻止威脅,并保持對其競爭對手和潛在對手的戰略、戰役和戰術優勢。

5.1 優先考慮安全、可靠、受信任和負責任的人工智能開發和部署

與中國日益激烈的戰略競爭,精湛的技術和強有力作戰能力,以及與私營部門快速的技術開發和整合速度的比較,都給國防部帶來了壓力,使其更快地走向人工智能系統的實戰。在人工智能發展中鼓勵更大的風險容忍度,以便在大規模采用人工智能方面取得進展,這有很多好處。但是,僅僅為了 "超越 "中國而匆忙部署容易受到一系列對手攻擊的人工智能系統,并且很可能在作戰環境中失敗,這將被證明是適得其反。

指導美國軍隊的道德準則反映了對遵守戰爭法則的基本承諾,而此時,一些獨裁國家對人權和人道主義原則很不重視。同時,國防部對新能力的測試和保證采取了嚴格的方法,旨在確保新武器的使用是負責任的和適當的,并盡量減少事故、誤用和濫用系統和能力的風險,因為這可能會產生危險,甚至是災難性的影響。美國與許多盟友和伙伴共享的這些價值觀和原則,在與專制國家競爭時是一種戰略資產,因為它們正在部署人工智能軍事系統。為了鞏固國防部在這個領域的優勢,我們建議采取以下步驟。

  • 美國防部應將DIU的“負責任的人工智能指南”納入相關的提案請求、招標和其他材料中,要求承包商展示他們的人工智能產品和解決方案是如何實施國防部的人工智能道德原則。這將設定一套共同和明確的期望,幫助非傳統的人工智能供應商和初創公司在五角大樓的提案過程中游刃有余。最近有國防部為項目制定收購類別的先例,要求工業界調整其開發過程,以滿足不斷變化的國防部標準。例如,在2020年9月,美國空軍為所有采購工作制定了e系列采購指定,要求供應商使用數字工程實踐--而不是原型--作為他們激勵行業接受數字工程的一部分。

  • 美國防部的行業合作伙伴,特別是非傳統的人工智能供應商,應積極與NIST合作,因為該機構繼續努力制定標準和指導方針,以促進可信賴的人工智能系統,以確保他們的觀點為后續框架提供信息。

  • 本文提到的有效采用人工智能的挑戰包括人工智能的脆弱性和對手旨在破壞人工智能算法的網絡攻擊可能性。克服這些挑戰將需要國防部繼續致力于提高國防部人工智能系統測試和評估的速度、種類和能力,以確保這些系統在更廣泛的不同環境下發揮預期功能。其中一些測試需要在真實世界的環境中進行,但基于模型的模擬的進步可以使人工智能系統的性能在數字/虛擬世界中得到越來越多的驗證,減少與這種測試相關的成本和時間。

圖:人工智能可以極大地重塑未來的戰場。為了實現這一愿景,美國防部必須采取關鍵步驟,有效利用人工智能。資料來源:美國陸軍。

  • 此外,美國防部還應該利用國防部研究與工程副部長(USDR&E)的測試實踐和優先事項,以確保計劃和部署的人工智能系統能夠抵御對手的攻擊,包括數據污染和算法損壞。

  • 美國防部應利用盟友和外國合作伙伴來開發、部署和采用可信的人工智能。這種性質的參與對于協調人工智能發展和使用的共同規范至關重要,這些規范遏制并對抗中國和俄羅斯的獨裁技術模式。擴大現有合作模式和建立新的伙伴關系的途徑可以包括以下內容:

i. 加強對道德、安全和負責任的人工智能的重視,將其作為全日空防務伙伴關系的一部分,通過評估成員方法的共同點和差異,確定未來聯合項目和合作的具體機會。

ii. 與 "五眼"、北約和AUKUS伙伴交叉分享和實施聯合道德項目。除了支持互操作性,這將增加視角和經驗的多樣性,并有助于確保人工智能發展工作限制各種形式的偏見。正如本項目所采訪的一位前將軍所指出的,"多樣性是我們確保可靠性的方式。它是必不可少的。"

iii. 擴大與不同能力和地域的盟友和合作伙伴的聯系,包括印度、南非、越南,以探索雙邊和多邊研發工作和技術共享計劃的機會,解決可信和負責任的人工智能的技術屬性。

5.2 調整人工智能發展的關鍵優先事項,加強國防部和工業伙伴之間的協調,以幫助縮小國防部人工智能能力的差距

如果不與廣泛的技術公司建立密切的伙伴關系,國防部將無法實現其在人工智能方面的雄心壯志,并與中國通過軍民融合采購技術創新的模式進行有效競爭。這包括與五角大樓有長期聯系的國防工業領導人,處于全球創新前沿的技術巨頭,尋求擴大其政府投資組合的商業技術參與者,以及處于人工智能發展前沿的初創企業。但是,國防部的預算規劃、采購、收購、簽約和合規流程可能需要從根本上進行重組,以有效地與這個充滿活力和多樣化的技術生態系統的整體接觸。

系統性變革是一個緩慢而艱巨的過程。但是,拖延這一過渡有可能使美國軍隊在利用人工智能承諾提供的優勢方面落后,從作戰速度到決策主導權。同時,以下行動可以幫助改善與行業伙伴的協調,以加快國防部采用人工智能的努力。

  • 國防部應評估其溝通和外聯戰略,以澄清和精簡圍繞該部門在人工智能方面的優先事項的信息。

  • 國防部應與技術公司合作,重新審查他們對某些類別的人工智能解決方案的潛在價值的評估,包括但不限于后勤、醫療和健康服務以及信息操作。

  • 國防部應實施NSCAI的建議,加快對采購專業人員的培訓,使其了解采購和簽約的全部可用選擇,并激勵他們使用人工智能和數字技術。" 此外,這種采購人員培訓舉措應確保采購專業人員充分了解國防部的人工智能倫理原則以及可信和負責任的人工智能的技術層面。國防部的道德準則可以作為這種培訓的基礎。

5.3 促進領先的國防技術公司和非傳統供應商之間的協調,以加快美國防部人工智能的采用

在中短期內,美國防部將不會建立全新的人工智能系統,而是將人工智能整合到一系列現有的軟件和硬件系統中--從網絡防御架構到戰斗機到C2。因此,實施人工智能的進展也將取決于簡化國防部一直在爭取的創新和尖端技術的初創公司和非傳統人工智能供應商與負責將新能力整合到傳統系統的國防部門之間的合作。

NSCAI建議確定 "國防部門與非傳統公司合作的新機會,以便在現有平臺上更快地采用人工智能能力。"我們贊同這一建議:改進國防部門與非傳統公司之間的協調可以幫助確保人工智能解決方案是強大的,有彈性的,與作戰相關的,以及引導有前途的原型穿過 "死亡之谷"。

毫無疑問,從概念到實踐可能是很棘手的。本文的研究顯示,在將創新的新技術從實驗室轉移到記錄項目中采用的主要挑戰在哪里,人們的觀點存在著很大的分歧。初創企業傾向于認為系統集成商抗拒參與,而初創企業可能被認為缺乏對收購過程的理解,以及開發的技術難以整合到記錄項目中,或難以擴大規模。

彌補這一差距將需要政府采取新的方法來解決非傳統供應商對知識產權的擔憂。大多數人不愿意放棄敏感技術的所有權,這些技術主要是賣給國防市場以外的客戶。這也將涉及到國防部幫助小企業通過加快網絡認證和運營授權(ATO)過程等步驟來瀏覽聯邦采購流程,以及幫助有興趣的公司為國防部的不同組成部分開發使用案例。這種積極的促進作用將幫助那些通過研究和開發撥款與國防部合作的非傳統供應商更有準備地與系統集成商達成合作。

最重要的是,優化大型系統集成商和小型創新者的利益,將需要國防部在連接小型公司和那些正在運行的項目方面發揮更積極的對話者作用。目前,國防部在要求公司合作方面存在一些可以理解的猶豫,主要是擔心觸犯聯邦采購條例(FAR)。但是,正如本項目采訪的一位行業專家所認為的,國防部可以更積極地了解《聯邦采購條例》所允許的內容,并幫助公司建立聯系,特別是為了滿足特定的采購優先權或計劃。

6 結論

在過去的幾年里,對人工智能的興趣和投資已經獲得了動力。這在國家安全和國防界尤其如此,因為戰略家、政策制定者和行政人員在不斷上升的地緣戰略競爭中尋求決定性的優勢,并為以復雜性、不確定性和最重要的速度為特征的未來操作環境做準備。人工智能現在是美國和中國之間軍事技術競爭的中心,這兩個國家以及世界上其他國家的軍隊都已經在部署人工智能系統,目的是為了主導未來的戰場。

美國不能冒落后于中國的風險--在人工智能的創新方面,在人工智能的采用方面,在人工智能全面融入國防事業方面,都不能。迫切需要解決一系列技術和官僚程序以及文化問題,迄今為止,這些問題已經抑制了國防部采用人工智能的步伐。具體來說,國防部應優先考慮以下問題。

  • 建立對人工智能的信任:國防部的人工智能努力主要集中在增強人類理解、決策和效能的技術上,而不是取代人類。因此,在人類和他們的智能機器隊友之間建立信任和信心是成功開發和部署軍事人工智能的一個關鍵方面。

  • 制定和實施可信和負責任的人工智能標準:目前,對于什么是可信和負責任的人工智能,還沒有共同的標準或系統性能要求。因此,五角大樓及其行業伙伴必須與NIST等機構合作,制定和實施與作戰相關的標準、測試流程和評估指標,其中包括道德的、可信賴的和負責任的人工智能原則。這將有助于將成功的人工智能研究原型推進到可投入生產的解決方案中。

  • 促進美國創新生態系統和國防工業基地的優化。將尖端的人工智能技術引入國防部還需要五角大樓減少國防部采購過程中經常出現的官僚主義挑戰,特別是對于那些在傳統國防工業基地之外的創新公司。開發新的手段來支持和激勵這些公司的參與,并促進領先的國防技術公司與初創公司和非傳統供應商之間的行業內伙伴關系將是至關重要的。

  • 吸引盟友和合作伙伴。正如本文開頭所述,烏克蘭戰爭加強了盟友和合作伙伴在執行地緣政治規范和標準方面的重要性。未來人工智能的發展和采用也可能是如此。國防部不僅將受益于工業界和國家安全界的合作,還將受益于與盟友和外國伙伴的合作,以確保建立和頒布規范和標準,從而實現可信、負責和可互操作的人工智能開發和部署。

關于本報告

本報告是在對人工智能的國家安全和國防影響進行為期八個月的研究項目的最終成果。

關于作者

瑪格麗特-科納耶夫(Margarita Konaev)是大西洋理事會斯考克羅夫特戰略與安全中心前沿防御業務的非常駐高級研究員。此外,她還擔任喬治敦安全與新興技術中心(CSET)的分析副主任和研究員,對人工智能的軍事應用和俄羅斯軍事創新感興趣。她也是新美國安全中心的兼職高級研究員。在此之前,她是西點軍校現代戰爭研究所的非駐地研究員,弗萊徹法律和外交學院的博士后研究員,以及賓夕法尼亞大學佩里世界之家的博士后研究員。在加入CSET之前,她曾在Gartner公司的營銷和溝通部門擔任高級負責人。

科納耶夫博士對國際安全、武裝沖突、非國家行為者和中東、俄羅斯和歐亞大陸的城市戰爭的研究已經在《戰略研究雜志》、《全球安全研究雜志》、《沖突管理與和平科學》、法國國際關系研究所、《原子科學家公報》、《法律戰》、《巖石上的戰爭》、現代戰爭研究所、外交政策研究所以及其他一系列機構和組織發表。她擁有圣母大學的政治學博士學位,喬治敦大學的沖突解決碩士學位,以及布蘭代斯大學的學士學位。

泰特-努爾金(Tate Nurkin)是OTH情報集團的創始人,也是大西洋理事會斯考克羅夫特戰略與安全中心的高級研究員。

在2018年3月建立OTH情報集團之前,努爾金在IHS Markit的簡氏公司工作了12年,擔任各種職務,包括管理簡氏國防、風險和安全咨詢業務。從2013年到他離開,他擔任戰略評估和未來研究(SAFS)中心的創始執行主任,該中心提供有關地緣政治、未來軍事能力和全球國防工業的全球競爭的思想領導和定制分析。

實質上,努爾金的研究和分析特別關注中美競爭、國防技術、未來軍事能力和全球國防工業及其市場問題。他還擅長設計和提供替代性未來分析活動,如情景規劃、紅色團隊和兵棋推演。

他曾在聯合管理服務公司、SAIC的戰略評估中心以及博思艾倫公司的建模、模擬、兵棋推演和分析團隊工作。2014-2018年,他在世界經濟論壇的核安全全球議程委員會和國際安全未來委員會連續任職兩年,該委員會的成立是為了診斷和評估第四次工業革命的安全和防御影響。

努爾金擁有佐治亞理工學院薩姆-納恩國際事務學院的國際事務科學碩士學位,以及杜克大學的歷史和政治學學士學位。

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2022年6月15日,英國國防部發布《國防人工智能戰略》,旨在使英國國防部成為世界上最有效、最高效、最可信且最具影響力的國防機構。該戰略將促進國防領域采用人工智能實現決策優勢、提高效率、解鎖新能力、增強整體力量。戰略目標包括

  • (1)將國防部轉變為一個“做好人工智能準備”的機構。提高人員技能,實現數字、數據和技術“賦能者”的現代化。

  • (2)以最快的速度和規模采用/利用人工智能。利用近期和長期的機會,進行系統性實驗,開展國際合作。

  • (3)加強英國國防與安全的人工智能生態系統。消除商業壁壘,激勵與商業界開展合作。

  • (4)塑造全球人工智能發展。支持負責任的全球人工智能發展,促進安全與穩定。

英國國防部部長(Ben Wallace)前言

一年前,我們發表了綜合審查報告,承諾加強國防安全,并使我們的武裝部隊現代化。我們當時申明,這些步驟是對不斷惡化的全球安全環境,包括基于國家的威脅的必要回應。自那時起,俄羅斯對烏克蘭的行動將工業時代戰爭的所有恐怖帶回了歐洲中心。在烏克蘭發生的悲慘事件嚴酷地提醒我們,必須確保我們的武裝部隊能夠應對本大陸在20世紀留下的那種常規軍事挑戰。

然而,我們也注意到,我們生活在一個持續的全球競爭的時代,其特點是混合和亞門檻威脅。俄羅斯對烏克蘭的行動消除了戰爭與和平之間的任何模糊界限,但在此之前已有多年的惡性活動。當我們與國際社會團結一致,挑戰普京政權的行動時,我們認識到國防必須在競爭和沖突的各個領域具有相關性和有效性。

為了應對這些不同的挑戰,英國防部必須優先考慮研究、開發和試驗,通過利用創新概念和尖端技術的進步來保持戰略優勢--而人工智能是國防現代化必不可少的技術之一。想象一下,一個士兵在前線,在高度發達的合成環境中接受訓練,由便攜式指揮和控制設備引導,分析和推薦不同的作戰方案,由數據庫捕捉和處理來自數百架小型無人機的最新信息,捕捉數千小時的畫面。想象一下自主補給系統和戰斗車輛,更有效地提供補給和效果,而不把我們的人置于危險之中。想象一下,最新的定向能武器使用閃電般的目標檢測算法來保護我們的船只,而支持這一切的數字骨干則使用人工智能來識別和防御網絡威脅。

人工智能在提高能力方面有巨大的潛力,但它經常被當作一種潛在的威脅來談論。人工智能系統確實對我們的安全構成了威脅,在我們的對手手中,我們必須不要讓他們獲得重要的優勢。我們也認識到,人工智能在許多情況下的使用,特別是在軍事上的使用,提出了深刻的問題。我們非常認真地對待這些問題--但請想一想你家里有多少支持人工智能的設備,并問問自己,我們是否不應該利用同樣的技術來保衛我們自己和我們的價值觀。我們必須雄心勃勃地通過人工智能追求戰略和作戰優勢,同時維護我們所服務的社會標準、價值觀和規范,并展示出可信賴性。

該戰略闡述了我們將如何以速度和規模采用和利用人工智能,將國防部轉變為一個 "準備好的人工智能 "組織,并提供最先進的能力;我們將如何與英國的人工智能產業建立更強大的伙伴關系;以及我們將如何進行國際合作,以塑造全球人工智能發展,促進安全、穩定和民主價值觀。它構成了國家人工智能戰略的一個關鍵因素,并加強了國防部通過科學和技術推動戰略優勢的核心地位。

英國國防人工智能戰略概覽

其愿景是,在人工智能方面,成為世界上最有效、最高效、最值得信任和最具影響力的國防組織。

  • 有效--通過提供贏得戰斗的能力和支持功能,以及我們與英國的盟友和人工智能生態系統的合作和伙伴關系的能力。
  • 高效--通過創新地使用技術來提供能力,開展業務,并在我們的組織中實現生產力的益處。
  • 信任--被公眾、我們的合作伙伴和我們的員工所信任,因為我們的人工智能系統是安全和可靠的,而且我們明確承諾按照我們的核心價值觀,合法和道德地使用人工智能。
  • 有影響力--在塑造全球人工智能技術的發展和管理人工智能相關問題的積極目的方面,協作工作并以身作則。

英國國防部采用人工智能的四個結果:決策優勢、效率、釋放新能力、增強整個部隊的能力

國防部MOD對人工智能的管理:國防部的人工智能沒有單一的總體所有者。如果我們要實現我們的目標,每個業務單位和職能部門都要發揮重要作用。

  • 國防部MOD總部:制定人工智能政策和戰略,確定能力目標,指導戰略方案并確保整體的一致性。
  • 業務單位/職能部門領導:在本戰略和總部的指導下,追求與他們最相關的人工智能形式。
  • 戰略指揮部:確保整個作戰領域的戰略和行動整合。

整體戰略的一致性由國防人工智能和自主單位(DAU)和國防人工智能中心(DAIC)共同管理。DAU制定戰略政策框架,管理人工智能的開發、采用和使用。DAIC是人工智能研發和技術問題的協調中心。

圖:國防人工智能中心(DAIC)架構

4個戰略目標

綜合審查(Integrated Review,2021年)強調國家在人工智能方面的卓越表現是確保英國到2030年成為 "科學和技術超級大國 "的核心。國家人工智能戰略(National AI Strategy,2021年)指出,它具有改寫整個行業規則的巨大潛力,推動經濟大幅增長并改變生活的所有領域。綜合作戰概念(Integrated Operating Concept,2020年)描述了無處不在的信息和快速的技術變革是如何改變戰爭特征的。在整個軍事行動的范圍內,沖突正變得越來越復雜和動態。新技術產生了大量的數據,釋放了新的威脅和脆弱性,并通過先進的下一代能力(如成群的無人機、高速武器和先進的網絡攻擊)擴大了潛在攻擊的規模。

這些技術--以及它們所帶來的作戰節奏--可能會極大地壓縮決策時間,對人類理解力的極限造成考驗,并且往往需要以機器的速度做出反應。正如國防指揮文件(Defence Command Paper,2021年)所指出的,"未來的沖突可能在所采用的人工智能解決方案的速度和效率上取得勝利或失敗"。同時,信息作戰對于反擊那些分散注意力、為惡性活動提供掩護和破壞公眾支持的虛假活動也越來越重要。簡而言之,國防領域正在發生徹底的動蕩,與人工智能相關的戰略競爭正在加劇。我們的反應必須是快速、有雄心和全面的。

本戰略闡述了我們將如何應對這一重大戰略挑戰。國防部的所有高級領導人都應該閱讀它,并在整個組織內廣泛傳播,因為人工智能影響到每個人。它與所有參與國防部隊發展和國防轉型的人特別相關,他們的結構和程序將在實施和交付中發揮關鍵作用--但國防部的每個部門都必須確定與他們相關的內容并采取相應行動。

  • (1)必須轉變為一個 "做好人工智能準備"的組織。將積極主動地推動我們的文化、技能和政策的變化,培訓領導者,提高勞動力技能,并加強國防人工智能和自主部門。將創建一個國防人工智能技能框架和新的人工智能職業發展和進步的途徑。將認識到數據是一種重要的戰略資產,并對其進行相應的管理和利用。將實施國防數字戰略(2021)和國防數據戰略(2021),并提供一個新的數字骨干和國防人工智能中心。這種轉型的一些要素(特別是數字和數據的推動者)將在新的人工智能技術戰略的指導下,在泛國防的基礎上提供或支持,但這對我們組織的每個部分都是一個挑戰,而這種挑戰的性質取決于具體的組織、其業務和人工智能提供的機會。

  • (2)必須以最快的速度和規模采用和利用人工智能以獲得國防優勢,將人工智能作為我們的首要任務之一,并在能力戰略和部隊發展進程中成為戰略優勢的關鍵來源。機會和挑戰在于整個組織內人工智能應用的廣泛性。在短期內,將通過系統地推出和采用 "AI Now "來提高有效性、效率和生產力:成熟的數據科學、機器學習和先進的計算統計技術。同時,將投資于 "AI Next":在我們更廣泛的研發管道中整合尖端的AI研究和開發。綜合性的多學科交付團隊將是采用人工智能和發展有效人機合作方法的核心,將人類的認知、創造力和責任感與機器速度的分析能力相結合。將建立一個中心來評估和減輕人工智能系統的脆弱性和威脅。將與盟友和合作伙伴緊密合作,開發創新的能力解決方案,以應對共同的挑戰,承擔維護小眾但至關重要的AI開發和測試能力的責任。

  • (3)必須刺激和支持英國國防安全人工智能生態系統,在國防和安全工業戰略(2021年)和國家人工智能戰略的基礎上。利用這些技術的能力植根于工業和學術AI基地的活力。將倡導和支持國家人工智能生態系統,將其作為一種戰略資產,建立一個更有活力和綜合的伙伴關系。將促進與該部門更緊密的聯系,建立一個新的國防和國家安全人工智能網絡,促進人才交流和共同創造,傳達一個規模化的需求信號,鼓勵民間部門投資于國防相關的人工智能研發,并簡化對國防數據和資產的訪問。將繼續改進采購系統,以推動更大的速度和敏捷性交付。還將采取措施促進中小型企業的發展機遇,使監管方法現代化,并最大限度地利用和商業化國防持有的人工智能相關知識產權。將在國防部內做到這一切,同時更廣泛地支持向人工智能經濟的過渡,獲取英國創新的好處。

  • (4)必須塑造全球人工智能發展,以促進安全、穩定和民主價值。隨著人工智能變得越來越普遍,它將大大改變全球安全的動態。它將成為地緣戰略競爭的一個關鍵焦點,不僅是技術和商業優勢的一種手段,也是競爭意識形態的一個戰場。將根據英國的目標和價值觀塑造人工智能的發展,促進道德方法,并根據民主價值觀影響全球規范和標準。將促進安全和穩定,確保英國的技術進步得到適當的保護,抵制有害的技術擴散,并探索建立信任的機制,將與軍事人工智能使用相關的風險降到最低。在制定安全政策以反映與人工智能有關的挑戰時,將保持對影響和威脅的廣泛視角,考慮可能出現的極端甚至是存在的風險,并與盟友和合作伙伴積極主動地接觸。將倡導減少戰略風險,并尋求建立對話以減少戰略錯誤、誤解和誤判的風險。將確保--無論在戰略系統中使用任何人工智能--人類對我們的核武器的政治控制在任何時候都得到保持。

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美國防部官網3月17日報道,2022年3月15日,美國防部副部長凱瑟琳·希克斯博士簽署了“聯合全域指揮與控制(JADC2)實施計劃”(2021年9月提交),同一天國防部官網公開了“聯合全域指揮與控制(JADC2)戰略概要”(2021年5月美國防部長簽署發布JADC2戰略,戰略全文為秘密級)。由于JADC2戰略和實施計劃的保密性,從此次放出的“戰略”摘要可看出其實施計劃的大致輪廓。

前言

在當前的全球安全環境中,美國軍隊面臨著敏捷的對手,他們越來越多地試圖通過阻礙,并在可能的情況下拒絕我們(美軍)的指揮和控制(C2)能力來破壞戰略和行動優勢。美國軍隊重新獲得并保持信息和決策優勢的能力是國防部的首要任務之一。

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。

執行總結

全球安全環境的快速變化給美國軍隊和聯合部隊抓住、保持和保護我們對對手的信息和決策優勢的能力帶來了新的重大挑戰。此外,我們必須預見到未來的軍事行動將在退化和有爭議的電磁頻譜環境中進行。這些挑戰要求部門作出一致和集中的努力,使我們開發、實施和管理C2能力的方式現代化,以便在所有作戰領域、跨梯隊和與我們的任務伙伴一起取得勝利。

JADC2為塑造未來聯合部隊的C2能力提供了一個連貫的方法,旨在在戰爭各個層次和階段、在各個領域以及與合作伙伴一起,產生感知、理解和行動的作戰能力,以便以相關的速度提供信息優勢。作為一種方法,JADC2超越了任何單一的能力、平臺或系統;它提供了一個機會來加速實施聯合部隊進行C2的方式中所需要的技術進步和理論變革。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)的明確決心。為此,JADC2戰略闡明了 "感知"、"理解 "和 "行動 "這三項指導性的C2功能,以及另外五條持久的努力方向(LOEs),以組織和指導提供JADC2的物資和非物資能力。這些工作重點包括 (1)建立JADC2數據企業;(2)建立JADC2人力企業;(3)建立JADC2技術企業;(4)將核C2和通信(NC2/NC3)與JADC2相結合;以及(5)使任務伙伴信息共享現代化。

這一戰略得到了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,并通過既定的部門授權、論壇和程序來同步和簡化工作,以確定JADC2能力的優先次序、資源、開發、交付和維持。現有的軍種和機構的開發和采購過程通常會產生特定領域的能力,無法滿足全領域C2的作戰需求。JADC2的方法將覆蓋這些現有的程序,目的是促進跨領域、聯合能力的發展。

該戰略提供了六項指導原則,以促進整個DoD在提供物資和非物資JADC2改進方面工作的一致性。這些原則是 (1) 信息共享能力的改進是在企業層面上設計和擴展的;(2) 聯合部隊C2的改進采用分層安全特性;(3) JADC2數據結構由高效、可發展和廣泛適用的通用數據標準和架構組成;(4) 聯合部隊C2必須在退化和有爭議的電磁環境中具有彈性;(5) 部門開發和實施過程必須統一,以提供更有效的跨域能力選擇;以及,(6) 部門開發和實施過程必須以更快速度執行。

JADC2戰略的結論是,迫切需要使用一個全企業的整體方法來實施物資和非物資的C2能力,以確保聯合部隊指揮官在整個競爭過程中獲得并保持對全球對手的信息和決策優勢。

一、簡介

JADC2戰略闡明了國防部為支持美國國家安全利益而推進聯合部隊C2能力的方法。國防戰略指示聯合部隊 "獲得并保持信息優勢,特別是在網絡空間、太空和電磁波譜方面"。將JADC2從指導聯合/整合能力發展的概念變為現實的巨大任務需要一個清晰的愿景、有效的戰略和靈活的流程。JADC2的成功實施將產生更好的聯合部隊C2能力,并需要加速應用技術解決方案來發展C2能力,以及調整管理政策和作戰程序。

圖1 JADC2邏輯圖

JADC2提供了一種方法來開發作戰能力,以在所有領域和合作伙伴的各個層面和階段感知、理解和行動,以相關的速度提供信息優勢。

圖1描述了實現全域C2的復雜性:聯合部隊指揮官依靠多年能力開發和實施的指導、技術、程序和能力,以便在行現實世界任務中使用有效的C2任務。

JADC2尋求優化信息的可用性和使用,以確保指揮官的信息和決策周期相對于對手的能力運行得更快。這種整體觀點將聯合部隊指揮官確定為軍種和機構C2能力發展工作的主要受益者,并將部門C2能力發展成果集中在提供聯合、全域操作C2性能和熟練程度。為實現這一目標,JADC2將覆蓋現有的基于軍種和機構的C2能力開發計劃框架,這些計劃目前向聯合部隊提供以領域為中心且經常重復的信息和決策管理能力。

這種“疊加”方法是一種協作方法,其中所有C2能力開發利益相關者都支持JADC2作為優化開發資源和優先級以及最大化作戰成果的統一方法。

二、JADC2方法

JADC2戰略通過(1)聯合部隊指揮官在作戰環境中“感知”、“理解”和“行動”的需要,以及(2)使用五個職能領域來組織其改進聯合部隊C2的方法重點或LOE,以指導改進的C2聯合部隊能力的開發和實施。在這種方法中,JADC2整合了現有的部門、軍種、機構和運營需求和能力開發流程,以塑造未來物資和非物資C2能力的交付。

該戰略的實施由JADC2跨職能團隊(CFT)監督,該團隊是國防部副部長特許機構,由來自作戰司令部、軍種、國防機構、聯合工作人員和OSD工作人員。識別和實施優先C2改進的主要方法是執行JADC2實施計劃。

感知:整合所有領域和電磁頻譜的信息

“感知和集成”是發現、收集、關聯、聚合、處理和利用來自全域(友好的、敵對的和中立的)數據的能力,并將信息作為理解和決策的基礎進行共享。JADC2通過使用聯合數據架構的各種情報傳感和信息共享網絡,支持聯合部隊和任務伙伴共享創新數據,利用遠程傳感器、情報設備和開放資源感知、集成全域內外信息,使聯合部隊指揮官能夠獲得信息和決策優勢。

理解:分析信息以更好地理解作戰環境

“理解”指的是分析信息,以便更好地理解和預測作戰環境、對手的行動和意圖、以及自身和友軍的行動。JADC2將利用人工智能和機器學習幫助指揮官快速決策,其將直接從傳感基礎設施中提取、合并和處理大量數據和信息,以保證對作戰環境的可靠、持續、實時了解,并在整個聯合部隊和任務伙伴之間共享。這將要求聯合部隊調整和更新現有的戰略、戰役、戰術級的指控流程和能力,同時這些規程和技術的進步將大大增強聯合部隊在降級環境中的作戰能力。

行動:決策和分發

“行動”指的是向聯合部隊及其任務伙伴做出決策并分發的過程。JADC2將使用規劃和決策支持工具,并依托先進、彈性和可靠的通信系統、無障礙和全面的信息基礎設施以及靈活的數據格式,確保快速、準確和安全地傳遞決策。同時,JADC2將使用任務式指揮的方法,下屬指揮官通過了解高級指揮官的行動意圖,可按照原則被授權自主采取行動,同時保留在通信中斷時或行動緊急情況下采取行動的能力。

三、JADC2落實措施(LOE)

JADC2戰略圍繞五個LOE組織,以指導部門在提供JADC2能力方面的行動,如下所示:1)數據體系;2)人力資源體系;3)技術體系;4)與核C2和C3集成;5)使任務伙伴信息共享現代化。每個LOE都由一個主要責任辦公室指導,該辦公室由高級標志/SES人員代表,他們有權通過其聯合能力委員會提出問題并與聯合需求監督委員會互動并提供支持。JADC2戰略實施計劃中描述了其他JADC2治理細節。

LOE1:構建JADC2數據體系

數據是一種戰略資產,必須由聯合部隊有效管理,使其能夠抓住、維護、并保護信息和決策優勢。為了加快決策速度,聯合部隊和我們的任務合作伙伴必須能夠發現和訪問來自所有作戰領域的任何數據和信息。以下關鍵數據標準化目標將直接影響聯合部隊指揮官管理和使用數據的能力:

  • 建立最低元數據標記標準;
  • 采用和使用標準化數據接口;
  • 實施通用數據可用性和訪問實踐;
  • 納入數據安全最佳實踐;
  • 建立符合JADC2的信息技術(IT)標準;
  • 繼續應用數據戰略目標(可見、可訪問、可理解、鏈接的、可信賴的、可互操作的、安全的)。

LOE2:構建JADC2人力資源體系

作戰環境中不斷增加的數據和信息可用性有可能使聯合部隊收集和匯總此類信息的技術手段不堪重負。現有的組織結構和決策流程正在被趕超,需要新的方法來確保聯合部隊指揮官抓住機會和保持優勢的能力,從而加劇了這個問題。

LOE2特別關注人類在C2能力方面的表現,并解決了創新人工智能和機器學習工具的使用問題。反過來,此類創新將推動制定預先確定的、預先批準的、事件驅動的、捆綁式授權的需求,以實現快速、相關的決策從戰略層面到戰術邊緣。這可能需要改革、重新調整或創建具有結構、敏捷性和資源的組織,以更有效地融合聯合部隊及其任務伙伴的物理和信息力量,使他們能夠對聯合信息優勢(JIA)進行有效控制操作。 該LOE還解決了培訓和教育領導者精通所有作戰領域作戰所需的專業發展。它將指導和支持JADC2政策、作戰概念(CONOPS)、條令以及戰術、技術和程序(TTP)方面的發展,以優化通過JADC2新能力獲得的優勢。為此,兵棋推演、實驗、演示、評估、訓練和演習的設計必須集中在競爭和沖突期間作戰的C2方面。同樣,國防部員工必須精通識別制度變革,以實現和維持改進的JADC2能力開發流程和產品。

LOE3:構建JADC2技術體系

該LOE解決了增強的共享態勢感知、同步和異步全球協作、戰略和作戰聯合規劃、實時全球部隊可視化和管理、預測部隊戰備和后勤、動態和非動態聯合和遠程實時同步和整合?射程精確火力,以及評估聯合部隊和任務伙伴表現的增強能力。

聯合部隊指揮官需要具有足夠速度和帶寬的安全的全球通信網絡,以滿足國家司令部和作戰司令部的作戰需求。LOE3解決了JADC2生態系統的傳輸基礎設施,并提供了基本的最低功能確保持續C2能力所必需的,包括通信系統的彈性和多樣性、多級安全性以及消除單點故障。這些經過網絡強化的先進技術將顯著提高指揮官組織、理解、計劃、決定、指導和監控所有聯合部隊和任務伙伴在所有領域以及在電磁頻譜使用退化和競爭期間的所有行動的能力。

LOE4:將NC2/NC3與JADC2集成

在適當的情況下,JADC2方法將與核C2和通訊。

LOE5:使任務合作伙伴信息共享現代化

聯合部隊指揮官通過與任務伙伴共享態勢感知,不斷努力建立和保持對作戰環境的共同理解。當來自每個合作伙伴的C2系統的數據可以被每個其他批準的合作伙伴訪問、查看和采取行動時,就可以實現理想的任務合作伙伴系統集成。然而,新興任務、大型聯盟和不斷發展的技術為實現這一目標帶來了持續的障礙。歸根結底,JADC2系統互操作性對于以速度、精度、相關性和安全性進行聯合和合作作戰至關重要。該LOE力求擴大和提高聯合部隊在所有類型的聯合作戰中交換信息和協調行動和效果的能力。

四、JADC2能力指導原則

JADC2方法的實施遵循以下總體原則。

在戰略層面設計和擴展信息共享能力

JADC2基于戰略層面設計和操作,依賴多個戰略節點和通信支撐網絡,提供傳遞重要信息所需的帶寬、功能和安全的全球鏈接能力。

安全

聯合部隊C2必須采用以強大網絡防御為先導的分層防御,以阻止可能威脅企業運營的惡意活動。聯合部隊必須有明確的政策指導、足夠的權力、充分的訓練、及時的情報以及在全球競爭環境中進行安全C2所需的技術。國防部必須在日常行動中采取戰時思維例如,邊打邊訓練并培養知識淵博的領導者和受過訓練的員工,以使用他們所掌握的工具和權威。

通用數據和互操作性標準

聯合部隊數據結構必須由高效、可演進和廣泛適用的通用數據標準和架構組成,并具有標準化的關鍵接口和服務,以便在具有各種不同類型的大型環境中訪問、聚合、管理、存儲、處理和共享數據合作伙伴和運營。

在降級的環境中保持彈性

聯合部隊必須能夠在降級或有爭議的C2環境中以最低限度的指導行動,指揮官和參謀人員必須在傳感和通信受到嚴重影響或完全癱瘓以及對手意圖不明確的情況下進行積極訓練。

在能力建設中保持統一

國防部必須改進其指揮控制能力開發和實施流程,以便更容易地采用跨域優先事項和解決方案選項。JADC2 CFT是部門能力開發人員討論、識別、協作和推薦機會的場所,以改進軍種和作戰領域內的C2信息共享和互操作性。

快速交付JADC2能力

國防部必須繼續發展其當前的C2開發和采購方法,并調整現有方法以更快地產生所需的能力。

五、結論

全球安全環境的變化,包括針對美國的不斷增加的惡意行動和信息技術的廣泛進步,為聯合部隊帶來了緊迫的挑戰和機遇。JADC2戰略通過推進互連和企業范圍的方法來提供支持全球一體化作戰的物資和非物資能力,從而應對這些挑戰和機遇。這些能力將直接和顯著提高指揮官獲得和保持信息和決策優勢的能力。

JADC2戰略闡明了一種企業方法,用于在所有作戰領域和整個電磁頻譜中改進聯合部隊的C2。它解決了人類決策的獨特方面,并尋求新的機會來增強C2的認知方面。該戰略確定了關鍵的C2功能,即感知、理解和行動,以及組織和指導改進的C2能力的開發和實施的五個努力方向。

JADC2方法成功的核心是JADC2 CFT。該機構將協作推動整個國防部可衡量的積極變化,以實現全域C2所需的能力、能力、持久性和全球影響力。

參考鏈接 //mp.weixin.qq.com/s/M-iUaaO5mO44MVFi_A6SBw

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英國國防部2021年發布報告《競爭時代的防務》。報告主要圍繞戰略背景、未來戰爭形勢、戰略方針、全球防務合作、人才發展、軍隊現代化、工業界合作等內容展開。闡述了不斷變化的戰略環境及未來戰場形勢,重新規劃了2021—2030年實現英軍全面轉型的戰略框架和國防戰略方針。報告還明確了英國防部在培育未來優勢、聯合盟友、有效利用人才、全面發展現代化軍事力量、鞏固行業關系、改變管理方式等6個方面的目標與計劃,明確了英軍發展的優先事項以及實現路徑。不可否認,這份報告是英國防部對本國軍事定位最徹底的一次重新評估,將成為英軍未來建設的戰略指南,也將成為提升英軍作戰能力的基本遵循。

報告概括出英國未來國家安全和國際環境的四個主要趨勢,分別是地緣政治環境變化、價值觀主導的系統性競爭、快速的技術變革、跨國挑戰等。在此背景下,英國軍隊擔負守衛國家安全的使命任務,是打造“全球英國”的國家形象的必要支撐。

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美國防戰略(NDS)確定了一個復雜的全球安全環境,其特點是對當前國際秩序的公開挑戰和國家間長期戰略競爭的重新出現。它要求建立一支致命的、靈活的、有彈性的和可快速部署的部隊,以對抗、威懾和贏得對所有對手的勝利。海軍執行CNO的指導,以我們的海上控制和力量投射的核心原則以及前瞻性的艦隊設計概念為中心,開展分布式海上作戰(DMO),提供NDS所需要的強大海上組成部分。作為NDS的組成部分,海軍航空兵強烈關注更新現有能力,使新的先進平臺投入使用,并通過加強戰術和程序來補充今天的作戰能力,以應對高端戰斗。

今天的航母攻擊群(CSG)--以大甲板、核動力航空母艦及其搭載的艦載機聯隊為中心--通過為艦隊指揮官提供多領域的軍事力量來實現這一創新的艦隊設計。艦載機在殺傷力、戰斗空間態勢和機動性方面為任何海上戰場帶來了無可比擬的貢獻,確保了海軍建立和維持海上控制、實現海上優勢和遠距離投射力量的能力。

海軍的固定翼和旋翼飛機、有人和無人飛機構成了世界上分布最廣的航空平臺,為CSG、遠征打擊群(ESG)和水面艦艇提供支持,提供廣泛的支持性任務。

《海軍航空遠景2030-2035年規劃》取代了《海軍航空遠景2025年規劃》,并反映了一些關鍵概念,以滿足CNO對海軍的愿景,即在海面上一擁而上,在每個軸心和每個領域提供同步的致命和非致命努力。

當海軍計劃建立和維持一支致命的、有彈性的部隊時,必須要有一個明確的路線圖,與此同時,也要有一個明確的計劃。

未來的技術

鑒于威脅快速發展,海軍航空必須投資并追求先進的技術和作戰概念,以便在戰爭的戰役層面上取得成功。美國防部長奧斯汀指出:"盡管在過去30年中進行了兵力結構的削減,但聯合部隊有必要的能力和實力來實施國防戰略(NDS)的優先事項并應對今天的威脅。在國會的支持下,國防部將通過繼續投資聯合部隊的戰備和部隊現代化,以及加快對人工智能(AI)、機器學習(ML)和其他先進技術的投資,提高聯合部隊的戰斗潛力。這些投資,加上盟友和合作伙伴的合作,將優化部隊結構,產生一支能夠威懾或擊敗對手的有戰斗力的聯合部隊。"

海軍航空的先進技術包括

  • 無線電頻率(RF)和紅外線(IR)信號降低技術

  • 增強被動和主動殺傷鏈

  • 載人/無人機組隊(MUM-T)

    • MUM-T減少了駐扎在CVW內的有人飛機的風險,同時也提高了性能、容量和生存能力。無人機系統(UAS)將在未來的機翼和分布式水面艦隊中扮演不同的角色,如加油、通信中繼、后勤、空中電子攻擊、打擊和ISR&T等任務。

    • MQ-25將是海軍第一個基于航空母艦的無人平臺,并將增加CVW的殺傷力和覆蓋范圍,作為一個油輪,它具有輔助ISR作用。

    • MQ-4C "海獅"在2020年1月實現了早期作戰能力(EOC),通過人機和自主團隊提供持久的海上ISR&T。它將按計劃在2023年實現初始作戰能力(IOC)。當與任務管理工具配對時,如Minotaur與IFC 4多信息配置,"海獅"將提供傳感器的敏捷性,以定位、跟蹤、分類、識別和報告感興趣的目標。

    • MQ-8C "火力偵察兵 "無人機系統將在不久的將來首次部署先進的雷達、Link 16和Minotaur任務系統。

    • 正在推進物資和非物資解決方案,以加強MQ-8、MH-60和瀕海戰斗艦之間的互操作性。納入Link 16的信息傳遞以及Minotaur的整合,將提高分布式水面艦隊的有機瞄準能力,并提高戰斗空間態勢感知。

  • 提高速度和射程--推進器解決方案在為先進任務系統提供動力和冷卻的同時,還能提高速度、射程和續航能力(即可變循環發動機)。

  • 長距離、高容量和高超音速武器--下一代武器不僅要擴大空對空和地對空的覆蓋范圍,而且要同時擊敗機動空中目標和地對空防御。這可以通過增加運動量(即高超音速)和/或其他破壞性技術(如定向能武器)來實現。

  • 減少決策時間--通過納入自動化、最佳機組-機隊交互和利用人工智能(AI)和機器學習(ML)的團隊化有人/無人部隊,推動戰術的簡單化。

  • 電磁機動戰(EMW)能力--對抗敵人殺傷鏈和防空系統的能力。

  • 網絡能力--對抗敵方網絡效應的能力,同時加強網絡能力和平臺。

  • 先進的網絡--海軍戰術網格(NTG),具有彈性的可生存的波形。

  • 福特級航空母艦--設計用于支持這些和其他技術到未來的發展。

在海軍航空部門實現這些技術革新的過程中,與工業界合作是至關重要的。與商業企業合作必須包括對開放架構的明確需求,避免獨特和專有的硬件和軟件,以及開發、測試和實施,推動分段而不是整體的變化。這種聯盟和合作將在正確的時間為正確的理由加速正確的變革。

海軍航空2030-2035遠景

"我們的武裝部隊作為世界歷史上最有能力的軍隊,已經配備了人員、訓練、裝備,并準備好響應國家的號召。" -美國防部長勞埃德-J-奧斯汀三世

當海軍航空展望未來時,很明顯正面臨著一個快速演變的威脅,需要大量的部隊現代化。領導層必須采取大膽的行動并做出艱難的選擇,以產生在各種沖突中獲勝所需的變化。這將需要重新關注海軍所需的能力、容量、戰備和訓練,以提高和保持作戰優勢。

海軍航空將接受可負擔性。通過明智地應用資源和進化的投資戰略,海軍航空2030-2035年遠景規劃概述了一種在所有戰爭領域提供完整的殺傷鏈的方法,有助于在未來幾年內保證進入、權力投射和海上控制。今天為2035年開發和采購的航空機隊是一個混合體:互補的第四代和第五代飛機;NGAD FOS;有人和無人平臺;以及網狀的傳感器和武器,以確保海軍能夠決定性地擊敗日益先進的近距離威脅。海軍航空兵必須能夠用下一代飛機在更遠的距離和更快的速度對任何目標提供精確的效果。

如果我們堅持這一愿景,海軍航空兵將能夠整合海基和陸基飛機--有人駕駛和無人駕駛--以提供一支持久、靈活、可調整的部隊,具有提供穩定存在、緩和地區緊張局勢或使用武力向我們的對手施加代價的靈活性和響應性。

縱觀其歷史,海軍航空兵一直處于海戰的戰術、作戰和戰略創新的前沿。空軍司令部的設想延續了這一傳統,并保留了海軍航空兵給我們國家帶來的作戰優勢。

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序言

指揮、控制和通信(C3)系統是所有軍事作戰的基礎,為國防部(DoD)的所有任務提供計劃、協調和控制部隊和作戰所需的關鍵信息。歷史上,美軍取得并保持了C3技術的主導優勢,但同行的競爭者和對手已經縮小了差距。國防部目前的C3系統沒有跟上威脅增長的步伐,也沒有滿足我們聯合作戰人員不斷增長的信息交流需求。聯合部隊必須配備最新的C3能力,為所有領域提供實時態勢感知和決策支持。

未來的沖突很可能由信息優勢決定,成功的一方將來自多個領域的分布式傳感器和武器系統的大量數據轉化為可操作的信息,以便更好、更快地做出決策并產生精確的效果。國防部(DoD)正在執行一項重點工作,通過綜合和同步的能力發展,在所有領域迅速實現靈活和有彈性的指揮和控制(C2),以確保對我們的對手的作戰和競爭優勢。這項工作被稱為聯合全域指揮與控制(JADC2),是決策的藝術和科學,將決策迅速轉化為行動,利用所有領域的能力并與任務伙伴合作,在競爭和沖突中實現作戰和信息優勢。JADC2需要新的概念、科學和技術、實驗以及多年的持續投資。

該戰略代表了國防部對實施國防部數字化現代化戰略中C3部分的設想,并為彌合今天的傳統C3使能能力和JADC2之間的差距提供了方向。它描述了國防部將如何創新以獲得競爭優勢,同時為完全網絡化的通信傳輸層和先進的C2使能能力打下基礎,以使聯合全域作戰同步應對21世紀的威脅。該戰略的重點是保護和保持現有的C3能力;確保美國、盟國和主要合作伙伴在需要的時候能夠可靠地獲得關鍵信息;提供無縫、有彈性和安全的C3傳輸基礎設施,使聯合部隊在整個軍事作戰中更具殺傷力。這一戰略的實施需要在作戰領域內和跨作戰領域內同步進行現代化工作,從完美的解決方案過渡到一個高度連接的、敏捷的和有彈性的系統。

本文件確定的目標為DOD的C3系統和基礎設施的現代化提供了明確的指導和方向。然而,現代化并不是一個終點,而是一項持續的工作。國防部將評估和更新該戰略,以適應在通往JADC2道路上的新的作戰概念和技術。

引言

美國防部正面臨著幾十年來最復雜和競爭激烈的全球安全環境。在這個大國競爭的新時代,國防部必須提高聯合作戰人員的殺傷力,加強聯盟伙伴關系,吸引新的合作伙伴,并改革國防部以提高績效和經濟效益。

當我們建立一支更具殺傷力的部隊并加強聯盟和伙伴關系時,DOD必須專注于關鍵的有利工具,以有效地運用聯合多國部隊對抗大國競爭。有效的部隊使用始于有效的C2,即由適當指定的指揮官在完成任務的過程中對指定和附屬部隊行使權力和指導。在現代戰爭中,這可能是人對人、機器對機器(M2M)的循環,或者隨著自主程度的提高,M2M的循環中也有人類。在其最基本的層面上,成功的C2需要有可靠的通信、發送和接收信息的手段,以及其他處理和顯示可操作信息的能力,以幫助指揮官進行決策并取得決定性的信息優勢。

圖1:指揮、控制和通信現代化

該戰略的重點是支持有效的聯合和多國作戰的C3使能能力(圖1)。C3使能能力由信息整合和決策支持服務、系統、流程以及相關的通信運輸基礎設施組成,使其能夠對指定和附屬的部隊行使權力和指導。這些能力使指揮官和決策者能夠迅速評估、選擇和執行有效的作戰方案以完成任務。

具體而言,該戰略為2020-2025年的C3使能能力現代化提供了方法和實施指南。作為2018年國防戰略(NDS)實施的一部分,聯合參謀部正在制定聯合和任務伙伴網絡的工作概念,以便在有爭議的環境中執行全域聯合作戰。根據這些概念,負責研究和工程開發的國防部副部長辦公室(OUSD(R&E))正在開發和發展一個長期的(2024年及以后)全網絡化指揮、控制和通信(FNC3)架構。實施這些未來的概念和架構將需要時間來使得新的技術和多年的投資成熟可用。這個C3現代化戰略為彌合今天的傳統C3使能能力和未來的FNC3使能JADC2之間的差距提供了方向,以確保聯合部隊能夠 "今晚作戰(fight tonight)",同時為聯合全域作戰所需的未來技術創造一個可行的過渡路徑。

戰略目標

本戰略提出的C3現代化目標與國防部數字化現代化戰略(DMS)和其他更高層次的指導意見相一致,包括國家發展戰略、國防部2018年網絡戰略、聯合作戰的基石概念:《聯合部隊2030》和《國防規劃指南》。它實施近期的現代化作戰和創新解決方案,通過更安全、有效和高效的C3環境提供競爭優勢。為此,國防部必須解決這些C3現代化的目標:

1.開發和實施敏捷的電磁頻譜操作;

2.加強定位、導航和授時信息的交付、多樣性和彈性;

3.加強國家領導指揮能力;

4.提供綜合的、可互操作的超視距通信能力;

5.加速和同步實施現代化的戰術通信系統;

6.全面建立和實施國防部公共安全通信生態系統;

7.創造一個快速發展5G基礎設施和利用非美國5G網絡的環境;

8.提供有彈性和響應的C2系統;9.提供任務伙伴環境能力。提供任務伙伴環境能力和服務。

圖2:DOD數字現代化戰略

圖3:DOD C3現代化和數字現代化戰略的一致性

圖2和圖3分別顯示了本戰略中實施的DMS要素以及兩個戰略之間的目標和目的的一致性。

DOD C3依賴于一個復雜的、不斷發展的系統,從網絡基礎設施和核心服務到戰術邊緣的手持無線電和移動設備。本戰略中包含的九個目標是對圖2中強調的六個DMS目標的更細粒度的分解。C3現代化的其他關鍵因素包括聯合信息環境能力目標、數據中心化和數據分析,分別包含在DMS、國防部云戰略和國防部人工智能戰略中。有效的國防部事業管理將確保這些戰略的成功同步和實施。

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