俄羅斯國防部利用軍事預測為其長期規劃提供信息。自20世紀60年代以來，俄羅斯的軍事分析對一個國家發動戰爭的能力進行了全面評估，這些評估超越了武器和編隊。俄國防部利用這種預測來回答：（1）未來戰爭的可能性和特點是什么；（2）俄羅斯和其潛在對手之間的軍事潛力的相關性是什么？

在本報告中，作者利用一個既定的框架來研究與軍事預測有關的關鍵指標，以深入了解這些問題的答案。

本報告作者審查的俄羅斯軍事科學和學術研究發現，軍事潛力（國家權力）的相關性--一個包括政治、經濟、科學技術和常規武裝力量指標的廣泛衡量標準--現在和將來都會偏向于西方的美國和北大西洋公約組織（NATO）以及亞太地區的美國和日本。能夠改善俄羅斯競爭地位的因素是將中國納入軍事潛力的關聯中，以及美國以有利于其利益的方式管理國際體系的能力可能降低。

俄羅斯目前的軍事評估和預測沒有發現美國有對俄羅斯發動大規模戰爭的意圖的跡象。俄羅斯在什么條件下可能采取先發制人的軍事行動，冒著與軍事潛力超強的對手開戰的風險，仍然是一個沒有答案的問題。

##主要結論

• 鑒于雙方之間巨大的軍事潛力不平衡，北約聯盟的持續凝聚力將可能迫使俄羅斯在不對北約使用武力的情況下解決政治不滿。

• 北約的凝聚力至少給俄羅斯帶來了三個行動問題。首先，俄羅斯將不得不與一個共同擁有優勢軍事潛力的國家集團作戰，而這些國家在發生長期沖突時可能被證明是決定性的。第二，北約的凝聚力可能會迫使俄羅斯在整個歐洲發動攻擊，從而使聯盟的分裂更不可能發生。第三，北約的凝聚力可以暴露出俄羅斯相對有限的遠程常規彈藥庫存（戰略非核威懾潛力）。遠程常規能力對于排除利用大片歐洲領土流入更多部隊并對俄羅斯部隊發動攻擊至關重要。

• 在未來20年里，俄羅斯可能會尋求避免與中國和西方同時發生對抗關系，這可能會抑制其外交政策決策的靈活性。

• 俄羅斯軍事戰略的當前和未來發展將從相對于美國及其盟國的整體弱勢地位出發。

• 最后，本報告中使用的框架為評估對俄羅斯的威懾力提供了一個有用的方法。例如，由于該框架強調戰略非核能力的威懾價值，美國和盟國在遠程精確彈藥方面的優勢程度為衡量對俄羅斯軍事侵略的威懾水平提供了一個關鍵的輸入。

摘要:

在整個歷史上，宣傳和虛假信息一直被用來破壞敵對勢力的穩定，但美國軍隊對這些方法適應互聯網時代的方式仍然毫無準備。本文探討了虛假信息行動的現代歷史和美國軍隊在面對來自近似競爭對手的行動時的準備狀況，并提出教育是使美國軍人準備好抵御此類行動的最佳方式。

關鍵詞：宣傳、虛假信息、媒體素養、軍事教育、預防

宣傳和虛假信息是強有力的影響工具。前者可以被定義為 "蓄意、系統地試圖塑造觀念、操縱認知和引導行為，以達到促進宣傳者預期意圖的反應。"同時，后者是一種 "基于傳播不真實信息的欺騙技術，目的是欺騙、操縱和誤導"，利用人類情感作為影響手段。美國總統德懷特-艾森豪威爾（Dwight D. Eisenhower）多次承認，"全面戰爭的機會遠遠小于我們在政治戰爭方面面臨的危險。"而且，今天的數字環境意味著虛假的敘述可以比以往任何時候都傳播得更遠更快。

事實上，有證據表明，像俄羅斯這樣的國家已經通過這些策略對對手國家產生了重大影響。眾多學者指出，2016年的美國總統選舉就是一個典型的例子。在這些情況下，虛假信息依賴于利用目標社會中預先存在的緊張關系（例如種族、民族和階級）來制造分裂。因此，這些敘事經常將脆弱的社區置于危險之中，并將由不同群體組成的機構置于壓力之下，包括美國軍隊，因為它需要來自各種社會、文化、宗教、政治和經濟背景的美國人。

虛假信息對這些類型的組織構成了威脅，進而對國家構成了威脅。2019年，英國的數字文化、媒體和體育跨黨派委員會將網上虛假信息的傳播描述為對民主的生存威脅。這一挑戰的嚴重性需要仔細分析。本文認為，教育是對抗虛假信息的最佳策略，確定了從成為虛假信息目標的國家中吸取的教訓，回顧了虛假信息作為信息戰戰術的演變，審視了對手操縱網絡的心理機制，評估了虛假信息對軍隊等機構構成的威脅，并思考了教育在預防目標群體并幫助每個人在日益數字化的世界中生存和發展的潛力。

宣傳和虛假信息如何運作

長期以來，國家和非國家行為體一直利用宣傳和虛假信息來獲得戰略優勢。然而，現代大眾傳媒在20世紀初的到來，使他們的努力具有了全球性的意義。在兩次世界大戰期間，宣傳是實現一系列目標的重要工具。例如，廣播使美國總統富蘭克林-D-羅斯福和英國首相溫斯頓-丘吉爾等主要領導人能夠在自己家里直接向國內觀眾講話，向他們提供信息并影響他們對戰爭的看法。電影也同樣被用來鼓舞士氣和推動招募工作。由奧斯卡獲獎電影人弗蘭克-卡普拉（Frank Capra）執導的《我們為何而戰》系列紀錄片至今仍被認為是此類材料的最佳范例之一。這些努力的影響不能被低估。一些歷史學家甚至認為，盟軍發動的信息戰是勝利的核心。國內的信息傳遞與英國政治戰爭執行局等組織在戰場上的行動相結合，這些組織參與了破壞敵人宣傳的行動，事實證明這些宣傳與事件的現實越來越不同步。

在整個冷戰期間，影響力繼續發揮著核心作用，虛假信息構成了蘇聯積極措施的一個關鍵要素，即 "影響外國社會事件和行為以及行動的公開和秘密技術"，據估計，華約國家從1945年到1989年開展了超過10,000次虛假信息行動。正如約翰-霍普金斯大學的托馬斯-里德所解釋的那樣，"久經考驗的方法......是利用對手現有的弱點來對付自己，將楔子插入預先存在的裂縫。一個社會越是兩極分化，它就越是脆弱。"

俄羅斯利用虛假信息活動仍然是其戰略的一個關鍵部分，并在今天的網絡生態系統中采取了新的形式。俄羅斯的虛假信息可以分解為四個 "D"--否認、歪曲、沮喪和分散注意力，以擾亂批判性思維。社會上有一些觸發性話題，從移民和墮胎到種族和宗教，這些話題很可能引起情緒反應，甚至導致所謂的杏仁核劫持。這是一個心理學術語，指的是當一個人的大腦中控制情緒的部分變得如此激進時，這個人就不能再批判性地思考。換句話說，人們與大腦中控制推理和評估事實的部分失去聯系。

但是，充滿感情的敘述只是敵對行為者利用網上受眾的一種方式，因為他們經常經歷信息過載。人腦由于缺乏能力和時間，無法篩選所有可用的信息。這種時間和認知資源的缺乏意味著個人無法將事實與虛構進行區分，他們使用認知捷徑來處理信息，使他們容易受到虛假信息宣傳的影響。例如，確認性偏見包括尋找、解釋和回憶與自己的信念和態度一致的信息。個人接受與他們的觀點一致的信息，而不是花時間去處理與之矛盾的信息。例如，《科學進展》雜志2019年的一項研究發現，傾向于保守政治的人傾向于分享共和黨人的社交媒體帖子。

網絡行為者能夠進一步利用迅速崛起的技術來利用偏見，包括深度偽造或人工智能操縱的音頻或視頻內容，無論是人工智能渲染、編輯或重新剪輯、盜用或錯誤歸因。深度偽造可能會提高惡意行為者利用情緒和認知偏見的能力。人們發現，圖像比單純的文字更有影響力。文字是抽象的符號，需要重建為現實的心理圖像。相比之下，圖像似乎提供了一個直接的現實參考，減少了操縱的嫌疑。

武裝部隊和虛假信息

就像它所保護的國家一樣，美國軍隊也越來越多元化。2017年，女性占現役部隊的16%，少數族裔目前占軍事人員的42%。這種多樣性可能使軍隊，像整個國家一樣，容易受到虛假信息運動的影響。這些運動對作戰安全和武裝部隊、其盟友和更廣泛的國防界的整體凝聚力構成了嚴重挑戰。

例如，對手一直針對組成北約在愛沙尼亞、拉脫維亞、立陶宛和波蘭的強化前沿存在的部隊。2020年，俄羅斯贊助的行為者在網上發布了一封偽造的信件，其中波蘭準將里夏德-帕拉菲亞諾維奇似乎在美國領導的 "歐洲保衛者20 "演習中公開批評了美國在他的國家的存在。在同一次演習中，俄羅斯消息人士還聲稱美軍無視與COVID-19有關的旅行限制，盡管美國官員出于公共衛生方面的考慮，縮小了Defender-Europe 20的規模和范圍。"影響的威脅不再僅僅存在于部署期間，也存在于駐軍中，因為 "通信的崩潰性......以及......戰爭和日常生活之間多孔的界限"，這意味著地理環境不再足以作為一種防御。

敵對行為者一直在網上針對美國武裝部隊成員和退伍軍人社區。從2017年開始，美國國會特許的非營利組織越南退伍軍人協會開始了一項為期兩年的調查研究，發現 "外國實體對美國軍人、退伍軍人和他們的家人進行持續、普遍和協調的在線攻擊。"報告顯示，軍人和他們的社交網絡容易受到虛假信息的影響。外國實體將經常能接觸到保密和機密材料的軍方成員視為一個有吸引力的目標。更重要的是，現役軍人和退伍軍人是美國政治生活中的一個重要影響人群。美國越戰退伍軍人研究小組檢查了數百個Facebook頁面和社交媒體賬戶，發現美國軍人、退伍軍人和幾個退伍軍人組織的其他社交媒體追隨者是外國實體的特別目標。他們還發現來自30多個國家的個人管理著他們審查的網站，這些假冒Facebook頁面的管理員滲透到其他公共和私人團體。

冒名頂替的網頁和賬戶通過冒充合法的軍事和退伍軍人團體，如美國越戰退伍軍人組織，建立了一批粉絲，并利用友情和社區作為吸引新成員的方式。這種活動如此之多，Facebook關閉了三分之一的審查賬戶，原因是不真實的行為或 "誤導性行為，欺騙他人關于個人/團體是誰或個人或團體在做什么。"在關閉之前，這些頁面吸引了超過3200萬用戶。外國管理員利用這些平臺 "試圖在不同種族或民族身份或偏見的群體之間制造隔閡，經常使執法者與少數民族對立起來。 "這種行動經常涉及發布旨在分化團體成員的分裂性內容，從分享美國國家橄欖球聯盟四分衛科林-卡佩尼克的照片，到傳播關于有爭議的公眾人物的虛假信息，如國會議員亞歷山大-奧卡西奧-科爾特斯，以及發布 "退伍軍人先于非法移民 "這樣的仇外言論，在移民等敏感話題上做文章。"虛假信息針對社會中的斷層，軍事人員也不能免于這些戰術。

敵人的虛假信息活動破壞了軍人辨別事實和虛構的能力。這些運動滲透到他們的社會網絡中，使他們容易受到陰謀論和極端主義團體的影響，這降低了部隊的凝聚力，并帶來了真正的部隊保護威脅。雖然沒有跡象表明對手對2021年的美國國會大廈襲擊事件負有直接責任，但多年的影響行動最終導致了一種扭曲的認知環境--對許多參與暴亂的人來說是另一種現實，并植入了一種可能持續多年的社會和政治分裂。以這次襲擊為例，對手將繼續積極開展虛假信息運動，并采用所有信息領域的工具來加劇不和諧并加強其地位。俄羅斯利用數字媒體在國會大廈襲擊事件后煽風點火，破壞對民主進程和美國作為全球領導者的合法性的信心。

這些影響提供了明確的證據，網上的陰謀論和虛假信息并不只停留在網上，而是可以而且確實在暴力中達到高潮。雖然虛假信息是陰險的，并在國家、戰略和戰術層面上產生了長期的影響，但它可以通過宣傳和教育得到緩解。

教育：對虛假信息做好預防？

關于如何處理虛假信息的問題存在爭議。來自人文和社會科學的大量證據表明，最好的長期解決方案是教育公眾識別虛假信息。許多組織都強調了教育在打擊仇恨方面的價值。2018年，歐盟委員會制定了一項數字掃盲計劃，供整個歐盟實施。同年，倫敦經濟學院真相、信任和技術委員會呼吁英國政府將媒體掃盲作為其國家課程的一部分。雖然許多國家剛剛開始認識和實施教育計劃，以打擊虛假信息運動，但一些國家已經建立了行之有效的制度。

斯堪的納維亞和波羅的海國家為如何實施這些虛假信息教育項目提供了一個模板。他們的經驗是獨特的，因為 "在過去的四到五年里，很少有[地區]受到更持續的俄羅斯信息操縱，"包括芬蘭，自1917年獨立以來，芬蘭一直是克里姆林宮支持的宣傳的目標。蘭德歐洲公司的分析師認為，有幾個因素有助于芬蘭抵御外國影響，包括高比率的媒體素養。芬蘭政府通過教育活動實現媒體素養，包括2014年的一項倡議，教導學生、記者、政治家和公眾如何識別虛假新聞。小學和中學的學生也接受了識別深度虛假視頻和鍛煉批判性思維能力的測試。這些項目以及其他類似的項目，"只是芬蘭為使所有年齡段的公民為復雜的數字環境做好準備而采取的跨部門方法中的一層"。

為了一個共同的目標，立陶宛政府經常與這些團體合作，以提高調查公眾對這個問題的學術研究水平，以及專注于揭穿和事實核查的媒體項目。它還提供資金和/或支持開發一個人工智能驅動的平臺來監測媒體（Debunk.eu），并為弱勢群體（老年人、少數民族人口）創建媒體素養項目。

圍繞COVID-19大流行病的虛假信息是一個全球性的問題，與斯堪的納維亞和波羅的海國家類似，其他國家也采取了有效的應對措施來解決相關虛假信息。臺灣政府與臺灣事實核查中心合作。正如吉爾及其同事所描述的那樣，臺灣利用類似于WhatsApp的社交媒體平臺來傳播準確的信息，以對抗網上的虛假信息。此外，政府加強了對虛假信息的監測，以防止其傳播，并與Facebook合作，在Facebook的時間軸上灰色的虛假信息。最后，還制定了關于如何區分真實和虛假賬戶以及可疑和可信信息的指南。Lien和作者指出，這種合作、平臺和指南對于培養臺灣對COVID-19虛假信息的抵御能力至關重要。

推薦的美國軍事媒體素養培訓

美國國防部（DoD）必須授權一個標準化的、多方面的媒體素養項目，為軍人提供對抗虛假信息的技能。武裝部隊所招募的美國人在與虛假信息競爭方面的訓練和準備都嚴重不足。雖然少數美國學校教授媒體素養，但大多數青年和成年人缺乏批判性分析他們所消費的信息的技能。如果這一缺陷不被解決，軍人將仍然容易受到認知缺陷的影響，而意識形態的分裂將破壞部隊的復原力。雖然國防部已經制定了培訓軍人打擊對手影響的舉措，但結合公共部門的最佳做法和國防部的資源，可以產生一個更全面的計劃，包括一個年度在線培訓課程和一個面對面的課程，以武裝國防部人員和家庭對抗虛假信息。

2018-19年，國防部聯合參謀部開發并推出了聯合知識在線（JKO）J3ST-US1396影響意識的計算機課程。這門90分鐘的課程教育參與者了解對手和競爭者影響美國和國防部人員的舉措，討論信息環境中的近期挑戰，并簡要介紹了反影響的工具。該課程不是強制性的，也沒有得到很好的宣傳，而且隨著信息環境的發展，其靜態內容也變得陳舊。盡管該課程的主要目標是提高對在線影響活動的認識，但它是預制的、不靈活的，而且對關鍵的媒體素養技能的關注也不夠。學員無法提出問題，也無法練習在最常使用的個人設備上培養健康的在線信息消費習慣所需的動態技能：手機、平板電腦和筆記本電腦。此外，該課程沒有對學員進行評估，也沒有收集績效數據來指導課程的完善。這些不足嚴重阻礙了該課程武裝國防部人員應對虛假信息的能力。吸收公共部門的最佳做法可以緩解這些不足。

國防部將大大受益于與公共部門的媒體素養領導者合作，開發一個充滿活力的當面培訓項目。諸如國際研究交流委員會（IREX）的 "學會辨別 "和斯坦福歷史教育集團的 "公民在線推理 "等項目，在應對不斷變化的信息環境的挑戰方面取得了長足的進步，并提供了許多軍人所需的核心媒體素養技能。這些私營部門的項目提供了JKO所缺乏的實踐性、真實世界的應用，如測試在線搜索、評估和驗證信息的能力，以及在訪問個人設備時利用健康的媒體素養習慣做出明智決定的實際練習。它們還迫使學生分析消費習慣，并對點擊、分享、閱讀、喜歡或與在線內容互動的決定擁有所有權。學生在離開課程時，對他們的行為如何塑造他們的朋友、社區和國家的信息環境有了更好的理解。這些課程被設計為由輔導員通過容易獲得的、專業指導的現場或在線課程來教授。這些課程的主要缺陷是它們沒有專門針對威脅軍人的對手和競爭者的虛假信息工作，盡管它們可以通過與國防部合作來滿足這些要求。

私營部門的最佳做法和國防部的資源可以結合起來，制定一個全面的媒體素養培訓計劃，包括一個年度在線課程和一個小型面授班，這將使國防部人員和家屬受益。聯合參謀部J-7及其JKO培訓人員和平臺最適合在整個部隊開發和實施基于計算機的媒體素養培訓課程。與年度網絡安全培訓一樣，所有人員--包括文職人員--都應被要求完成年度培訓，該培訓應建立參與者的媒體流利程度的基線，并跟蹤不同人口統計學的變化。參與者的表現數據可以為課程的完善提供信息，而且，與指揮部氣候調查類似，該課程可以匯總有關趨勢，在必要時提請各軍種首長或更高一級領導注意。該課程應測試軍人展示媒體素養技能的能力，如區分事實和意見，核實來源，識別改變的視覺信息，識別冒牌的社交媒體賬戶，識別有針對性的分裂材料，并灌輸在網上分享或與信息互動的責任感。

除了基于計算機的培訓，服務部門還應該在公司層面實施有重點的當面媒體素養培訓。培訓應在小型教室或市政廳舉行，由國防部公共事務或通信戰略和業務部門的主持人主持，他們都接受過公共部門主要從業人員的培訓。培訓應解決年度計算機課程中標明的問題領域，并促進實際應用練習，測試學生使用個人設備識別和反擊虛假信息的能力。實際應用練習將仿照公共部門的主要課程，但將重點關注國防部的情況。面授課程還將為軍人提供機會，討論正在進行的對抗性網絡攻擊、媒體影響、軍事行動、合作伙伴和盟友面臨的挑戰，以及外國對國內事件的干涉。

此外，家庭部署前簡報應納入媒體素養培訓，以提高軍人部署前的意識。雖然國防部不能強制要求家庭成員參加在線媒體素養培訓，但許多人對虛假信息的威脅感到擔憂，并歡迎有機會了解和保護自己免受這些威脅。

國防部授權的、標準化的、多方面的媒體素養計劃，結合公共部門的最佳實踐和國防部的優勢，可以產生一個全面的基于計算機的課程和面對面的課程，為軍人和家屬提供成功對抗對手虛假信息威脅所需的技能。

結論

技術加速的步伐和最近政治中固有的分裂沒有顯示出減弱的跡象。因此，世界將繼續面臨網絡空間中虛假信息的泛濫，而像深度偽造視頻這樣的復雜技術又使之得到加強。這些進步使得確定歸屬或駁斥虛假信息變得困難，并對構成日益多樣化的民主機構造成嚴重威脅。

雖然決策者考慮了各種解決方案，但都不可能像徹底的媒體素養教育那樣產生持久的影響。2017年，前 "參謀長聯席會議主席，小約瑟夫-鄧福德將軍. 2017年，前 "參謀長聯席會議主席小約瑟夫-鄧福德將軍......指定信息為第七項聯合作戰職能。"部隊要想成為有效的戰士，他們必須掌握必要的技能，以駕馭欺騙性的環境，并認識到他們何時以及如何被在線操縱。羅伯特-切斯尼（Robert Chesney）和丹妮爾-西特倫（Danielle Citron）在 "深度虛假和新的虛假信息戰爭 "中認為，"民主國家將不得不接受一個令人不舒服的事實：為了在威脅中生存......他們將不得不學習如何與謊言共存。"如果民主社會要有效運作，每個人都必須學習在復雜的數字環境中生存和發展。

作者

梅根-菲茨帕特里克博士是加拿大國防研究與發展中心（DRDC）作戰研究與分析中心（CORA）的戰略分析員，是一位廣泛發表的關于創傷和復原力的作者。她目前的工作是研究軍隊如何駕馭日益重要的信息環境。自加入DRDC以來，她的研究得到了認可，包括CORA國防分析杰出成就獎。

里圖-吉爾博士擁有卡爾頓大學的社會心理學博士學位，目前是DRDC的一個部門主管。她的研究是研究在線影響活動，特別是互聯網和社交媒體如何影響信息環境，包括對在線受眾的分析，以及對手采用的欺騙技術，如虛假信息，如何影響受眾。她一直是國際防務研究合作的一部分，并且是北約人因和醫學研究任務組 "有效溝通和網絡外交的數字和社會媒體評估 "的共同負責人。

美國海軍陸戰隊的詹妮弗-F-賈爾斯少校目前是一名通信戰略和行動官員，是為指揮官在太平洋戰區的戰略和文化接觸計劃提供建議的外國地區官員，也是海軍陸戰隊空地特遣部隊人員培訓項目的教官。她撰寫了《瓦解虛假信息》。最近，她在國防信息學校的 "DINFOS現場 "發表了關于媒體素養和對手虛假信息的演講。

蘭德公司發布《2035年后的新興技術：基于典型場景的未來軍事突發事件技術評估》（Emerging Technology Beyond 2035: Scenario-Based Technology Assessment for Future Military Contingencies）報告，該報告介紹了美國陸軍未來司令部（Army Futures Command）發起的“2035年后新興技術趨勢的影響”（Impact of Emerging Technology Trends Beyond 2035）項目的實施情況。該項目的目標是確定2035年以后潛在的新興技術趨勢，評估將這些新興技術應用于軍事行動的可行性，并描述這些技術在整個競爭連續體中的軍事影響。該報告側重于基于情景的技術評估，并為此詳細制定了5個說明性情景：愛迪生在海外（Edison Abroad）、北極深處之戰（Battle of the Arctic Depths）、戰爭機器之霧（Fog of War Machines）、托馬斯·謝林在朝鮮（Thomas Schelling in the DPRK）、第三次海灣戰爭（Gulf War Ⅲ）。該報告對“北極深處之戰”情景中確定的候選技術進行更詳細的評估，包括潤滑油、量子、太空運輸、飛行器、自主武器系統（AWS）、生物技術等技術領域，并提出美國陸軍應發展關鍵伙伴關系、為未來突發事件做好準備、考慮未來技術評估的預期結果、解決現代化優先事項和需求差距等建議。

未來是高度不確定的，然而，陸軍必須努力預測未來的全球發展和技術變化。這項預測工作的目標是協助美國陸軍為不斷變化的作戰環境做好準備，包括過去不曾面臨的環境，例如氣候變化導致的極端天氣條件。在這些和其他作戰條件下，新興技術可能有助于陸軍在關鍵任務中取得成功，并維護美國的利益。預測還可以幫助陸軍更好地理解和預測其可能面臨的沖突類型，關鍵對手的特征，以及可能面臨的作戰層面挑戰。在資源稀缺、預算緊張的環境下，為未來的突發事件做好準備和規劃尤為重要，軍隊今天已經需要就如何分配資源做出艱難的決定。

本報告介紹了技術路線圖進程的發展和實施，以幫助陸軍了解對2035年至2050年陸軍任務可能很重要的關鍵新興技術的影響。目標是協助陸軍為作戰環境的轉變做好準備，包括過去可能沒有廣泛面對的情況，如面對氣候變化驅動的極端天氣條件的行動。在這些和其他操作條件下，新興技術可能有助于陸軍成功完成關鍵任務并促進美國的利益。

研究成果

這項工作的具體方法側重于基于場景的技術評估

• 未來世界的關鍵驅動因素是那些被認為與調節未來作戰環境和對手最相關的因素，軍隊可能面臨的挑戰類型，具有軍事影響的未來技術種類，以及諸如軍隊現代化的優先事項和關于技術投資和整合的決定等行動。

• 五個說明性的場景被詳細地制定出來。在這五個場景中，北極深度之戰的場景被用來演示技術評估的實施。

• 在這項工作中開發的技術評估過程提供了結構化的步驟，將情景轉化為任務概述和關鍵挑戰，為挑戰確定候選技術，并最終評估軍隊現代化的優先事項與候選技術解決方案和挑戰的一致性。

• 對這些場景進行技術評估，需要考慮具有高度不確定性的技術。

對于北極深度場景，分析了潤滑劑、量子、空間運輸、飛行器、自主武器系統（AWS）和生物技術等技術領域。

• 評估發現，許多陸軍現代化的優先事項與陸軍在該情景中面臨的關鍵挑戰相一致--特別是AWS、生物技術和量子技術。

• 然而，目前陸軍的一些現代化優先事項與北極深度場景中確定的挑戰表現出錯位或不一致--特別是圍繞潤滑油和垂直起飛和降落能力的錯位。

• 對北極深度之戰的評估發現，陸軍的優先事項和點對點的空間運輸的潛在需求之間并不一致。

研究建議

• 美國陸軍應在私營部門（例如，與能源、空間運輸等行業的領導者）和多國伙伴（例如，北約內部的主要盟友）發展關鍵的伙伴關系，以確保其需要的技術的可用性和整合性，特別是通過技術評估確定為關鍵需求的技術。這些伙伴關系可以通過建立和資助卓越中心來支持。

• 在技術發展和陸軍現代化優先事項不一致的地方，領導層應考慮投入資源，更新理論，并實施替代戰略，以利用被確定為關鍵需求的技術。

• 如果需要對基于情景的技術評估進行比較，為了提供一個更平衡的視角，美國陸軍未來司令部應進一步發展這個情景組合，以包括技術進步具有進化性質的情景。這一步將使陸軍利益相關者從技術評估中提供一個更廣泛的視角，跨越技術發展的外生不確定性。

• 美國陸軍應該為未來廣泛的突發事件和世界狀態做好準備，在這些情況下，技術是分散的，而美國并不具有技術優勢。為了支持這一點，陸軍應該進一步發展技術評估活動中考慮的情景組合。

• 美國陸軍應考慮未來技術評估的預期結果，以確保適當的技術概念得到應用。

• 美國陸軍應利用技術評估方法來解決現代化的優先事項和需求差距。

報告目錄

第一章 介紹

第二章 未來世界的不確定性

第三章 未來不確定性的技術評估

第四章 見解和建議

附錄A 優先場景描述

附錄B 樣本評估活動：技術匹配

附錄C 北極深海之戰技術研究

隨著預算削減的增加和空軍機隊的老化，空軍正在尋找創新的方法來減少工具、零件和用品的采購、運輸和庫存成本。特別是，傳統的制造、庫存和運輸飛機零部件和用品可能是緩慢的、昂貴的、對人員有害的和對環境有害的。被稱為"3-D打印"的新制造技術，也被稱為 "增材制造"（AM）被推薦為可能的解決方案，以減少維修時間、采購成本、運輸和庫存成本，同時也比傳統的、制造的替換零件更安全、勞動強度更低、更環保。

本文研究AM能在多大程度上使空軍受益，及其目前的實施情況。本文概述了空軍目前供應鏈的成本、操作失敗和環境影響，以及軍事單位如何利用AM來幫助減少這些問題。雖然正在采取措施在基地和倉庫層面實施三維（3-D）打印，但空軍沒有為其實施提供明確的方向，也沒有充分地利用其好處。因此，本文建議空軍開發可部署的三維打印包，提供三維打印培訓，并對在什么情況下應該購買三維打印機提供更多指導。此外，還就哪些部件應該被打印出來提出了建議，并建立了認證3-D打印飛機部件的正式批準程序。

1 引言

1.1 問題描述

在承包商工廠和軍事后勤中心之間的空軍物資運輸占用了巨大的資源；2013年運輸成本超過了56億美元。

運輸物資的成本如此之高，是因為C-5 "銀河 "運輸物資的平均每飛行小時成本為100941美元，而這還沒有考慮到飛機的維修和保養。因此，隨著作戰節奏的加快，需要更多的零部件。 此外，沖突越遠，運輸成本就越高。

戰爭規劃者試圖為軍隊后勤評估戰爭儲備和備件，然而，他們的評估往往與實際需求不相符合。例如，在2012年，空軍花費了4.861億美元用于交付16架C-27A "斯巴達 "貨運飛機，其中包括6050萬美元的備件給阿富汗空軍。在這16架飛機中，有6架必須被 "拆解 "以獲得備件，以便其他10架飛機能夠繼續運行。拆解是指從武器系統中拆下一個目前可以使用的零件，用于維修需要該零件的飛機，以使其具備任務能力。 C-27A "斯巴達 "計劃最終被認為是不可持續的，因為空軍確定需要額外的2億美元的備件來正常維護飛機。

為了解決與類似問題有關的巨大成本和短缺，陸軍、海軍、美國國家航空航天局、國防部（DOD）供應商和其他組織正越來越多地轉向一種名為 "3-D打印 "的新技術，也被稱為 "增材制造"。這項技術使他們能夠在內部創建零件和用品，從而減少他們的供應鏈和運輸成本。不幸的是，空軍現在才剛剛開始探索三維（3-D）打印的好處。因此，本文探討了以下問題：如果空軍在部署地點實施三維打印，會有什么好處？

空軍將3D打印機和相關原材料運輸到部署地點，允許快速定制飛機零件，減少危險廢物，并削減庫存持有和運輸成本。更重要的是，它可以通過允許部隊根據需要在現場制造工具、零件和用品來提高作戰能力。

增材制造（AM）是通過逐層添加（打印）一種材料（通常是塑料或金屬），直到創造出三維物體。相比之下，減材（傳統）制造則是將材料去除，直到留下所需的物體。AM允許零件的定制和現場生產，對培訓的要求最低。

3-D打印經常使用逆向工程來重新創建，并有可能在3-D掃描儀的幫助下改進現有零件。就像磁共振成像使用磁場和無線電波來創建人體內部器官和組織的詳細圖像一樣，3-D掃描儀創建了一個所需部件的數字副本。這種3-D模型數據可以被儲存起來，用于未來的制造，或使用軟件進行操作，以改進零件的設計。3D制造的零件可以打印出空心或蜂窩狀的屬性，這可以使它們更輕，更能夠承受熱應力。AM允許在制造開始前在虛擬環境中開發和快速測試設計。此外，這些3-D設計可以通過電子方式發送給部署地點的操作員。

在已部署軍事裝備的環境中，實施3-D打印將需要在初期運輸大型打印機、原材料和外圍支持設備。然而，它可以在幾個方面減少運輸和庫存成本。首先，原材料可以被包裝或托盤化，使每立方英寸的材料多于零件本身。因此，濃縮材料可以使飛機載荷的利用率更高，減少補給任務。其次，多余的粉末狀原材料可以被回收到AM工藝中至少14次。此外，原材料通常保留其貨幣價值或升值。因此，多余的原材料可以在私營部門出售，而且安全問題很小。

在部署地點制造零件和用品可以幫助減少運輸成本。空軍老化的機隊的許多備件沒有被提前制造出來，而且供應有限。3-D打印可以降低維護成本，并為空軍提供機會，通過內部制造這些零件來延長其機隊的使用壽命。尋找和運輸稀有零件的時間可以減少，從而提高出勤率（與任務和訓練有關的飛行時間）。

空軍最近為美國本土設施購置了3-D打印機，陸軍和海軍也在早期實施3-D打印，這可能表明AM提供了財務上的好處。AM允許在需要的基礎上生產零件，這可以減少物資儲存的占地面積，消除零件的持有成本，并以更少的停機時間提高操作能力。

這篇研究文獻將使用問題-解決方案的方法來研究空軍如何通過在前沿作戰基地部署3-D打印機來生產飛機零件、工具和用品而獲益。本文首先簡要介紹了3-D打印機和AM，并提供了它們的使用實例。此外，還將對空軍的供應鏈進行總結。在這個總結之后，將徹底描述空軍在部署飛機零部件和用品時面臨的問題和挑戰，以及環境問題和操作影響。下一節將概述如何將3-D打印機部署到戰斗環境中的可能手段。本文的每一節都將使用定量數據來支持所有關于支出、節約、庫存水平和制造產量的主張和建議。最后，將根據研究結果提出實施3-D打印機的建議，隨后是結論。

總結

美國防部（DOD）正在對其指揮軍事力量的方法進行現代化改造。國防部高級領導人已經表示，現有的指揮和控制架構不足以滿足2018年國防戰略（NDS）要求。全域聯合指揮與控制（JADC2）是國防部的概念，將所有軍種--空軍、陸軍、海軍陸戰隊、海軍和太空部隊的傳感器連接到一個網絡中。

DOD指出，用Uber共享服務來比喻其對JADC2的期望最終狀態。Uber結合了兩個不同的應用程序--一個是乘客，另一個是司機。使用各自的位置，Uber算法根據距離、旅行時間和乘客（以及其他變量）來確定最佳匹配。在JADC2的情況下，這種邏輯將找到攻擊特定目標的最佳武器平臺，或應對新出現威脅的最佳單位。為了使JADC2有效工作，DOD正在追求三種新的或新興的技術：自動化和人工智能、云環境和新的通信方法。

DOD的一些機構和組織參與了與JADC2相關的工作。下面的清單突出了與JADC2開發有關的部分組織和項目：

• 國防部首席信息官：第五代（5G）信息通信技術。

• 國防部長辦公室（研究與工程）：全網絡化指揮、控制和通信（FNC3）。

• 國防高級研究計劃局：馬賽克戰爭。

• 空軍：高級戰斗管理系統（ABMS）。

• 陸軍：項目融合（Project Convergence）。

• 海軍：項目超配（Project Overmatch）

隨著國防部開發指揮和控制軍事力量的新方法，國會可能會考慮幾個潛在的問題：

• 國會如何在驗證需求或成本估算之前考慮JADC2的相關活動？

• 在沒有正式的計劃或預算申請的情況下，國防部為JADC2的預算是多少？

• JADC2的支出重點是什么，是否有國防部可能沒有投資的舉措？

• 國防部如何確保每個軍種和盟國的通信系統之間的互操作性？

• 國防部應如何優先考慮其未來網絡中相互競爭的通信需求？

• 人工智能將在未來的指揮和控制決策系統中發揮什么作用？

• 為了滿足JADC2的要求，有哪些潛在的部隊結構變化是必要的？

• 國防部應如何管理與JADC2相關的工作？

1 什么是JADC2

全域聯合指揮與控制（JADC2）是美國國防部（DOD）的概念，即把所有軍種--空軍、陸軍、海軍陸戰隊、海軍和太空部隊的傳感器連接成一個網絡。傳統上，每個軍種都開發了自己的戰術網絡，與其他軍種的網絡不兼容（例如，陸軍網絡無法與海軍或空軍網絡連接）。通過JADC2，國防部設想建立一個 "物聯網"網絡，將眾多傳感器與武器系統連接起來，利用人工智能算法幫助改善決策。

DOD官員認為，未來的沖突可能需要領導人在幾小時、幾分鐘或可能幾秒鐘內做出決定，而目前分析作戰環境和發布命令的過程需要數天時間。國防戰略（NDS）委員會報告的非保密概要指出，目前的C2系統與潛在的同行競爭對手相比已經"惡化"。國會可能對JADC2概念感興趣，因為它正被用來制定許多高調的采購計劃，以及確定美國軍隊對潛在對手的有效性和競爭力。

圖 1. JADC2 的概念愿景

JADC2設想為聯合部隊提供一個類似云的環境，以共享情報、監視和偵察數據，在許多通信網絡中傳輸，從而實現更快的決策（見圖1）。JADC2打算通過收集來自眾多傳感器的數據，利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（如網絡或電子武器）--來打擊目標，從而幫助指揮官做出更好的決策。

DOD指出，用Uber共享服務作為類比來描述其對JADC2的期望最終狀態。使用各自的位置，Uber算法根據距離、旅行時間和乘客（以及其他變量）來確定最佳匹配。然后，該應用程序為司機提供指示，讓他們按照指示將乘客送到目的地。Uber依靠蜂窩和Wi-Fi網絡來傳輸數據，以匹配乘客并提供駕駛指示。

一些分析家對JADC2采取了更加懷疑的態度。他們對JADC2的技術成熟度和可負擔性提出了疑問，以及是否有可能在一個致命的、充滿電子戰的環境中部署一個能夠安全可靠地連接傳感器和射手并支持指揮和控制的網絡。分析人士還詢問誰將擁有跨領域的決策權，因為傳統上，指揮權是在每個領域內而不是從整體戰役的角度下放的。

什么是指揮與控制？C2的維度和人工智能的影響
人們可以通過五個問題來看待指揮和控制：誰、什么、何時、何地和如何。傳統上，國會通過兩個不同但相關的問題來關注指揮與控制：權力（"誰"）與技術（"如何"）。
國會傳統上關注的第一個問題反映了指揮官執行行動的權力。這一討論的重點是指揮系統，反映了負責組織、訓練和裝備美國部隊的軍種與有權在國外使用部隊的作戰司令部之間的差異。這個問題可以用一個問題來概括："誰指揮部隊？"
第二個問題是使指揮官能夠做出這些決定并將其傳遞給戰場的技術方面。指揮、控制、通信（C3）、C3加計算機（C4）以及情報、監視和偵察（ISR）等術語進入了討論。指揮和控制的這一技術問題著眼于指揮官用于決策的數據（和收集方法）（即ISR是促成決策的數據），將數據轉化為信息的處理能力，以及使指揮官將其決策傳達給地理上分布的部隊系統。這種指揮和控制的技術方法可以概括為："你如何指揮部隊？"
指揮和控制的其他動態回答了其他問題：哪些系統和單位被指揮（什么），時間方面（何時），以及地理方面（何處）。國會在歷史上對這些問題中的每一個都是在具體的，而不是一般的問題上表示了興趣。例如，國會沒有考慮一般用途的部隊，而是關注與核部隊和特種作戰相關的權力問題。與核和網絡戰的快速反應相關的指揮和控制問題，以及在有限的程度上與電磁頻譜戰相關的問題，這些都是及時性問題，引起國會關注的其他領域。
關于 "何時"，國會已表示對與核和網絡戰的快速反應有關的指揮和控制感興趣，并在有限的程度上對電磁頻譜戰感興趣。然而，對 "何時"的最大敏感度似乎更側重于戰術（例如，何時讓飛機進入目標，何時開始對建筑物進行攻擊）；這些決定往往被授權給指揮官。最后，地理因素對指揮美軍提出了獨特的挑戰；只要行政部門和國會繼續支持全球國家安全戰略，地理決策在很大程度上代表了戰術問題，往往被授權給各個指揮官。
圖2. 指揮與控制的維度和人工智能的影響
圖2描述了這些問題是如何通過引入人工智能（AI）來優化各方面的結果。隨著編隊復雜性的增加--特別是為全域聯合作戰設計的編隊，控制這些部隊有可能超越人類的認知能力，并使用算法來幫助管理這些部隊。美國軍方表示，它打算讓人類參與整個決策過程，但隨著美國軍隊將更多的人工智能技術引入其決策機構，各方面的區別開始變得模糊不清。例如，"誰"和 "如何"開始變得相似，特別是當計算機或算法向指揮官提出建議時，他們可能不了解信息或產生建議的過程。
人工智能還可以影響指揮和控制的其他方面，包括 "什么"、"什么時候 "和 "在哪里"。將 "什么 "和 "哪里 "這兩個要素結合起來，可以挑戰對手尋找和與美國部隊交戰的能力；這樣做也可以挑戰指揮官及其參謀部在沒有系統幫助管理復雜情況下保持對部隊的控制能力。從 "何時 "的角度來看，需要快速決策的行動，特別是電磁頻譜戰或網絡戰，可能超過人類的決策能力。這就提出了一個重要的問題，即指揮官能在多大程度上信任人工智能，以及人類作戰員需要理解人工智能系統為什么建議采取特定行動。

2 為什么要改變當前的 C2 結構？

DOD目前使用戰斗空間的不同部分來執行C2--主要是沿著確定的軍事領域：空中、陸地、海上、太空和網絡空間。這種結構的存在是因為傳統的威脅來自單一系統，如飛機和坦克編隊。作為回應，軍方開發了高度復雜（但昂貴）的傳感器來監視戰斗空間，向集中式指揮中心（如空中作戰中心或陸軍指揮所）提供信息。E-3高級預警和指揮系統（AWACS）和E-8聯合監視目標攻擊雷達系統（JSTARS）等系統經過優化，為這些中央前哨的指揮官提供態勢感知，然后他們可以在那里指揮軍事力量。

2018年國防戰略（NDS）、審查它的 NDS 委員會和其他來源闡述的未來作戰環境描述了潛在對手如何發展復雜的反介入/區域拒止 (A2/AD) 能力（見圖 3）。這些能力包括電子戰、網絡武器、遠程導彈和先進的防空系統。 美國競爭對手將 A2/AD 能力作為對抗美國傳統軍事優勢（例如投射力量的能力）的一種手段，并提高他們贏得快速、決定性交戰的能力。

圖 3. A2/AD 環境的可視化

美國防部高級領導人已經表示，在未來的作戰環境中，獲取信息將是至關重要的。此外，這些領導人還表示，為了挑戰潛在的同等對手，需要采取多領域的方法（美國部隊將使用地面、空中、海上、太空和網絡力量來挑戰對手的目標計算）。因此，全領域聯合作戰的概念為指揮官提供了獲取信息的機會，可以利用突襲進行同步和連續的行動，并在所有領域快速和持續地整合能力，從而獲得物質和心理優勢以及對作戰環境的影響和控制。

空中陸戰概念設想將空軍和陸軍的努力結合在一起，在20世紀80年代對抗蘇聯，自該概念提出以來，技術上的進步使美國防部能夠繼續發展全領域聯合作戰的概念。這些技術進步包括增加了攻擊目標的方法（包括電子和網絡手段），相對低成本的傳感器的擴散，以及將這些傳感器的數據轉化為信息的處理能力的提高。維持對所有領域行動的控制所面臨的挑戰是，美國的軍事C2機構并不是為做出這些類型的決定而組織的，26而且正在使用的技術的復雜性和速度可能超過人類的認知能力。

指揮與控制是如何演變的？
美軍傳統的指揮和控制概念源于德軍的 "任務型命令"（auftragstaktik）。認識到軍事行動中的混亂和 "戰爭迷霧 "是不可避免的，下級指揮官被委托半自主地行動以實現其指揮官的意圖（即任務的總體目標），而不是有預先規定的行動。情報來源和偵察的信息需要很長的時間，甚至可能需要幾天才能到達指揮官手中。為了保持對部隊的控制，指揮官們依靠無線電通訊和紙質信件。有限的信息量使得指揮官可以在兩個方面指揮部隊--使用單一的領域來應對對手的行動。
在冷戰的高峰期，蘇軍給軍事力量提出了一個新的問題：如何對抗一支數量上占優勢的坦克部隊。為了應對這一威脅，陸軍和空軍提出了一種新穎的方法，通過開發新技術來確定增援地點，將空中和陸地力量結合起來。這一概念被稱為 "空地戰"。這種三維方法試圖利用情報、監視和偵察方面的優勢，"深入觀察"，將火力集中打擊增援部隊（即 "深入打擊"）。為了支持這種利用深度打擊來防止增援部隊的設想，美軍需要改進指揮所，以提高指揮部隊的決策速度，同時仍然保持遵循指揮官意圖的傳統。這種需要導致了新系統的開發，如JSTARS和ATACMS。這些系統使指揮官能夠更快地了解戰斗空間，并提高對敵軍直接開火的反應時間。
在過去的20年里，中國和俄羅斯觀察了美國的戰爭方法，確定了挑戰美國優勢的不對稱方法。中國的軍事現代化尤其注重防止美國建立大量的戰斗力（限制后勤），增加高價值飛機（油輪、間諜飛機、指揮和控制飛機）的風險，并增加其海軍足跡（限制美國的海軍優勢）。為了應對這些新威脅，國防部最初提出了使用多域作戰的想法（后來過渡到全域作戰一詞）。國防部認為，使用一個或甚至兩個維度來攻擊對手是不夠的，因此挑戰對手的目標計算需要更復雜的編隊（額外維度）。國防部認為，不斷增加的復雜性，加上應對新興技術威脅的時間可能減少，需要新的方法來管理部隊。
圖4. 指揮和控制的復雜性的變化

3 JADC2-賦能技術

在國防部發展JADC2概念的過程中，有三類技術在這種指揮和控制軍事力量的方法中起著不可或缺的作用：自動化、云環境和通信。

3.1 自動化與人工智能

許多DOD高級領導人已經明確表示，JADC2是一個概念（或許是一個愿景），而不是任何具體的計劃。在2021年1月的一篇文章中，聯合人工智能中心主任Michael Groen中將說："JADC2不是一個IT（信息技術）系統，它是一個作戰系統。從歷史上看，你會有一個大型的國防項目，你會花數年時間來完善需求，你會收集大包大包的錢，然后你會去找國防承包商，花更多的時間來建造、測試，然后在多年后最終投入使用"。在這篇文章中，Groen中將描述了人工智能（AI）的作用，以及延伸到數據和數據結構的作用，使這些算法能夠為指揮官提供信息。根據Dennis Crall中將（聯合參謀部指揮、控制、通信和計算機/網絡首席信息官[JS J6]主任）的說法，人工智能和機器學習對于實現JADC2至關重要。Dennis Crall說道："JADC2是關于將所有這些自動化....。它是關于利用傳感器豐富的環境--查看數據標準等事情；確保我們可以將這些信息轉移到一個我們可以正確處理的區域； 帶來了云；帶來了人工智能、預測分析；然后用一個能夠處理這些的網絡來支撐所有領域和合作伙伴。"

3.2 云環境

DOD表示，擁有多分類的云環境對于實現JADC2是必要的。DOD設想，用戶能夠根據他們的需要和信息要求，在不同的分類下訪問信息。在2021年6月的新聞發布會上，克拉爾中將說，"戰術邊緣 "的云能力是用于數據存儲和處理，實現人工智能算法。作為一個例子，空軍討論了其高級戰斗管理系統（ABMS）項目對云環境的需求--空軍部對JADC2的貢獻，這將在下文討論。根據空軍的預算說明，ABSM將需要一套云系統、應用程序（即軟件）和網絡（包括商業和政府擁有的），這將 "了解環境并應用由人工智能和機器學習輔助的先進算法"。

3.3 通信

根據DOD的說法，開發JADC2將需要新的通信方法。DOD目前的通信網絡已經為中東地區的行動進行了優化。因此，DOD使用衛星作為與海外部隊通信的主要方法。這些系統面臨著延遲（時間延遲）問題，并且在設計上不能在有電子戰的情況下有效運行。這些舊的架構依賴于地球同步軌道上的衛星，這些衛星在地球上空大約22200英里（35800公里）處運行。新的應用，如人工智能，將有可能需要額外的數據速率，而目前的通信網絡可能無法支持--特別是當DOD增加傳感器的數量，以提供額外的數據來改進算法。自主系統的引入，如海軍的大型無人水面和海底航行器，以及陸軍對機器人飛行器越來越感興趣而產生的系統，可能需要安全的通信和短時延來維持對這些系統的控制。

4 目前開展的JADC2相關工作

聯合參謀部是負責制定全域聯合指揮與控制概念戰略的國防部組織。此外，還有一些正在進行的研究和努力與JADC2概念有關。每個軍事部門（陸軍、海軍、空軍）以及國防部機構，如國防高級研究計劃局（DARPA）和負責研究和工程的國防部副部長辦公室（OSD[R&E]），都在開發技術和概念。以下各節簡要介紹一些組織的工作。

4.1 聯合參謀部 J6：JADC2 戰略

國防部負責制定JADC2戰略的領導機構是聯合參謀部J6指揮、控制、通信和計算機/網絡局。JADC2戰略最初的設想是改善聯合部隊的互操作性（例如，確保無線電系統能夠相互通信），后來擴大了這一重點，制定了一種信息共享方法，通過為決策提供數據來實現聯合行動。除了制定戰略，J6還組織了一個JADC2跨職能小組，各軍種和國防部機構通過該小組協調他們的實驗和計劃。這與國防部數據戰略和國防部副部長創造數據優勢的努力相一致。該戰略確定了五條工作路線以實現JADC2框架：

1.數據組織

2.人力組織

3.技術組織

4.核指揮、控制和通信（NC3）

5.任務伙伴信息共享

在2021年6月4日的新聞發布會上，克拉爾中將表示國防部長奧斯汀已經批準了JADC2戰略。

4.2 OUSD研究與工程（R&E）：完全網絡化的指揮、控制和通信（FNC3）

根據R&E辦公室的說法，"FNC3確定、啟動和協調指揮、控制和通信關鍵使能技術的研究、開發和降低風險活動。這些活動將包括整個國防企業不同但相互關聯的努力，由FNC3在OUSD（R&E）的工作人員監督和同步進行。" FNC3的主要負責人邁克爾-扎特曼博士描述了FNC3的整體愿景，包括三個層次--物理層、網絡層和應用層--它們為開發指揮、控制和通信系統提供了一種量身定做的方法，與商業部門的最佳實踐相一致。物理層代表無線電和發射器本身，而網絡層則通過開發國防部優化的新興商業軟件定義網絡技術（如網絡切片）來管理應用對物理層的訪問。所有這三層都旨在提高互操作性和彈性（即防止網絡被干擾或中斷的能力），并為每個應用提供適當的服務質量。

根據扎特曼博士的說法，FNC3是JADC2的中長期技術愿景，而每個部門（在以下章節中概述）都有專注于發展近期采購戰略的引人注目的努力。例如，空軍部的先進戰斗管理計劃旨在通過關注成熟技術在未來三年內部署。OUSD R&E利用其投資組合中不太成熟的技術，包括由DARPA、國防創新部門、戰略能力辦公室、各部門和其他部門開發的技術，為實施JADC2提供長期的技術手段。

4.3 DoD CIO：5G技術

國防部提出，5G無線技術的商業進展提供了傳輸更多數據（通常稱為數據吞吐量）和更低延遲的能力。國防部認為，它需要這些能力來處理來自眾多傳感器（如衛星、飛機、船只、地面雷達）的更多數據，并在 "邊緣"（與無線電接收器在同一地點）處理這些信息。5G技術的另一個方面可以實現新的指揮和控制概念，即動態頻譜共享。隨著電磁頻譜變得更加擁擠，聯邦政府已經開始允許多個用戶在同一頻段上運行（稱為頻譜共享）。國防部首席信息官認為，頻譜共享技術允許通信系統在有干擾的情況下傳輸和接收數據。2020年9月，國防部CIO向工業界發出了一個信息請求，即如何對待動態頻譜共享。2021年1月21日，已經公布了67份對信息請求的回應。

4.4 DARPA：馬賽克戰

馬賽克戰爭代表了一系列由DARPA贊助的項目，旨在利用人工智能將傳統上不被設計為互操作的系統和網絡相結合。從概念上講（見圖5），這些項目將能夠利用從衛星上收集的原始情報，并將這些數據轉化為傳遞給 "射手 "的目標信息--在這種情況下，網絡武器、電子干擾器、導彈、飛機或任何其他可能影響預期目標的武器。正如哈德遜研究所的分析家布萊恩-克拉克和丹-帕特所解釋的那樣，"馬賽克戰爭 "試圖將多種重疊的困境強加給敵軍，擾亂他們的行動，從而阻止他們及時到達目標。

圖5：DARPA的馬賽克戰愿景

DARPA的馬賽克計劃之一，稱為異質電子系統的技術集成工具鏈（STITCHES），已被用于空軍和陸軍的實驗。據DARPA稱，STITCHES是一種軟件，旨在通過自主創建允許低延遲和高吞吐量的軟件，快速整合任何領域的通信系統，而無需升級硬件或修改現有的系統軟件。根據空軍的一份新聞稿，該部門已在幾個高級戰斗管理系統的 "上線 "中測試了該技術，并已開始將該計劃從DARPA過渡到空軍部。

4.5 空軍部：高級戰斗管理系統（ABMS）

高級戰斗管理系統最初的設想是取代E-8聯合監視和目標攻擊雷達系統（JSTARS）。空軍在2019年將ABMS項目從開發飛機或雷達之類的東西過渡到 "數字網絡環境，連接所有領域和每個梯隊的作戰能力，以實現全球決策優勢。" 換句話說，空軍從建立一個支持指揮和決策的平臺（如E-8 JSTARS）轉向建立一個安全的、"類似云"的環境，利用人工智能和預測分析為指揮官提供近實時數據。根據空軍的說法，ABMS項目將沿著六條產品線開發能力：傳感器集成、數據、安全處理、連接、應用和效果集成。

空軍已經舉行了三次 "on-ramps"（空軍用來描述演示的術語），以展示其ABMS的方法。2019年12月舉行的第一次on-ramps，展示了該部門從F-22戰斗機使用的安全通信向陸軍和海軍系統傳輸數據的能力。第二次上線使陸軍榴彈炮能夠擊落一枚代用巡航導彈。此外，空軍向美國北方司令部提供了這種 "類似云 "的零信任平板電腦--一種不在設備上存儲敏感數據的安全功能，以協助其在2020年春季應對COVID大流行。

2020年11月，空軍部確定了首席架構師辦公室，負責評估架構上線和整合企業數字架構。同時，空軍確定空軍部快速能力辦公室為ABMS整合項目執行辦公室。快速能力辦公室的工作重點是快速向現場交付項目，它的參與可以被看作是將ABMS從實驗轉向系統開發。

4.6 陸軍部：項目融合（Project Convergence）

根據陸軍的說法，"項目融合是陸軍圍繞一系列連續的、結構化的演示和實驗而組織的新的學習活動"，旨在應對JADC2所帶來的挑戰。

1.確保陸軍擁有合適的人員和人才；

2.將當前的陸軍現代化工作與陸軍未來司令部的跨職能團隊聯系起來，并與陸軍現代化的六個優先事項保持一致；

3.擁有合適的指揮和控制，以應對節奏越來越快的威脅；

4.利用人工智能分析和分類信息，并在陸軍網絡中傳輸；

5.在 "最嚴峻的地形 "中測試能力。

項目融合2020在三個軍事設施中使用了大約750名士兵、平民和承包商，最終在亞利桑那州的尤馬試驗場進行了兩次現場頂點演習。在這次演習中，陸軍展示了幾種技術，包括人工智能、自主性和機器人技術，以測試新的方法來指揮和控制地理上分散的部隊。陸軍計劃將空軍和海軍的系統作為2021年項目融合的一部分，并打算在2022年項目融合中納入外國軍隊。這其中有3370萬美元用于運營和維護，以及7310萬美元用于研究、開發、測試和評估，由陸軍撥款。

4.7 海軍部：項目超配（Project Overmatch）

項目超配是海軍為建立一個 "海軍作戰架構"，將艦艇與陸軍和空軍資產聯系起來而做出的努力。2020年10月1日，海軍作戰部部長吉爾德伊上將責成一名二星上將領導海軍的"項目超配"工作。在他的備忘錄中，吉爾德伊上將指示 "項目超配"采取類似于海軍發展核動力和AEGIS系統的工程和開發方法。其主要目標是 "使海軍能夠在海上形成集群，從近處和遠處、每個軸線和每個領域提供同步的致命和非致命效果。具體來說，你[斯莫爾海軍司令]要開發網絡、基礎設施、數據架構工具和分析。" 在一個平行的努力中，吉爾德伊上將責成基爾比副上將（負責作戰要求和能力的海軍作戰部副部長）制定一項計劃，將無人系統，包括艦艇和飛機，納入海軍作戰架構。根據新聞聲明，海軍打算在2023年達到初始作戰能力（即有能力部署初始系統）。海軍在2022財政年度為 "項目超配 "申請了三個分類項目元素的資金。

在2021年6月舉行的2021年AFCEA西部會議上，吉爾德伊上將討論了項目超配目前的工作。在這次活動中，吉爾德伊表示，自2020年10月項目啟動以來，項目超配已經完成了三個螺旋式發展周期。吉爾德伊進一步解釋說："我們實際上正在試驗一種方式，使我們基本上可以將任何網絡上的任何數據傳遞給作戰人員。這是一個軟件定義的通信系統，使我們能夠以一種前所未有的方式拆開我們所有的網絡"。根據新聞報道，吉爾德表示，他預計在2022年底或2023年初將 "項目超配"的測試規模擴大到一個航母打擊群。

5 國會面臨的潛在問題

以下各節討論了國會的潛在問題，包括需求和成本估算、互操作性挑戰、平衡通信能力、人工智能在決策中的角色，以及實施JADC2所需的潛在部隊結構變化。

5.1 需求和成本估算

美國防部已經為JADC2的相關工作申請了幾個財政年度的資金，特別是在概念的早期發展階段。國防部正在積極制定JADC2戰略，預計將在2021年春季發布。國會中的一些人對國防部沒有像傳統采購項目那樣提供成本估算或驗證需求表示關切。因此，各軍種委員會和撥款委員會已經減少了對這些工作，特別是ABMS和5G研究和開發的要求資金。2021財年國防授權法案（NDAA）要求國防部在2021年4月前為JADC2提出要求。

5.2 國防部對JADC2的潛在資助水平

國防部還沒有正式公布關于JADC2的支出預算數據，該項目在各軍種和國防機構的一些項目中都有資金。根據聯合參謀部J6（JS J6）的說法，JADC2不是一個記錄項目，JS J6也不打算過渡到一個記錄項目。因此，除非國會要求國防部提供JADC2資金的詳細概述，否則國防部可能不太可能這樣做。

一些分析家推測了與JADC2有關的所有項目的年度成本。一位分析家估計，國防部在2022財政年度為與JADC2直接相關的項目編列了大約12億美元的預算。Govini估計，自2017財政年度以來，國防部在JADC2上花費了大約225億美元；這平均每年大約為45億美元。Govini的估計包括其他聯邦機構的資金--如國家航空和航天局（NASA）--以及國防部可能認為與JADC2無關的技術，因此可能高估了JADC2獲得的資金總額。

5.3 JADC2支出優先級

根據JS J6，有五條與JADC2相關的工作線：

• 1.數據組織

• 2.人力組織

• 3.技術組織

• 4.核指揮、控制和通信（NC3）

• 5.任務伙伴信息共享

以數據為中心的方法側重于國防部系統傳輸所需的數據類型和結構，創建一個共同的數據框架，為數據的發送和接收提供一個商定的標準。換句話說，數據的格式化、組織化和結構化的方式影響著數據從傳感器到決策者再到武器的高效和無縫傳輸。另一方面，網絡中心化和互操作性側重于通信標準，如無線電頻率、波形、通信加密等，以確保一個無線電能與另一個無線電通話。通過采用這種方法，JS J6專注于開發軟件應用，以改善指揮和控制。然而，該戰略可能缺少幾個方面，包括：

• 通信系統的硬件和軟件的功能，

• 網絡需要傳輸的數據量，

• 對手的行動對網絡的影響，

• 以及指揮和控制部隊的模塊化。

隨著國防部繼續改革其JADC2概念和要求，其他觀察家也注意到，在JADC2戰略中存在一些沒有被認定的領域，國防部應將其支出主要集中在研究和開發方面。一位觀察家認為，國防部應將其研發支出集中在改善網絡互操作性上。這種方法支持優先升級軍事通信系統，以便在整個聯合部隊中傳輸數據。它建議國防部在軟件和硬件方面投入更多資金，以提高所有類型的數據鏈路和網絡（例如，Link 16、多功能高級數據鏈路、態勢感知數據鏈路以及綜合海上網絡和事業服務）的互操作性。網絡互操作性方法的重點是，創建網絡是困難的；但是，利用軟件定義的網絡和通用電子設備（如類似的芯片架構）可以使每個軍種無縫共享信息。換句話說，這種方法更注重通信網絡的構建方式，而不是在這些網絡內發送數據的組織方式。軟件定義的無線電和網絡使無線電可以很容易地被編程，并因此更容易地相互通信。微電子（即物理硬件）最終定義了無線電的物理和軟件能力。

其他分析家認為，JADC2的支出應更多地集中在改變決策方式上。這一論點強調了通過利用人工智能（AI）實現決策過程自動化的必要性，正如國防高級研究計劃局（DARPA）的馬賽克戰爭概念所設想的。在這種方法中，優先利用人工智能系統的支出（如空軍的STiTCHES計劃），可以建立主要集中在需要傳輸的數據和數據結構的特設網絡。這一論點假設人工智能也可以分析情報、監視和偵察（ISR）數據，以確定人類可能錯過的趨勢，從而向軍事指揮官提出潛在的更好的建議。

其他觀察家認為，優先考慮如何使用和管理電磁波譜的決策對于支持JADC2至關重要。這些觀察家認為，像國防信息系統局的電磁戰管理計劃--旨在利用情報方法評估電磁波譜環境，然后自動決定如何使用頻譜來減輕對手的電子戰影響--對于實現全域指揮和控制是必要的。這些觀察家還認為，對手的電子戰效應將需要近乎即時地被緩解，因此需要一個強大的電磁環境部分（以及自動化），以便在對網絡的潛在攻擊中管理國防部網絡。

5.4 互操作性挑戰

由于國防部設想使用JADC2來同時指揮多個領域的部隊，因此連接不同類型部隊的需求也在增加。國防部擁有并運營著許多通信系統，每個系統都使用不同的無線電頻率、標準和數據鏈，這些系統往往不能相互 "交談"，因此需要一個網關將一種無線電協議 "翻譯 "成另一種協議。盟友和合作伙伴的加入增加了互操作性的挑戰。前國防部副部長邁克爾-格里芬在2020年3月向眾議院軍事委員會情報、新興威脅和能力小組委員會作證時，指出這個問題是繼續為FNC3進行OSD R&E努力的理由。

使國防部能夠共享來自不同部門和單位的信息的挑戰可以通過三種互操作性的方法來解決:

• 網關。通信網關（也許稱為 "翻譯器 "更為恰當）可以接收多種協議、安全級別等，并將這些信息轉播給部隊的其他部門。ABMS計劃已經開發了這種網關（見圖6），以實現通信。這種方法允許信息共享，有可能降低開發成本，因為網關可以是飛機/艦艇/地面系統的一個子系統，有可能能夠相對快速地投入使用。這種方法的挑戰是，這種網關可能沒有使用最先進的，因此也是受保護的波形來轉播給部隊。

圖 6：E-11 戰場機載通信節點 (BACN)

• 新的通信設備。這種方法采用 "自上而下 "的方式（即由OSD或聯合參謀部確定解決方案，然后要求各軍種采用該方案）。使用與聯合戰術無線電系統（JTRS）開發類似的模式，這種方案將購買一個新的通信架構，重點是互操作性。例如，FNC3的努力似乎就是采用這種方法。盡管這種方法可以確保聯合部隊開發的通信系統可以無縫共享信息，而且可能是安全的，但它可能需要大量的投資，并可能遇到時間表的延誤。這種方法的另一個可能的缺點是，隨著系統的投入使用，它們可能對對手的技術不那么有效。

• 開發軟件來創建網絡。第三種方法是使用軟件，使用戶能夠創建自定義網絡。DARPA的 "馬賽克戰爭 "和ABMS計劃的某些方面就是這種方法的例子。與其他互操作性解決方案相比，這種方法更加模塊化，使為特定行動定制的單位和系統能夠相互通信。這種方法的一個主要風險是技術上的不成熟，特別是用于創建這些網絡的軟件。另一個風險涉及到與不同系統共享的信息量和分類，這些系統經過認證，具有不同的保密級別（例如，可釋放的秘密、不可釋放的秘密、最高機密）。

國防部和國會可以選擇這些方法中的一種或多種。一種特定的方法可能提供短期的好處，而國防部則追求一種長期的方法來解決互操作性的挑戰。

5.5 平衡退化環境下的通信能力

國防部為滿足JADC2的要求而開發通信網絡的方法包括三種相互競爭的能力:

• 數據吞吐量（即數據傳輸的速度）

• 延遲（即接收信息/數據的時間延遲）

• 彈性（在自然或故意中斷的情況下保持通信信號的能力）

軍事作戰新技術的興起，如人工智能、戰術數據鏈（如Link 16和多功能先進數據鏈[MADL]）和對手的電子戰能力，為5G和FNC3等未來通信系統平衡這些能力帶來了明顯的挑戰。人工智能和信息戰可能需要大量的數據來實現預測分析，并讓指揮官對戰斗空間有一個準確的了解。與所有可用用戶共享數據的數據鏈并不一定需要高數據速率；然而，數據鏈確實需要低延遲，以確保傳感器能夠證明 "目標級數據"，特別是對于像巡航導彈和飛機這樣快速移動的系統。最后，電子干擾器的擴散需要彈性（或抗干擾性能），以便在被主動干擾時保持通信。圖7說明了在開發新的波形時必須平衡這三個相互競爭的要求（無論該波形是為民用還是軍用而設計）。無線電信號能夠提供每一種能力；然而，優先考慮一種要求意味著其他兩種要求可能會受到影響，這可能會給決策者帶來兩難選擇，即在采購中優先考慮哪些能力。

圖7：平衡通信要求

隨著國防部對其通信系統的現代化改造，它可能會考慮技術特點和限制，以選擇在保護其網絡安全的同時推進任務目標的要求。例如，像5G這樣的技術可以提供高數據容量和低延遲，但目前還不清楚這些信號可能受到對手干擾的影響。另一方面，FNC3的設計似乎是為了提供具有高數據率的彈性；但是，由于它依賴于衛星，延遲將增加。

5.6 人工智能在決策中的角色

人工智能是實現JADC2的一個潛在的關鍵組成部分。隨著人工智能被引入軍事決策中，出現了幾個潛在的問題。首先，人工智能在決策中的作用應該達到什么程度？在使用致命武器時，人類的判斷力需要達到什么適當的水平？

第二，國防部如何確保用于人工智能算法協助決策的數據的安全性？盡管國防部把重點放在了數據結構上，但它沒有討論它計劃如何具體確保JADC2的數據有效性和安全性。錯誤的數據可能導致指揮官選擇損害任務目標的選項（如算法推薦可能浪費高價值彈藥的目標）。與此相關的是，國防部打算如何保護云環境中的這些數據，以防止對手操縱它們？這些安全計劃是否足以防止對手的操縱？

5.7 潛在的部隊結構調整

由于JADC2可能需要不同類型的部隊和武器系統，每個軍種都可能尋求改變其訓練、組織和裝備部隊的方式。例如，海軍陸戰隊在其部隊重新設計中宣布，它將取消它認為不符合國防戰略指導的部隊，并將資金重新投入到其他更適合未來作戰環境的項目中。

現役和預備役部隊的能力平衡是部隊結構調整的另一個方面。例如，陸軍在歷史上決定將后勤能力從現役部門轉移到預備役部門。因此，如果美國要開戰，陸軍大概需要啟動預備役部隊來實現行動。當國防部和各軍種準備迎接JADC2帶來的挑戰時，這些組織將如何選擇平衡現役和預備役部隊的能力和部隊結構？

5.8 對JADC2工作的管理

聯合參謀部J6是國防部JADC2工作的主要協調者，每個軍種和一些國防部機構都在進行各種活動。國會中的一些人過去曾表示有興趣建立國防部范圍內的項目辦公室（如F-35聯合項目辦公室）來集中管理大規模的工作。國防部的研究和開發工作將隨著時間的推移而增加，因此，管理這些工作可能會變得更具挑戰性。國會在未來可能會尋求確定或建立一個負責項目管理、網絡架構開發和財務管理的組織。

附錄-聯合互操作性的歷史實例：聯合戰術無線電系統

聯合戰術無線電系統（JTRS）是一個通信項目，旨在通過在所有軍種中部署無線電設備來提高通信的互操作性。該計劃于20世紀90年代中期開始，最終于2011年被前國防部負責采購、技術和后勤的副部長弗蘭克-肯德爾取消。在他的理由中，肯德爾副部長指出，"由于當時技術不成熟，移動特設網絡和可擴展性的技術挑戰沒有得到很好的理解......從JTRS GMR[地面移動無線電]開發計劃中產生的產品不太可能在經濟上滿足各軍種的要求。" 在15年的開發工作中，國防部花費了大約150億美元，在終止時還需要130億美元。

JTRS計劃旨在用可在大部分無線電頻譜上運行的基于軟件的無線電取代軍隊使用的25至30個系列的無線電系統--其中許多系統不能相互通信。根據設想，JTRS將使各軍種與選定的盟國一起，通過各級指揮部的無線語音、視頻和數據通信，包括直接獲取來自機載和戰場傳感器的近實時信息，以 "無縫 "方式運作。被描述為 "軟件定義的無線電"，JTRS的功能更像一臺計算機，而不是傳統的無線電；例如，它可以通過添加軟件而不是重新設計硬件來升級和修改，以便與其他通信系統一起運行--這是一個更昂貴和費時的過程。國防部聲稱，"在許多情況下，一個具有多種波形的JTRS無線電臺可以取代許多單獨的無線電臺，簡化了維護工作"，而且由于JTRS是 "軟件可編程的，它們也將提供更長的功能壽命"，這兩個特點都提供了潛在的長期成本節約。JTRS計劃最初被分成五個 "集群"，每個集群都有一個特定的服務 "領導"（見表A-1），并由一個聯合項目辦公室管理整個架構。

注：外形尺寸無線電臺基本上是士兵攜帶的小型化無線電臺，以及重量和功率受限的無線電臺。

正如下文所討論的，JTRS在開發過程中遇到了一些困難。這些問題可能與未來的JADC2開發有關。

尺寸和重量的限制和有限的范圍

根據政府問責局(GAO) 2005年的一份報告: 為了實現寬帶網絡波形的全部功能，包括傳輸范圍，Cluster One無線電需要大量的內存和處理能力，這增加了無線電的尺寸、重量和功耗。增加的尺寸和重量是努力確保無線電中的電子部件不會因額外的內存和處理所需的電力而過熱的結果。到目前為止，該計劃還未能開發出符合尺寸、重量和功率要求的無線電，而且目前預計的傳輸范圍只有三公里--遠遠低于寬帶網絡波形所要求的10公里范圍....。Cluster One無線電的尺寸、重量和峰值功率消耗超過直升機平臺要求的80%之多。

由于無法滿足這些基本的設計和性能標準，人們擔心Cluster One可能無法按計劃容納更多的波形（計劃中Cluster One有4到8個存儲波形），而且它可能過于笨重，無法裝入重量和尺寸都受到嚴格限制的未來戰斗系統（FCS）載人地面車輛（MGVs）以及陸軍的直升機機群。一些觀察家擔心，為了滿足這些物理要求，陸軍將大大 "削弱 "第一組的性能規格。然而，根據陸軍的說法，它在減少Cluster One的重量和尺寸以及增加其傳輸范圍方面取得了進展；然而，將所有需要的波形納入Cluster One證明是困難的。據報道，Cluster Five無線電臺也遇到了類似的尺寸、重量和功率方面的困難；這些困難更加明顯，因為有些Cluster Five版本的重量不超過1磅。

安全

JTRS的安全問題成為發展中的一個重要困難。據一位專家說，該計劃最大的問題之一是安全，"即加密，因為JTRS的加密是基于軟件的，因此容易受到黑客攻擊"。 計算機安全專家普遍認為，用于任何目的的軟件都是脆弱的，因為目前沒有一種計算機安全形式能提供絕對的安全或信息保證。據美國政府問責局稱，JTRS要求應用程序在多個安全級別上運行；為了滿足這一要求，開發人員不僅要考慮傳統的無線電安全措施，還要考慮計算機和網絡安全措施。此外，國家安全局（NSA）對JTRS與美國盟友的無線電系統接口的安全擔憂也帶來了發展上的挑戰。

與傳統無線電系統的互操作性

一些分析家表示擔心，使JTRS與傳統無線電 "向后兼容 "的目標在技術上可能是不可行的。據報道，早期的計劃試圖通過交叉頻段來同步不兼容的傳統無線電信號，這被證明過于復雜。目前陸軍的努力集中在使用寬帶網絡波形來連接傳統的無線電頻率。一份報告指出，雖然寬帶網絡波形可以接收來自傳統無線電的信號，但傳統無線電不能接收來自JTRS的信號。為了糾正這種情況，陸軍考慮使用19種不同的波形來促進JTRS向遺留系統的傳輸。在JTRS無線電中加入如此多的不同波形會大大增加內存和處理能力的要求，這反過來又會增加JTRS的尺寸、重量和功率要求。

作者：John R. Hoehn，軍事能力和計劃分析師

美國國防部(DOD)報告稱，人工智能(AI)是一項革命性的技術，有望改變未來的戰場和美國面臨的威脅的速度。人工智能能力將使機器能夠執行通常需要人類智能的任務，如得出結論和做出預測此外，人工智能機器可以以人類操作員無法企及的速度操縱和改變戰術。由于AI具有廣泛用途的潛力，國防部將其指定為頂級現代化領域，并投入大量精力和資金開發和獲取AI工具和能力，以支持作戰人員。在2022財年，國防部為科學和技術項目申請了147億美元，以及8.74億美元用于直接支持其人工智能努力。根據國防部2018年的人工智能戰略，未能將人工智能能力納入武器系統可能會阻礙戰士保護我們的國家抵御近同行對手的能力其他國家正在這一領域進行大量投資，這可能會削弱美國的軍事技術和作戰優勢。

美國國防部(DOD)正在積極追求人工智能(AI)能力。人工智能指的是旨在復制一系列人類功能，并不斷在分配的任務上做得更好的計算機系統。GAO之前確定了三種AI類型，如下圖所示。

國防部認識到開發和使用人工智能不同于傳統軟件。傳統軟件的編程是根據靜態指令執行任務，而人工智能的編程則是學習如何改進給定的任務。這需要大量的數據集、計算能力和持續監控，以確保功能按預期執行。支持國防部作戰任務的大部分人工智能能力仍在開發中。這些能力主要集中在分析情報，增強武器系統平臺，如不需要人工操作的飛機和艦船，并在戰場上提供建議(如將部隊轉移到哪里)。

當獲取依賴于復雜軟件的新能力時，國防部一直面臨著挑戰，例如長時間的獲取過程和熟練工人的短缺。GAO發現，它繼續面臨這些挑戰，同時還面臨人工智能特有的其他挑戰，包括有可用的數據來訓練人工智能。例如，人工智能探測對手的潛艇需要收集各種潛艇的圖像，并標記它們，這樣人工智能就可以學會自己識別。國防部還面臨著將訓練有素的人工智能集成到非為其設計的現有武器系統中的困難，以及在其人員中建立對人工智能的信任。國防部發起了一系列努力，如為人工智能和人工智能特定培訓建立一個跨服務的數字平臺，以應對這些挑戰，并支持其對人工智能的追求，但現在評估有效性還為時過早

「美國人仍未認真思考 AI 革命將對社會、經濟和國家安全產生多大影響」，3 月 1 日，美國國家人工智能安全委員會（the National Security Commission on Artificial Intelligence，NSCAI）發布的一份報告，提出了對于總統拜登、國會及企業和機構的數十項建議。

該組織稱，中國是對于美國技術主導地位的首要挑戰，在第二次世界大戰后第一次有國家對美國的經濟和軍事力量產生了如此程度的威脅。該報告的一個結論是，在未來十年內，美國可能會失去對中國的軍事技術優勢。

這個由 15 名成員組成的委員會主張以 400 億美元的投資擴展和民主化 AI 研究的進程，并為「未來技術突破進行投資」，鼓勵決策者們對創新投資持類似態度。該組織最終希望能推動聯邦政府在未來幾年里對于人工智能投資數千億美元。