人工智能（AI）是一個創新的引擎，正在推動科學發現和經濟增長。它正日益成為解決方案的一個組成部分，這些解決方案將影響到從日常例行任務到社會層面的挑戰，最終服務于公共利益。同時，也有人擔心人工智能可能會產生負面的社會和環境后果。為了實現人工智能的積極和變革潛力，必須利用美國所有的聰明才智，以解決社會挑戰的方式推進該領域，為所有美國人服務，并維護民主價值觀。

然而，目前人工智能前沿的進展往往與獲得大量的計算能力和數據有關。今天，這種機會往往僅限于那些資源豐富的組織。這種巨大且不斷擴大的資源鴻溝有可能限制和不利于人工智能研究生態系統。這種不平衡威脅著國家培養人工智能研究社區和勞動力的能力，以反映美國豐富的多樣性和利用人工智能來推動公共利益的能力。

如本報告所述，一個可廣泛使用的人工智能研究網絡基礎設施，匯集了計算資源、數據、測試平臺、算法、軟件、服務、網絡和專業知識，將有助于使美國的人工智能研究和開發（R&D）景觀民主化，使所有人受益。它將有助于創造途徑，擴大參與人工智能的研究人員的范圍，并使人工智能的方法和應用增長和多樣化。這種網絡基礎設施也有助于為所有科學領域和學科的進步開辟新的機會，包括在人工智能審計、測試和評估、可信的人工智能、減少偏見和人工智能安全等關鍵領域。反過來，更多的機會和多樣化的視角可以帶來新的想法，否則就不會實現，并為開發設計上具有包容性的人工智能系統創造條件。

作為《2020年國家人工智能倡議法》的一部分，國會成立了國家人工智能研究資源（NAIRR）工作組，以 "調查 "NAIRR作為國家人工智能研究網絡基礎設施的可行性和可取性，并 "提出詳細說明[如何建立和維持NAIRR]的路線圖。" 最近的《2022年CHIPS和科學法案》加強了民主化使用國家人工智能研究網絡基礎設施的重要性，通過投資加速先進計算的發展--從下一代圖形處理單元到高密度內存芯片--以及采取措施積極吸引廣泛和多樣化的美國人才參與前沿科學和工程，包括人工智能。

這份最終報告是特別工作組歷時18個月，為建立NAIRR制定愿景和實施計劃的最終成果。它建立在工作組2022年5月發布的臨時報告中的調查結果和建議的基礎上，提供了一個實現NAIRR目標的實施計劃：以保護隱私、公民權利和公民自由的方式，加強美國的人工智能創新生態系統并使之民主化。

NAIRR的建立應考慮到四個可衡量的目標，即（1）刺激創新，（2）增加人才的多樣性，（3）提高能力，以及（4）推進值得信賴的人工智能。NAIRR應該通過支持來自不同背景的研究人員和學生的需求來實現這些目標，這些研究人員和學生正在從事基礎性的、受使用啟發的和轉化性的人工智能研究。這些用戶應以美國為基地或隸屬于美國的組織，包括學術機構、非營利組織和初創企業或小型企業。

NAIRR應包括一套來自不同供應商的計算、數據、測試平臺和軟件資源，以及技術支持和培訓，以滿足這一目標用戶群的需求。NAIRR的具體設計、實施和評估應圍繞四個關鍵目標進行，并應支持收集數據以評估系統性能的關鍵指標和實現這些目標的成功。

NAIRR的管理和治理應遵循合作管理模式，即由一個聯邦機構作為NAIRR運作的管理機構，由聯邦機構的負責人組成的指導委員會負責推動NAIRR的戰略方向。行政機構內的項目管理辦公室應該為一個獨立的運營實體提供資金和監督，以管理NAIRR的日常運營。由國家人工智能倡議辦公室（NAIIO）共同主持的指導委員會將在NAIRR的管理中納入聯邦各機構的利益和觀點。這些機構也應直接支持資源提供者，他們的資源聯合起來將構成NAIRR。應通過用戶委員會、科學咨詢委員會、技術咨詢委員會和道德咨詢委員會向運營實體提供建議，挖掘多樣化的觀點和專業知識，為NAIRR的運營提供信息。

NAIRR應通過一個綜合門戶網站提供計算和數據資源、測試平臺、軟件和測試工具以及用戶支持服務的聯合組合。計算資源應包括傳統服務器、計算集群、高性能計算和云計算，并應支持訪問邊緣計算資源和人工智能研發的測試平臺。開放的和受保護的數據應在分層訪問協議下提供，并與計算資源共處一地。運營實體本身不應操作構成NAIRR的全部計算機硬件；相反，計算以及數據、測試和培訓資源應作為服務由通過聯邦機構或多機構資助機會選擇的合作伙伴資源提供者提供。當全面實施時，NAIRR應同時滿足人工智能研究界的能力（支持大量用戶的能力）和能力（訓練資源密集型人工智能模型的能力）需求

NAIRR必須能被各種用戶廣泛使用，并提供一個可用于教育和社區建設活動的平臺，以降低參與人工智能研究生態系統的障礙，增加人工智能研究人員的多樣性。NAIRR的訪問門戶和公共網站應提供目錄以及搜索和發現工具，以促進對數據、測試平臺以及為各種經驗水平服務的教育和培訓資源的訪問。

NAIRR應該通過設計和實施其管理程序，為負責任的人工智能研究設定標準。NAIRR必須從一開始就通過整合適當的技術控制、政策和治理機制，積極主動地解決隱私、民權和公民自由問題。運營實體應與道德咨詢委員會合作，制定標準和機制，從隱私、民權和公民自由的角度評估擬納入NAIRR的研究和資源。應根據白宮科技政策辦公室在2022年10月發布的《人工智能權利法案藍圖》，要求定期培訓，以建立NAIRR用戶對人工智能研究中與隱私、民權和公民自由有關的權利、責任和最佳做法的認識。

NAIRR應根據既定的指導方針實施系統保障措施。這些準則包括美國國家標準與技術研究所（NIST）制定的準則和五個安全框架：安全項目、安全人員、安全設置、安全數據和安全產出。運營實體應將NAIRR網絡基礎設施設計成由多個層次組成，首先是兩個主要區域：一個開放的科學區域 "NAIRR-開放 "和一個安全區域 "NAIRR-安全"。每個區域都應該聯合計算、網絡和數據資源，按照安全和訪問控制政策運行，這些政策在區域內是統一的，但在區域之間是不同的，反映了用戶和資源運營商的不同優先級和需求。NAIRR-Open應采用開放科學界20多年來形成的最佳做法；與聯邦開放數據、開放政府和研究安全政策保持一致；使用單點登錄認證和運營實體管理的資源分配機制管理訪問。NAIRR-Secure應該由一個或多個安全飛地組成，遵守一套共同的安全控制，并有能力支持受法律保護的數據所產生的安全要求。

NAIRR的實施應分四個階段，在本報告發表后立即開始。在第一階段，國會應授權并撥款建立NAIRR。行政機構和NAIIO應該協調指導委員會的成立，并建立一個項目管理辦公室，然后準備對運營實體的招標，并管理選擇過程。

圖：階段性NAIRR實施時間表

在第二階段，運營實體應確立其活動，并監督NAIRR門戶網站和用戶界面的創建，建立適當的技術和政策控制。該架構應支持收集關鍵績效指標，以評估NAIRR的進展。資源提供者應通過協調的、多機構的籌資機會來選擇，最好是在運營實體最初授予的6個月內發布。

在第三階段，NAIRR應達到初步的運作能力，運營實體也應正式確定政策、程序和初步的技術資源，提供給人工智能研究人員。最初的能力包括：（1）一個門戶網站和用戶支持資源；（2）一個混合的計算資源提供者；（3）一個分配和身份系統；（4）一個數據發布系統。在第四階段，活動應從建立NAIRR過渡到建立穩定的運作，以及根據用戶的吸收和需求對NAIRR資源進行計劃的演變。

最后，工作組還提出了一個實施NAIRR的試點方案，該方案將與上述階段同時啟動，以加快向人工智能研發界提供NAIRR資源。

按照設想，NAIRR的影響將是巨大而深遠的，使研究人員能夠解決從常規任務到全球挑戰的各種問題。為了實現其愿景和目標，特別工作組估計NAIRR的預算在最初的六年期間為26億美元。這筆投資的大部分（22.5億美元）用于資助通過NAIRR獲得的資源，通過向多個聯邦機構撥款。工作小組根據先進的計算資源以及數據、培訓和軟件資源的近期成本、滿足人工智能研發界當前需求的使用水平估計，以及人工智能研發界的預期增長來估計這一預算。資源提供者應每兩年上線一次，使用壽命為六年，這樣每兩年就會有7.5億美元的新投資，以確保NAIRR的資源保持最先進的水平。運營實體每年將需要5500萬至6500萬美元來支持NAIRR活動的協調和管理。每年還有500萬美元的預算用于對運營實體和NAIRR績效的外部評估。

本報告中提出的NAIRR的愿景旨在滿足國家對增加獲得最先進的資源的需求，以推動人工智能創新。實現這一愿景的路線圖建立在現有的聯邦投資之上；設計了對隱私、民權和公民自由的保護；并促進了多樣性和公平的使用。如果成功，國家人工智能研究資源將改變美國國家人工智能研究生態系統，并通過加強和民主化參與美國的基礎性、使用性和轉化性人工智能研發，促進解決社會層面問題的能力。

自主系統將塑造戰爭的未來。因此，土耳其的國防人工智能（AI）發展主要側重于提高自主系統、傳感器和決策支持系統的能力。提高自主系統的情報收集和作戰能力，以及實現蜂群作戰，是發展國防人工智能的優先事項。雖然土耳其加強了自主系統的能力，但在可預見的未來，人類仍將是決策的關鍵。

人類參與決策過程提出了一個重要問題：如何有效確保人機互動？目前，自主系統的快速發展和部署使人機互動的問題更加惡化。正如土耳其國防工業代表所爭論的那樣，讓機器相互交談比較容易，但將人類加入其中卻非常困難，因為現有的結構并不適合有效的人機互動。此外，人們認為，人工智能對決策系統的增強將有助于人類做出更快的決定，并緩解人機互動。

土耳其發展人工智能的意圖和計劃可以從官方戰略文件以及研發焦點小組報告中找到。突出的文件包括以下內容：

• 第11個發展計劃，其中規定了土耳其的經濟發展目標和關鍵技術投資。

• 《2021-2025年國家人工智能戰略》，它為土耳其的人工智能發展制定了框架。

• 焦點技術網絡（Odak Teknoloji A??，OTA?）報告，為特定的國防技術制定了技術路線圖。這些文件提供了關于土耳其如何對待人工智能、國防人工智能和相關技術的見解。

土耳其特別關注人工智能相關技術，如機器學習、計算機視覺和自然語言處理，其應用重點是自主車輛和機器人技術。自2011年以來，自主系統，主要是無人駕駛飛行器（UAV），仍然是土耳其人工智能發展的重點。此后，這已擴大到包括所有類型的無機組人員的車輛。同時，用人工智能來增強這些車輛的能力也越來越受到重視。人工智能和相關技術的交織發展構成了土耳其人工智能生態系統的核心。

土耳其的人工智能生態系統剛剛起步，但正在成長。截至2022年10月，有254家人工智能初創企業被列入土耳其人工智能倡議（TRAI）數據庫。土耳其旨在通過各種生態系統倡議在其國防和民用產業、學術機構和政府之間創造協同效應。由于許多組織都參與其中，這些倡議導致了重復和冗余。冗余也來自于人工智能技術本身的性質。由于人工智能是一種通用技術，可以應用于不同的環境，各種公司都有用于民用和國防部門的產品；因此相同的公司參與了不同的生態系統倡議。此外，民用公司與國防公司合作，在國防人工智能研究中合作，并提供產品，這是司空見慣的。

土耳其鼓勵國際人工智能在民用領域的合作，但不鼓勵在國防領域的合作。然而，由于技能是可轉移的，國防人工智能間接地從這種合作中受益。

土耳其非常關注自主系統發展中的互操作性問題，特別是那些具有群集能力的系統。除了蜂群，北約盟國的互操作性也是一個重要問題。因此，土耳其認為北約標準在發展自主系統和基礎技術方面至關重要。

土耳其目前對人工智能采取了分布式的組織方式。每個政府機構都設立了自己的人工智能組織，職責重疊。目前，盡管國防工業局（Savunma Sanayi Ba?kanl???，SSB）還沒有建立專門的人工智能組織，但SSB的研發部管理一些人工智能項目，而SSB的無人駕駛和智能系統部管理平臺級項目。目前，根據現有信息，還不清楚這些組織結構如何實現國防創新或組織改革。

土耳其尋求增加其在人工智能方面的研發支出，旨在增加就業和發展生態系統。SSB將在未來授予更多基于人工智能的項目，并愿意購買更多的自主系統，鼓勵研發支出的上升趨勢。然而，盡管土耳其希望增加支出，但金融危機可能會阻礙目前的努力。

培訓和管理一支熟練的勞動力對于建立土耳其正在尋找的本土人工智能開發能力至關重要。這包括兩個部分。首先是培養能夠開發和生產國防人工智能的人力資源。因此，土耳其正在投資于新的大學課程、研究人員培訓、開源平臺和就業，同時支持技術競賽。第二是培訓將使用國防人工智能的軍事人員。國防人工智能也正在慢慢成為土耳其武裝部隊（Türk Silahl? Kuvvetleri，TSK）培訓活動的一部分。目前，關于土耳其打算如何培訓軍事人員使用國防人工智能的公開信息非常少。

近年來，大國越來越多地尋求利用先進技術--人工智能（AI）、自主性、網絡和高超音速技術等--來達到軍事目的，并可能產生深遠的危險后果。與化學和核技術首次應用于戰爭時的情況類似，許多分析家認為，人工智能和其他此類 "新興技術 "的軍事利用將徹底改變戰爭，使過去的武器和戰略變得過時。根據這一展望，美國國防部正在分配越來越多的資金用于研究這些技術及其在軍事上的應用，其他大國的軍隊也是如此。

但是，即使美國軍方和其他國家的軍方加速利用新技術進行軍事用途，許多分析家警告說，在對這樣做的意外和危險后果有更多了解之前，不要如此匆忙地進行。例如，分析家們擔心，人工智能系統可能以不可預測的方式失敗，造成意外的屠殺或失控的升級。

軍控分析家們特別關注的是新興技術對 "戰略穩定 "的潛在影響，或者說有核國家在危機中避免首先使用核武器的情況。采用人工智能和其他新興技術的武器可能會模糊常規攻擊和核攻擊之間的區別而危及戰略穩定，導致過早使用核武器。

在這種擔憂的激勵下，許多國家的軍備控制倡導者和公民活動家都試圖減緩人工智能和其他新興技術的武器化，或對其在戰場上的應用施加各種限制。例如，《特定常規武器公約》（CCW）的締約國已經考慮了禁止開發和部署致命的自主武器系統--或者被批評者稱為 "殺手機器人 "的建議。近年來，監管新興技術的其他方法，包括各種單邊和多邊措施，也在不斷推進。

人工智能和自主武器系統

新興技術在軍事上最突出的應用是廣泛引入自主武器系統--將人工智能軟件與各種戰斗平臺（艦船、坦克、飛機等）結合起來，自行識別、跟蹤和攻擊敵方目標的裝置。通常情況下，這些系統包含了決定其操作參數的軟件，例如，它們可以在哪些地理空間內運作，它們可以攻擊哪些類型的目標，以及在什么情況下。

目前，美國軍隊的每一個分支，以及其他主要大國的部隊，都在開發--在某些情況下，投入使用--幾個系列的自主作戰系統，包括無人駕駛航空器（UAVs）、無人駕駛地面車輛（UGVs）、無人駕駛水面艦艇（USVs）和無人駕駛海底船只（UUVs）。

例如，美國海軍打算使用一支由USVs和UUVs組成的艦隊，在有爭議的地區進行偵察行動，如果戰爭爆發，則對敵方目標發射反艦和陸地攻擊導彈。美國空軍已經接受了 "忠誠的僚機 "方法，即武裝無人機在有爭議的空域飛行時，將通過攻擊敵人的戰斗機來幫助保護有人駕駛的飛機。美國陸軍試圖通過開發一系列機器人作戰系統，包括最終的機器人坦克，來減少對其前線部隊的危險。俄羅斯和中國軍隊正在開發和部署具有類似特點的無人系統。

像這樣的致命的自主武器系統的開發和部署引起了重大的道德和法律挑戰。首先，這些設備被授權對包括人類在內的敵方目標使用致命武力，而不需要大量的人類監督--這種做法違背了廣泛認同的道德和宗教原則，即只有人類才能奪走另一個人的生命。批評者還認為，這些武器將永遠無法遵守戰爭法和國際人道主義法，正如1899年和1907年的海牙公約以及1949年的日內瓦公約所規定的那樣。這些法規要求交戰各方在進行軍事行動時區分戰斗人員和非戰斗人員，并只使用為實現特定軍事目標所需的武力。自主武器的支持者聲稱，隨著時間的推移，這些系統將被證明有能力在激烈的戰斗中做出這種區分，但反對者堅持認為，只有人類擁有這種能力，因此所有此類設備都應被禁止。

圖：中國 WZ-8 高超音速偵察無人機于 2021 年 9 月 28 日在中國廣東省珠海市舉行的第十三屆中國國際航空航天展覽會（Airshow China 2021）上展出。

由于認識到這些危險，在《特定常規武器公約》的主持下，已經開展了協調一致的努力，以通過一項禁止部署致命自主武器系統的附加議定書。由于《特定常規武器公約》是以協商一致的方式運作的，而且締約國反對這樣的措施，因此禁止的支持者正在探索其他禁止戰略，例如在聯合國大會的主持下制定一項國際條約。歐盟的一些成員國也提出了一個不具約束力的行為準則，涵蓋致命性自主武器系統的部署，要求對其在戰斗中的使用進行持續的人為監督。

高超音速武器

高超音速武器通常被定義為能以超過五倍音速（5馬赫）飛行的導彈，其飛行高度低于洲際彈道導彈（ICBMs），后者也以高超音速飛行。目前，美國、中國、俄羅斯和其他一些國家正在開發和使用兩種類型的高超音速武器（這兩種武器都可能攜帶核彈頭或常規彈頭）：高超音速滑翔飛行器（HGVs），在從助推火箭釋放后沿著地球外層大氣 "滑翔 "的無動力彈丸；以及高超音速巡航導彈（HCMs），其動力來自高速噴氣發動機，稱為 "噴氣式"。

這些類型的武器擁有若干能力，使它們對軍事官員具有吸引力。由于其高速和優越的機動性，高超音速導彈可以在沖突早期用于攻擊高價值的敵方資產，如防空雷達、導彈電池和指揮和控制（C2）設施。由于高超音速導彈比洲際彈道導彈更接近地球，并擁有更大的機動性，它們可能有能力躲避旨在對付其他類型進攻性武器的反導彈系統。

所有三個大國都探索過類似類型的高超音速導彈，但它們這樣做的戰略考慮似乎有所不同。美國目前尋求在區域性非核沖突中使用這種武器，而中國和俄羅斯似乎強調將其用于核以及常規應用。

美國空軍已著手開發兩種用于區域性的此類導彈：空射快速反應武器（ARRW），它將成為美國第一種投入使用的高超音速武器，以及高超音速攻擊巡航導彈（HACM）。同時，美國陸軍和海軍一直在聯合研制一種供兩軍使用的通用高超音速助推滑翔飛行器，以及將高超音速飛行器送入大氣層的助推火箭。俄羅斯已經在其一些SS-19 Stiletto洲際彈道導彈上部署了核武的Avangard HGV，而中國已經測試了東風-17（DF-17），這是一種裝有雙能力（核或常規）HGV彈頭的中程彈道導彈。

雖然這些武器項目大多仍處于開發或早期部署階段，但它們的存在已經引發了政策制定者和軍控倡導者對其對戰略穩定的潛在影響的擔憂。例如，分析家們擔心，在常規交戰的早期使用高超音速武器來制服對手的關鍵資產，可能會被解釋為核第一打擊的前奏，從而促使目標國在不確定攻擊者的意圖時發射自己的核彈藥。

目前，中國、俄羅斯和美國的官員還沒有一個既定的場所可以開會討論對高超音速武器的正式限制。美俄戰略穩定對話可以作為政府官員之間就這些議題進行直接會談的可能論壇。雖然華盛頓在俄羅斯入侵烏克蘭后暫停了對話，但一旦情況允許，雙方應盡快回到對話桌上。美中戰略對話，如果建立，也可以解決類似的問題。

網絡攻擊和核C3

網絡空間領域--雖然對許多公共、私人和商業功能有巨大的價值--也被證明是一個有吸引力的大國競爭的舞臺，因為該領域容易受到各種惡意和侵略性活動的影響。這些活動包括網絡間諜，或盜竊軍事機密和技術數據，以及旨在破壞敵人的指揮、控制和通信（C3）系統的攻擊性行動，從而削弱其成功發動戰爭的能力。這種行動也可能針對對手的核C3（NC3）系統；在這種情況下，一方或另一方擔心核交換即將發生，可能會試圖通過使對手的NC3系統癱瘓來減少其遭受攻擊的可能性。

分析家們警告說，在重大危機或常規沖突中，對對手NC3系統的任何網絡攻擊都可能被證明是非常不穩定的。一旦發現其關鍵指揮系統受到干擾，目標國很可能會認為對手對其發動了先發制人的核打擊，因此可能會發射自己的核武器，而不是冒險讓對方損失。

常規武器與核C3的廣泛結合使這些危險更加復雜。出于經濟和便利的考慮，大國選擇依靠相同的預警和通信聯系來為其核力量和常規力量服務--卡內基國際和平基金會的詹姆斯-阿克頓將這種現象描述為 "糾纏"。在大國沖突中，一方或另一方可能會在非核攻擊的開始階段使用網絡武器使其對手的常規C3系統失效，但其對手--可能擔心其核系統是預定目標--可能會過早地發射其核武。

將網絡空間用于軍事目的對軍備控制構成了重大挑戰。現有的檢查和核查手段目前無法檢測到網絡武器，而網絡武器的存在往往難以證明。隨著網絡武器的擴散給戰略穩定帶來新的嚴重威脅，決策者有責任制定戰略，防止意外和非故意的升級。分析人士認為，一些最有效、最穩定的措施是美俄和美中達成雙邊協議，避免對對方的NC3系統進行網絡攻擊。

自動化戰場決策

隨著新的高超音速武器和其他高能力常規武器的引入，戰爭的節奏可能會加快，并因此加劇了戰斗指揮官做出快速戰斗決定的壓力。作為回應，主要大國的軍隊計劃越來越多地依靠人工智能的戰場決策系統來幫助人類指揮官處理關于敵人動向的大量數據，并確定可能的戰斗反應。

在美國軍方，開發這類自動化系統的主要機制是全域聯合指揮與控制（JADC2）計劃。在空軍先進戰場管理系統的監督下，JADC2被設想為一個計算機群，共同收集來自無數平臺的傳感器數據，將數據組織成可消化的塊狀，并為指揮官提供可能的戰斗選項菜單。雖然JADC2最初打算用于常規作戰，但該計劃最終將連接到國家的NC3系統。

戰場決策自動化的提高，特別是考慮到核和常規C3系統的可能整合，引起了許多關注。這些技術中的許多仍處于起步階段，容易出現經常是意料之外的故障。熟練的專業人員也可以愚弄，或 "欺騙 "人工智能系統，造成意想不到的，可能是危險的結果。此外，無論在網絡安全方面花了多少錢，計算機系統將始終容易受到復雜對手的黑客攻擊。

鑒于這些風險，中國、俄羅斯和美國的政策制定者應該對加速其C3系統的自動化有所顧忌。理想情況下，這三個國家的政府官員和技術專家應該會面--估計是以類似于美俄戰略穩定對話的形式，考慮對任何與核指揮系統有關的自動化決策設備的使用加以限制。在這種會議變得可行之前，這些國家的專家應該在中立的場所舉行會議，以確定依賴這種系統所固有的危險，并探討控制這種系統的各種措施。

圖：2021 年 6 月 4 日，在伊利諾伊州馬斯庫塔的中美洲機場附近，一架無人駕駛的波音 MQ-25 T1 黃貂魚測試飛機（左）為有人駕駛的 F/A-18 超級大黃蜂加油。 （美國海軍照片由波音公司提供）

減少新興技術升級危險的框架戰略

大國的軍事領導人旨在盡可能快地利用新興技術帶來的好處，因為他們相信這樣做將使他們在未來的大國沖突中獲得戰斗優勢。然而，這種利用新興技術進行軍事用途的驅動力，其速度遠遠超過了評估這些技術所帶來的危險并對其使用進行限制的努力。因此，必須減緩這些技術武器化的步伐，仔細權衡這樣做的風險，并對其軍事用途采取有意義的限制。

鑒于這一努力所涉及的技術的多樣性和復雜性，沒有任何一個總體性的條約或協議可能能夠對所有相關技術進行限制。因此，相關國家的領導人應集中精力采取一個框架戰略，旨在推進一系列措施，無論其預期結果如何，都有助于實現防止意外升級和加強戰略穩定的更大目標。

在制定和實施這些措施時，決策者可以以循序漸進的方式進行，從更多的非正式、無約束力的措施到越來越具體、有約束力的協議。以下建議的行動步驟來自于軍控倡導者在多年的實踐和實驗中開發的工具箱。

• 意識建設。努力教育政策制定者和公眾，使其了解新興技術不受管制的軍事用途所帶來的風險。

• 第2軌和第1.5軌外交。來自大國的科學家、工程師和軍備控制專家之間的討論，以確定新興技術帶來的風險和可能的控制戰略。這類 "第2軌外交"可以在某個時候擴大到包括政府專家（"第1.5軌外交"）。

• 單邊和聯合倡議。大國在沒有正式軍控協議的情況下，自行或在志同道合的國家集團之間采取的步驟，以減少與新興技術相關的風險。

• 戰略穩定會談。中國、俄羅斯和美國的高級官員就某些新興技術的武器化對戰略穩定造成的風險以及減少這些風險的聯合措施進行討論。這些討論可以伴隨著建立信任措施（CBMs），目的是在執行和核查該領域的正式協議時建立信任。

• 雙邊和多邊安排。一旦大國領導人認識到新興技術的武器化所帶來的升級風險，他們就有可能就雙邊和多邊安排達成協議，以盡量減少這些風險。

如果不采取這些措施，就會使尖端技術以越來越快的速度應用于軍事系統，從而大大放大了世界安全面臨的風險。更透徹地了解某些破壞穩定的技術對戰略穩定構成的獨特威脅，并對其軍事用途施加限制，將大大有助于減少世界末日的風險。

美國國家人工智能（AI）研究資源（NAIRR）工作組近日發布題為《加強和民主化美國人工智能創新生態系統：國家AI研究資源實施計劃》最終報告。該報告是建立國家研究基礎設施的路線圖，該基礎設施將擴大對AI研發必不可少的資源的訪問。報告由引言，民主化和加速AI研發的國家網絡基礎設施，NAIRR組織、管理和治理，NAIRR架構和對資源要素的技術要求，NAIRR組織和資源的分階段擴建，以及結論六部分，另有12個附錄構成。主要內容如下：

人工智能(AI)是推動科學發現和經濟增長的創新引擎。它正日益成為解決方案不可或缺的一部分，這些解決方案將影響從日常工作到社會層面挑戰的方方面面，最終服務于公共利益。同時，也有人擔心AI會帶來負面的社會環境影響后果。為了實現AI的積極和變革潛力，當務之急是利用美國所有的聰明才智來推進這一領域的發展社會挑戰，為所有美國人工作，維護美國的民主價值觀。

然而，AI當前前沿的進展往往與獲取大量計算能力和數據有關。今天，這種機會往往僅限于資源豐富的組織。這一巨大且不斷擴大的資源鴻溝有可能限制和不利地扭曲AI研究生態系統。這種不平衡威脅到美國培養AI研究的能力社區和勞動力反映了美國豐富的多樣性和駕馭AI的能力推進公共利益。

一個廣泛可用的AI研究網絡基礎設施資源、數據、試驗臺、算法、軟件、服務、網絡和專業知識，如這份報告中所述，在美國將有助于為了所有人的利益去民主化AI研發態勢。這將有助于創造途徑來擴大從事AI的研究人員，致力于AI方法和應用的發展和多樣化。網絡基礎設施也有助于為所有科學領域和學科的進步，包括AI審計、測試和評估等關鍵領域，可信人工智能、偏差緩解和AI安全開辟新的機會和多樣化的視角，反過來可以導致新的想法，否則不會實現，并設置條件開發設計包容的AI系統。

作為2020年國家AI倡議法案的一部分，國會建立了國家AI研究資源(NAIRR)工作組研究發展“NAIRR”作為國家AI研究的可行性和可取性網絡基礎設施，并“提出一個路線圖，詳細說明應該如何建立NAIRR”持續有效。最近的2022年芯片和科學法案強調了通過投資實現國家人工智能研究網絡基礎設施的民主化，從下一代圖形處理器（GPU），加速高級計算的開發到高密度內存芯片——以及積極吸引廣泛多樣的美國人才的措施在前沿科學和工程領域，包括人工智能。

建立NAIRR時應考慮四個可衡量的目標，即(1)刺激創新，(2)增加人才的多樣性，(3)提高能力，以及(4)推進可信的AI。NAIRR應通過支持研究人員的需求來實現這些目標，并來自不同背景的學生，他們追求基礎、使用激勵和轉化AI研究。這些用戶應位于美國或隸屬于美國組織，包括學術機構、非營利組織以及創業公司或小企業。

NAIRR應該包括來自各種提供商資源的一組聯合的計算、數據、測試床和軟件，以及技術支持和培訓，以滿足需求這個目標用戶群。NAIRR的具體設計、實施和評估應以四個關鍵目標為中心，并應支持收集數據以評估實現這些目標過程中的系統性能和成功的關鍵指標。

NAIRR的管理和治理應遵循合作管理原則，作為NAIRR一個單一的聯邦機構行政總部運營和指導委員會，由來自聯邦機構的負責人組成AI研究實體推動著NAIRR的戰略方向。項目管理行政總部機構內的辦公室應為管理NAIRR日常運營的獨立運營實體。由國家AI倡議辦公室(NAIIO)共同主持的指導委員會將在全國AI倡議辦公室的治理中納入來自各聯邦機構的利益和觀點。這些機構還應該直接支持資源提供者，如果聯合起來，他們的資源將構成NAIRR。應挖掘不同的觀點和專業知識，為NAIRR的運營通過用戶委員會、科學顧問委員會、技術顧問委員會和道德咨詢委員會向運營實體提供建議。

NAIRR應該提供對計算和數據的聯合訪問資源、測試平臺、軟件和測試工具以及用戶支持服務門戶網站。計算資源應包括傳統服務器、計算集群、高性能計算和云計算，并應支持對邊緣計算的訪問AI研發的資源和測試平臺。開放和受保護的數據應在分層訪問協議并與計算資源共處一地。經營實體應當它本身并不操作構成NAIRR的全部計算機硬件；相反，計算以及數據、測試和培訓資源應通過聯邦機構或多機構資助機會選擇的合作資源提供商作為服務交付。當完全實施時，NAIRR應解決容量(支持大型用戶數量)和AI的能力(訓練資源密集型AI模型的能力)需求研究社區。

NAIRR必須能夠被廣泛的用戶訪問，并提供一個平臺可用于教育和社區建設活動，以降低參與AI研究生態系統的障礙，增加AI研究人員的多樣性。NAIRR訪問門戶和公共網站應提供目錄、搜索和發現 有助于訪問數據、測試平臺、教育和培訓資源的工具經驗水平。

NAIRR應該為負責任的AI研究制定標準實施其治理流程。NAIRR必須積極主動地通過集成適當的技術控制、政策和治理機制解決。運營實體應遵循其職業道德咨詢委員會制定評估擬議研究的標準和機制從隱私、公民權利和公民自由的角度看NAIRR中包含的資源。應要求定期培訓，以建立NAIRR用戶對權利、責任，以及AI研究中與隱私、公民權利和公民自由相關的最佳實踐.白宮科學與技術辦公室2022年10月公布了AI權利法案的藍圖技術政策。

美國長期以來一直依賴大量復雜的傳感和通信基礎設施，以便在發生核攻擊時接收警告并執行核指揮。這個指揮和控制網絡高度依賴天基資產來運作，并在發生核危機時向決策者提供可靠的信息。本文旨在全面概述衛星在美國核指揮和控制網絡中的貢獻，分析核現代化進程中的太空資產，探討隨著太空環境變得更加有爭議，它們所面臨的脆弱性和風險，并提出政策解決方案以加強和保護這一重要的基礎設施。這些信息應作為學者、從業人員和決策者的資源，以更好地理解這一復雜的系統和它在今天的太空環境中所面臨的獨特挑戰。

1 美國核指揮與控制網絡

美國的核指揮、控制和通信（NC3）網絡是一個由許多關鍵部分組成的復雜系統，旨在支持美國的核威懾力量。國防部將NC3定義為使總統能夠行使核權力的設施、設備、通信、程序和人員。下面的圖形顯示了這個網絡的組成部分的簡化效果，包括核平臺本身、傳感器、通信基礎設施和決策人員。

圖 1：天基核指揮與控制。

《核態勢評估》（NPR）是美國每屆政府核政策的指導性文件。最新的《核態勢評估報告》發表于2022年，概述了核指揮和控制系統的五個關鍵功能：探測、警告和攻擊特征；適應性核計劃；決策會議；接收和執行總統命令；以及促成部隊的管理和指揮。這些功能是通過一個相互連接的系統來實現的，其中包括預警衛星和雷達、通信衛星、飛機和地面站、固定和移動指揮所以及核系統的控制中心。目前的系統通常被稱為有兩層："粗線"，包括標準的操作和危機架構，以及 "細線"，為總統、國防部長和作戰指揮官提供可生存、安全和持久的連接。NC3是核力量和總統權力之間的聯系。

核指揮和控制網絡需要高度的生存能力，即使在最壞的核戰爭情況下也能繼續發揮作用。它被設計成可在各種極端條件下生存，并納入了加固、移動、冗余和隱蔽措施。

2 NC3中的天基資產

NC3的天基部分是美國國防的組成部分，因為它是 "傳遞總統使用核武器命令的首選手段，并將為即將到來的核攻擊提供第一個警告"。衛星提供安全通信；情報、監視和偵察（ISR）；導彈發射預警；定位、導航和定時（PNT）功能，以及NC3系統和網絡的同步。這些系統包括一顆衛星或由許多衛星組成的星座、地面站、傳感器和用于發射和接收數據的上行/下行鏈路，以及最終用戶的終端。 此外，地球觀測、電子情報和氣象預報也是有助于NC3的天基功能。根據空軍負責戰略威懾和核整合的副參謀長杰克-溫斯坦中將的說法，"我們需要一只不眨眼的眼睛來發現正在發生的事情。這只不眨眼的眼睛是由太空提供的......[NC3網絡]完全依賴于太空。"

2.1 通信

主要的NC3衛星通信（SATCOM）基礎設施是由六顆衛星組成的地球同步高級極高頻（AEHF）星座，它是1990年代MILSTAR計劃的后續。AEHF由極地軌道上額外的受保護的SATCOM單元支持，目前包括兩個增強型極地系統（EPS）托管有效載荷和支持系統，提供65度以上緯度的覆蓋。AEHF是一個多服務的通信星座，旨在保護其免受某些形式的反太空攻擊。AEHF為NC3網絡以及其他陸地、海洋和空中資產提供抗干擾通信。

值得注意的是，AEHF為位于北緯65度和南緯65度以內的緯度提供服務，這涵蓋了從北極圈底部到南極洲北部的所有地區。AEHF的通信也與選定的盟友和合作伙伴共享。AEHF在整個核戰爭期間為總統、國家安全高級領導人以及軍事戰術和戰略部隊提供可靠的通信。 AEHF是少數幾個公開承認的可以傳送行政授權命令的途徑之一。AEHF星座為陸戰、空戰和海戰；特種作戰；戰略核作戰；戰略防御；戰區導彈防御；以及太空作戰和情報提供支持。六顆老化的MILSTAR衛星，其中第一顆于1994年發射，此后被較新的AEHF星座所補充，現在已經退役并遠離了地球靜止軌道。最后一個AEHF有效載荷于2020年3月作為第一個太空部隊任務發射，六顆衛星的計劃總成本為150億美元。

2.2 導彈告警

天基紅外系統（SBIRS）是主要的預警衛星群。由六顆帶有核加固部件的衛星組成，SBIRS由高橢圓軌道上的兩個托管傳感器有效載荷和地球同步軌道上的四個專用有效載荷組成。SBIRS使用探測熱信號的紅外傳感器來監視地球，提供用于導彈防御、戰斗太空感知、導彈預警和戰術情報的大量數據，通過五個獨立的下行鏈路向地面發送未經處理的原始數據。作為國防支持計劃（DSP）星座的后續項目，SBIRS被設計為滿足系統生存能力和耐久性要求，并對太空中的核電磁爆炸進行加固。截至2022年8月4日，所有六顆衛星都已成功發射到地球同步軌道。 空軍最初的預算計算預計SBIRS六顆衛星的費用為50億美元--目前的數字顯示SBIRS六顆衛星的費用為192億美元。

圖 2：SBIRS 導彈預警衛星

2.3 核爆炸

雖然預警和安全通信衛星因其在國家安全中的作用而眾所周知，但其他執行更平凡任務的衛星受到的關注較少，但對國家安全行動仍然很重要。這些衛星系統和它們各自的地面站是更大的NC3系統的組成部分。

全球定位系統（GPS）、國防支持計劃（DSP）和其他機密的地球同步軌道星座上的主機傳感器也為NC3做出了貢獻。 這些衛星承載著美國核爆炸（NUDET）探測系統（USNDS）的太空部分，根據空軍的說法，該系統 "提供了一種近乎實時的全球高生存能力，以探測、定位和報告地球大氣層或近太空中的任何核爆炸。" 這些傳感器自1978年首次發射GPS以來一直在運行，并向國家指揮局、美國戰略司令部、美國太空司令部和空軍技術應用中心提供核力量管理、技術情報和條約監測，資金由空軍和國家核安全局提供。太空部隊在其2023財年預算中要求700萬美元用于繼續采購NUDET系統。

2.4 NC3現代化

正在進行的核現代化進程始于2000年代初對下一代B2轟炸機的升級，并如奧巴馬總統領導的2012年《核態勢評估報告》所概述的那樣更廣泛地繼續進行。 目前的現代化推動得到了政治妥協的支持，并與2010年批準新的《削減戰略武器條約》同時進行。它是由幾個因素驅動的，包括隨著俄羅斯等對自己的戰略武庫進行現代化改造，與這兩個國家的對外競爭加劇，以及需要更換老化的武庫和支持性基礎設施，并利用當今的數字技術升級核基礎設施。美國戰略司令部前指揮官理查德上將最近作證說：現在的戰略安全環境是一個三方核近似的現實。今天的核力量是實現我們國家戰略的最低要求。現在，我正在歷史性的壓力下執行我的戰略威懾任務，危機級別的威懾，危機威懾的動態，在我們國家的歷史上我們只見過幾次，而我正在用80年代和90年代建造的潛艇來執行。我正在做的是80年代和90年代建造的潛艇，80年代建造的空射巡航導彈，70年代建造的洲際彈道導彈，60年代建造的轟炸機，我們在互聯網之前的部分核指揮和控制，以及可以追溯到曼哈頓時代的核武器群。

NC3架構是為應對蘇聯的導彈威脅而設計的，最后一次大幅更新是在20世紀80年代。在此后的幾年里，美國一直面臨著新的核威脅，而沒有推進NC3系統以應對這些威脅。先進的技術也使NC3的要求復雜化，對系統本身造成了新的威脅。 現代化進程也延伸到天基資產和一個日益擁擠和競爭的太空領域。國家安全太空企業已經轉向調整架構和采購做法，以適應日益競爭的環境。前代理國防部長帕特里克-沙納漢在一份特許成立太空發展局的備忘錄中寫道：一個國家安全太空架構，提供阻止，或在阻止失敗時，擊敗對手行動所需的持久、有彈性、全球、低延遲的監視，是保持我們長期競爭優勢的先決條件。如果我們仍然受到傳統方法和文化的束縛，我們就無法實現這些目標，也無法與我們的對手設定的步伐相匹配。

現代化包括升級和更換衛星，以減少陳舊的設備和拆除老化的系統，為新的有效載荷配備更先進的傳感器，擴大容量，并設計系統的生存能力和彈性。需要現代化的具體系統包括各種導彈發射預警和通信衛星，包括SBIRS和AEHF。隨著開發新的星座以跟上導彈技術的步伐，更多的現代化可能包括傳感器、地面站、終端以及整個網絡的彈性、生存能力和硬化的升級。

國會預算辦公室的最新預測估計，2021-2030年要求的核現代化預算中約有15%專門用于指揮、控制、通信和預警系統。

3 下一代OPIR

SBIRS將得到補充，并最終被下一代高空持久性紅外（Next Gen OPIR）星座所取代。該星座的第一塊將包括三顆覆蓋中緯度地區的地球同步軌道衛星和兩顆覆蓋高緯度地區的極地高橢圓軌道衛星。洛克希德-馬丁公司在2018年獲得了價值29億美元的非競爭性唯一來源合同，以開發這三顆下一代OPIR地球同步衛星，后續合同為49億美元。第一顆地球同步軌道衛星計劃于2025年首次發射，而由諾斯羅普-格魯曼公司建造的第一顆極地衛星可能將于2028年發射。整個衛星群預計在2028年交付。另一項舉措，即 "未來操作彈性地面進化"（FORGE），將使該系統的地面站部分現代化，并處理來自SBIRS和下一代OPIR的數據。2023財年該系統的預算研究和開發要求為35億美元，包括地面、地球同步軌道和極地部分，預計項目總成本估計為144億美元。

2017年，前參謀長聯席會議副主席約翰-海滕將軍稱老化的SBIRS衛星為 "大的多汁目標"，指其缺乏對反衛星武器的防御能力，并批評了開發下一代替代品的時間表。這促使空軍加快了系統的開發，并整合了更多的先進功能，從更好的傳感器到彈性措施。下一代OPIR計劃對威脅有更強的彈性，這也是SBIRS星座的一個問題。據洛克希德-馬丁公司的一位代表稱，"如此規模的太空項目--包括開發兩個全新的導彈預警有效載荷--從未進展得如此之快"。

下一代OPIR星座的開發正在由兩個承包商分擔，以加強敏感的國家安全有效載荷的冗余度。例如，如果其中一個承包商出現延誤或其他問題，整個計劃中的星座不會受到影響，可以繼續按計劃進行。從有效載荷要求到架構設計，開發過程中的每一步都在處理彈性問題，空軍上校布萊恩-德納羅將下一代OPIR描述為美國綜合導彈預警、跟蹤和戰斗太空感知的基石，他說："下一代OPIR旨在提供彈性的天基全球導彈預警能力，以應對新出現的導彈和反太空威脅。"

3.1 太空開發局

太空開發局也正在開發一個在低地軌道和中地軌道上的全球高超音速和彈道導彈跟蹤層，作為其國防太空架構的一個關鍵組成部分，將與更廣泛的NC3網絡相結合。 首批8顆衛星將在第0階段發射，下一波將由28顆額外的低地軌道衛星組成，在2025年發射。 最終的目標是在低地軌道和中地軌道上的整個衛星群相互無縫連接，并能進行助推階段的導彈探測和跟蹤。 SDA最近宣布，它已經授予L3Harris和Northrop Grumman總共13億美元的合同，以開發能夠跟蹤飛行中的高超音速導彈的原型衛星。這個更大的太空導彈預警架構背后的主要動機是在較低的軌道上有衛星，能夠為高超音速導彈和滑翔機提供增強的跟蹤能力，同時也有增加冗余度的額外好處。

3.2 超AEHF

AEHF的現代化計劃包括用新的進化戰略衛星（ESS）星座來補充和取代它，這是一個空軍計劃。它將提供擴大的全球戰略和安全通信能力，以支持NC3功能。洛克希德-馬丁公司、波音公司和諾斯羅普-格魯曼公司正在為未來幾年的ESS計劃開發競爭性設計。整個ESS系統的合同預計將在2025年授予。AEHF最初打算由轉型衛星通信系統（TSAT）計劃取代，但由于成本超支和延誤，該計劃在2010年被取消，取而代之的是再發射兩顆AEHF衛星作為臨時措施。

增強型極地系統資本化工作，被設計為增強型極地系統和即將到來的極地部分之間的權宜之計，目前正在開發中，計劃于2022年發射。極地部分的4.29億美元的合同被授予諾斯羅普-格魯曼公司。

4 AEHF案例研究

通常情況下，雖然這些衛星系統的大部分技術規格都是高度機密的，但在先進極高頻（AEHF）星座上有各種公開的信息。作為MILSTAR通信星座的后繼者，該計劃始于1999年，于2001年開發，于2018年達到初始運行能力，目前由太空部隊運營和維護。六顆衛星中的第一顆于2010年發射，最后一個單元于2020年發射。其運行時間表面臨一些挫折，包括AEHF-1的技術問題導致其在軌擱淺，后來被回收，以及AEHF-4的進一步延遲。AEHF提供極高頻（EHF）上行鏈路和交叉鏈路能力以及超高頻（SHF）通信。它的容量是MILSTAR的10倍，其特點是增加了覆蓋區域。它的抗干擾有效載荷包括機載信號處理、無線電頻率設備、跨頻段的EHF/SHF通信天線，發射時質量為6,168公斤。它的加固和可生存的任務控制和終端部分由固定和移動的地面、空中和海上終端組成，有利于數據傳輸率從75 bps到8 Mbps。空軍最初對整個AEHF系統的成本估計為60億美元，而總成本則為150億美元。

4.1 挑戰和政策建議

隨著現代化進程的繼續，隨著美國在太空領域面臨越來越多的威脅，維持和發展強大的天基NC3能力有幾個挑戰。圍繞網絡安全、部隊設計和擴散、升級和威懾以及防御的問題正在推動當前的政策討論。

2022年國防戰略的特點是 "綜合威懾 "的概念--按照負責政策的國防部副部長薩沙-貝克的說法，這是 "一個與所有國家力量工具以及美國盟友和我們的伙伴合作，跨作戰領域、戰區和沖突范圍的框架"。天基資產將是美國在常規和戰略任務中繼續整合部隊和網絡能力的一個關鍵部分。"國防部長勞埃德-奧斯汀說："綜合威懾是關于使用技術、作戰概念和能力的正確組合--所有這些都以一種網絡化的方式交織在一起，它是如此可信、靈活和強大，將使任何對手暫停。綜合威懾不是依靠純粹的軍事力量來威懾對手，而是設想拉動每一個可用的影響杠桿，以達到預期的外交政策和軍事效果。

4.2 網絡安全

由于太空系統的數字性質，網絡干擾和攻擊仍然是國家安全空間企業的首要關切，事實上，"NC3復原力的許多最艱巨的挑戰在于網絡空間和外空領域的交匯處，網絡攻擊是針對基于太空的NC3資產。供應鏈上的漏洞和通過承包商的漏洞也可能為壞人或其他失敗者破壞復雜的網絡提供了機會。根據太空信息共享和分析中心（ISAC）執行主任艾琳-米勒的說法，"由于企業和政府內部使用不同的法規和要求，很難確保來自供應鏈各個層面的組件具有相同質量的網絡保護。" 一份2019年DOT&E網絡評估報告強調了這種擔憂，對NC3能力的評估結果 "向國防部最高領導層進行了通報，并導致對這一重要領域的關注度大幅提高"。

在采購方面，2021年SpaceNews的一篇專欄文章解釋了為什么網絡安全和供應鏈管理必須齊頭并進。"鑒于目前的資源限制，新的美國太空部隊的精簡，以及對敏捷性和快速采購的推動，對商業的依賴可能會增加。在這種環境下，提供數據、軟件、硬件和服務的供應商激增，給對手帶來了一系列的機會和連帶影響，這突出了立即提升網絡衛生和供應鏈風險管理（SCRM）的重要性。"

太空部隊也站在認識這些風險的最前沿，并更加注重準備應對這些風險，組建了太空三角洲6號網絡安全中隊，以及新的太空部隊基礎設施資產預評估計劃（IA-PRE），旨在 "為國防部推進當前和未來商業衛星通信采購的安全態勢"。

為了減輕這些挑戰，政府和行業應繼續關注彈性設計，在流程的每一步都關注網絡安全，并防范從研發到發射的供應鏈攔截。由于網絡反衛星行動是專家們最擔心的反太空威脅之一，在現代化進程和類似工作中為衛星有效載荷和地面站建立強大的網絡安全措施應該是一個優先事項。承包商和商業公司應確保在該過程的每一步進行網絡安全加固，以幫助減輕系統的弱點和漏洞。此外，正如2022年俄羅斯對烏克蘭商業衛星運營商Viasat的黑客攻擊所顯示的那樣，衛星地面站通常是這個系統的一個薄弱環節，在沖突中可能成為相對容易的目標。 2020年網絡空間Solarium委員會報告的一項重要建議指出：更令人擔憂的是，面對全方位的網絡威脅，美國的核威懾力以及NC3系統和NLCC項目的生存能力和復原力受到了潛在的網絡威脅。這些威脅特別令人震驚，因為它們可以破壞核威懾的穩定性，并為無意中的核戰爭創造條件。最大的風險是，正因為網絡互動發生在武裝沖突的門檻之下，網絡風險和NC3系統的結合實際上可以降低這個門檻。考慮到這一點，國會應指示國防部對NC3和NLCC企業的每一個部分進行例行評估，以確定是否遵守網絡安全的最佳做法、脆弱性和妥協的證據。

4.3 激增

此外，將太空架構設計從少數需要長時間建造、發射和定位的昂貴衛星，轉向由較小、較便宜的衛星組成的更大的星座，可以幫助提高彈性，并防止當一顆衛星受到干擾而導致整個星座被削弱的共同模式故障。這種新的基礎設施還可以包括一個精簡的發射計劃，以迅速更換損壞的衛星，并投資于空中或地面的冗余系統。由于星座的建造、發射和就位需要很長時間，許多系統在數年內都不會滿負荷運行，因此建立額外的空中、地面通信或導彈預警支持是一個重要的考慮因素。太空發展局處于這一努力的前沿，將擴散和螺旋式架構發展模式作為其國防太空架構的兩大支柱方法，允許更高的彈性，更多的靈活性，以及 "快速轉向以應對甚至先發制人地應對威脅的進展 "的能力。 此外，高級官員已經強調了擴散性部隊設計的必要性，包括前太空部隊空間作戰主管雷蒙德將軍。"我們必須轉變我們的空間架構，如果你愿意的話，從少數難以防御的精致能力轉變為一個更強大、更有彈性的架構。"

4.4 糾纏、升級和威懾

太空資產的破壞可能通過影響導彈預警和安全通信能力以及破壞關鍵的太空基礎設施而對美國的核態勢和一般部隊準備狀態產生嚴重影響。這些影響在美軍受到攻擊的沖突情況下可能被放大。如果一個對手想要破壞美國的核安全，這些特性將使天基NC3部分成為一個有吸引力的目標。

軍事衛星可以是糾纏的系統，這意味著一些衛星同時履行戰略和戰術任務。雖然糾纏的好處包括降低成本和操作上的好處，但一個令人關切的問題是，如果這些系統成為目標，可能存在意外升級的可能性。如果戰略天基NC3能力作為附帶損害受到影響，對手瞄準美國常規太空能力，試圖在常規沖突中獲得優勢，可能對美國對其核力量的信心產生不穩定的影響。 太空中可能的進攻行動的多樣性也可能影響到對某些資產的某些攻擊模式將造成升級的關切的程度。在常規沖突期間干擾兩用衛星通信可能引起不同的反應，而干擾導彈探測衛星或探測影射這些系統之一的同軌飛行器。攻擊方式和目標，以及可能發生的沖突的背景，都可能影響某些攻擊引起戰略關切的程度。然而，一些學者認為，NC3衛星的戰略和戰術功能的糾纏是對侵略行動的一種威懾，而不是一種潛在的絆腳石。敵人可能不想為戰術目的而冒險瞄準這些資產，因為有可能出現意外的升級。因此，解除糾纏可能會對威懾努力產生反作用。因此，解除糾纏可能與威懾努力背道而馳。糾纏戰略可能因此而更加可取，如果是這樣的話，也有可能減少太空中這種類型的意外升級的可能性。

此外，由于這些太空系統是核指揮和控制網絡的一部分，一些專家提議，最依賴其衛星的國家在彼此的高空衛星周圍談判 "禁止進入 "區。這種類型的國際規范或條約的建立有希望減輕威脅，盡管像美國、俄羅斯等這樣的主要核大國是否愿意加入這樣的協議是值得懷疑的。一個潛在的挑戰是，簽署該協議的國家必須愿意披露其哪些衛星執行此類操作以及它們在軌道上的位置，因為人們擔心這種信息共享會增加這些資產的脆弱性。

根據專家Ankit Panda的說法，"在2018年NPR擴大了核使用的條件之后，天基NC3資產值得特別考慮"。 在2018年的NPR中，美國 "只有在極端情況下才會考慮使用核武器，以捍衛美國、其盟友和合作伙伴的重要利益。極端情況可能包括重大的非核戰略攻擊。重大的非核戰略攻擊包括但不限于對美國、盟國或合作伙伴的平民人口或基礎設施的攻擊，以及對美國或盟國的核力量、其指揮和控制、或預警和攻擊評估能力的攻擊。" 通過將對NC3的 "非核戰略攻擊 "列入美國可能考慮使用核武器的情況清單，這發出了干擾NC3可能越界的信息。它還提出了一個問題，即哪些類型的侵略活動可以被稱為 "非核戰略攻擊"--特朗普政府從未對這一術語進行充分定義。在2022年的《國家行動計劃》中，拜登政府又恢復了奧巴馬時代更模糊的語言，只是說 "美國只有在極端情況下才會考慮使用核武器來捍衛美國或其盟國和合作伙伴的重要利益"。 長期以來的理解是，針對這些系統可能是高度升級和破壞穩定的，因此保持強大的NC3能力并保護它們不受干擾是至關重要的。

4.5 太空防御

NC3衛星也可以從被動和主動保護措施中受益。被動措施包括分解、分布和擴散的星座，創建更大的小型衛星群，執行關鍵功能。分解戰略可以幫助減輕兩用基礎設施的糾纏問題--例如，"進化的戰略SATCOM（ESS）系統將支持戰略用戶的任務，如核指揮和控制，而受保護的戰術服務（PTS）系統將支持需要高度抗干擾的戰術SATCOM用戶。這可以通過迫使對手明確它在攻擊中所針對的能力來減少無意升級的可能性"。然而，對于某些太空系統來說，分解戰略可能并不可行，也不是最佳選擇，這取決于技術或預算限制或戰略關切。當然，"對手可能無法區分用于不同任務的衛星，而且即使這種差異被披露，對手可能不相信這種區分，無論如何都會攻擊這兩個衛星。"

其他被動措施包括冗余、移動和加固的地面站，在這種情況下，衛星運行不依賴于單一的、固定的和脆弱的地面站來接收和傳輸關鍵數據，而是可以得到其他地面站或空中接收機的支持。像先進的太空態勢感知、電磁屏蔽、快速部署和重組衛星有效載荷，以及使用加密和空中封鎖系統等防御措施，是NC3太空系統保護自己免受事故或干擾的額外方式。主動的衛星防御措施可以采取干擾和欺騙、激光、以網絡攻擊為目標的反太空系統、或發射彈丸或實際扣押威脅物體的形式。雖然這些防御方案中的一些會增加衛星有效載荷的成本或重量，但這些方案的組合有可能為重要的核指揮和控制衛星提供強有力的防御。

也存在減少擁擠和有爭議的軌道環境的影響的國際選擇。創建一個強大的全球太空交通管理系統將有助于所有國家獲得強大的太空態勢感知能力，并減少意外碰撞所帶來的風險。最近的倡議也促進了圍繞負責任的太空行為建立國際規范，其最終目標是指導行為并創造一個安全和可持續的太空環境。2022年5月聯合國減少太空威脅不限成員名額工作組的第一次會議討論了這些規范，而未來的會議顯示有希望圍繞太空安全開始討論。以美國為首的暫停破壞性動能反衛星試驗最近以154比8的投票結果被采納為聯合國決議。九個國家承諾單方面暫停試驗，而中國和俄羅斯投票反對該決議，印度棄權。美國、俄羅斯、中國和印度是唯一試驗過反衛星武器的國家。這項決議可能預示著在政策選擇方面出現了一定程度的勢頭，可以努力減少太空中的風險。未來的一種可能性是，在太空中有強烈國家安全利益的國家開始談判，以談判一項禁止有目的地干擾或瞄準關鍵衛星的條約條款，包括那些參與彼此戰略力量的衛星。然而，任何這樣的外交努力必須努力實現所有國家都能同意的解決方案，并引導太空資產所固有的敏感的國家安全關切，這一點迄今已被證明具有挑戰性。

5 總結

美國核指揮和控制網絡的太空部分是一個高度復雜的系統，軌道環境的性質給其安全帶來了獨特的挑戰。這個項目的開源性質自然限制了它能回答高度敏感的國家安全基礎設施的內容，但它有望為研究人員、分析人員和政策制定者提供關于這一重要議題的資源。關于這一主題的下一階段研究應該包括以下問題：國家偵察局和其他情報界架構在NC3系統中的作用，鑒于快速變化的太空威脅環境，軍方如何在未來10-20年內改變能力和生存能力要求，如何在生存能力需求增加和由此導致的有效載荷復雜性和成本增加之間決定權衡，以及隨著其他核國家投資于他們自己的先進太空核指揮和控制資產對國際安全的潛在影響。總之，發展NC3太空項目的強大后繼者和適應新系統對于跟上快速變化和日益危險的太空環境至關重要。

范圍

本文件在信息完整性研究和開發領域建立了一個聯邦路線圖。其目的是承認當今科學知識的差距，使研究界對聯邦未來的研究重點有一個共同的認識。這些優先事項使政府內外的研究人員能夠調整研究工作，確定富有成效的協調機會，并與各類社區合作，以保護基本自由和人權的方式探索信息完整性領域。

重要的是，本文件不是一個政策指令。它沒有對管理數字信息生態系統的法律或法規作出任何決定或建議，也沒有采取任何政策立場。相反，它的目的是激發研究，以加強信息生態系統在開放的思想交流中的作用，使健康的辯論和自由的表達蓬勃發展。

背景

準確和可靠的信息對人民和社會的福祉至關重要。被操縱的信息會對國家安全、民主進程、經濟福利和發展、環境和自然生態系統、地方和國家危機應對工作、人權和保護、國內外的暴力和極端主義、醫療保健系統以及人們的個人健康和福利產生不穩定和有害的后果。快速的技術進步、真正的不確定性、堅定的外國對手或競爭者以及互聯網規模的人機互動創造了復雜的動態，使這些風險變得更加復雜。

現在，數字互聯性使數十億人能夠以前所未有的速度和規模交換信息。現在，許多人可以接觸到數百、數千、甚至數百萬人，這改變了信息流動的方式和傳統的高完整性信息來源的運作方式。一方面，大規模的連接使建立支持系統、交流思想和實現集體目標的新機制成為可能；另一方面，當個人、公司和機構缺乏辨別可信信息和被操縱信息的手段以做出正確的決定時，欺詐、騷擾、剝削、安全隱患、犯罪、健康風險和其他類型傷害的機會就出現了。雖然操縱信息不是新事物，但其傳播和影響因現代數字環境和使操縱信息蓬勃發展的動態因素而大大加劇了。新的和強大的人工智能技術可以被用來產生難以察覺的欺騙性內容，平臺可能會放大被破壞的內容，而人們可能會無意中傳播被操縱的敘述。

此外，與被操縱的信息有關的傷害影響到所有年齡、國籍和信仰的人；所有文化、民族和種族背景的人；所有性別的人；以及所有政治光譜的人。危害的確切性質各不相同。一些群體的風險較高，包括美國老年人，僅在2018年就經歷了1.84億美元的欺詐損失，以及退伍軍人，包括軍隊退休人員，他們在2020年向聯邦貿易委員會報告了6600萬美元的欺詐。 其他人可能會從在線騷擾或虐待中經歷更嚴重的影響，這對婦女、少女、LGBTQI+個人以及那些因為種族、民族、宗教或其他因素而成為額外目標的人影響更大。需要了解風險因素、普遍性和傷害的性質，以探索和驗證減輕風險和解決潛在傷害的策略。

重要的是，要承認社交媒體公司、新聞機構和政府部分人員為向公眾提供高誠信度信息所做的復雜工作。同樣重要的是要承認，在某些情況下，這些努力是不夠的，有時會加劇誤解，引起對言論自由的關注，或造成意想不到的后果。對這些可能的后果進行范圍界定，同時承認信息生態系統是動態的、復雜的，有時甚至是不可預測的，這對減輕危害至關重要。

認識到這些復雜性和廣泛的風險，拜登-哈里斯政府明確表示，為了維護民主原則和保護公共安全，有必要對有可能造成危害的信息操縱行為進行研究，同時堅定地維護美國的公民權利和自由，包括第一修正案的權利。此外，前幾屆政府和國會的兩黨聯盟都認為這些問題至關重要，采取了重要行動來調查和解決與信息操縱有關的風險。在白宮科技政策辦公室的領導下，與國家科技委員會一起，并與國家安全委員會和國內政策委員會協調，成立了一個機構間工作組（IWG）。IWG與不同的聯邦部門和機構一起，通過信息請求（RFI）從公眾那里收集關于這些問題的信息，并聽取了來自政府、私營部門、研究團體和社區組織的幾十名成員的情況介紹。其主要目的是更好地了解與被操縱的信息相關的風險，在真正不確定的情況下交流高完整性信息的復雜性，知識和技術能力方面的差距，以及保障公民權利和自由的戰略。

作為長達一年的研究結果，本文件為研究人員制定了一份與信息完整性研究和開發有關的優先事項路線圖，以了解缺乏高完整性信息如何導致有害結果，以及哪些研究可以幫助解決這些挑戰。該路線圖為聯邦資助的信息完整性研究（包括校外和校內）確立了目標，為協調信息完整性的研究和開發（R&D）提供了一個結構，并鼓勵多學科研究，承認公共和私營部門的責任。路線圖反映了不同政治派別的政府雇員的觀點，并承認一些研究問題將受益于整個研究過程中更廣泛的社區參與，以使研究問題與公眾利益保持一致，并對公眾關于理想的信息完整性水平、實現自由表達的方法和對人權的尊重的觀點做出反應。

本路線圖不對管理數字信息生態系統的法律或法規做出任何決定或建議，也不主張使用任何特定的方法或行動來應對信息完整性挑戰。相反，它的目的是推動科學發展，擴大政府雇員和政策制定者、企業家和公司、個人和社區組織、教育工作者、非營利組織和外國合作伙伴的循證選擇的數量，以加強信息生態系統在健康辯論和自由表達蓬勃發展的公開交流中的作用。

目標

信息完整性研發應側重于了解人們如何辨別高完整性（即真實、準確、可信、透明的審查）和低完整性的信息和信息生態系統，如何應對不確定或模糊的信息，如何減輕和恢復信息操縱的影響，以及如何享受開放的信息生態系統的好處（見第1.6節和本文所用術語的解釋）。同時，本路線圖優先考慮的研究必須尋求為社區提供理解，以加強信息交流的完整性和美國社會在整個信息生態系統中維護基本自由。同樣，它應該為人們和系統提供工具，使其能夠有效地運作，即使在信息被操縱的情況下。為了實現高完整性的信息生態系統的愿景，研究應該集中在以下目標上。

• 完整性評估。加強人們用來或希望用來辨別高完整性和低完整性信息的方法、敘述和信息生態系統的特征。

• 危害緩解。識別可用于防止或減少信息操縱所造成的可避免的傷害的策略，并評估其在不同人群、文化、社區和傷害類型中的有效性。

• 復原力。確定使人們更容易在可能有問題的信息背景下進行操作的技能和策略，加強溝通策略和工具，使社區能夠在開放的信息生態系統中逐步實現并保持適當的信息完整性水平，即使在存在不確定性或主動操縱的情況下。

• 高質量的證據。收集嚴格的經驗證據，以評估旨在應對信息完整性挑戰的戰略和技術；向決策者明確傳達高質量的證據，為制定相關的公共政策、組織層面的溝通過程以及關于采用、加強或淘汰哪些技術的決策提供信息。

研究優先級

為了實現這些目標，本路線圖為促進和推動信息完整性科學及其在現實世界中的應用確定了研究重點。這些研究重點涉及信息完整性方面的廣泛關注和挑戰，描述了基礎研究、使用啟發研究、轉化研究和成果研究的關鍵目標，以及為政策和實踐提供信息的戰略。預計各個聯邦機構將根據自己的專長專注于研究重點的子集。因此，貢獻機構將根據他們的重點和任務來制定和交流他們的優先事項。

總的來說，這些研究重點尋求回答這些問題。

1.信息生態系統中的人類、社會、技術和系統因素如何影響信息創造、交流和消費的完整性，以及如何通過建模、測量和分析來加強對基本機制的理解？

2.哪些保障措施、技能和策略可以幫助遇到被操縱的、誤導的或不確定的信息的人，其風險和好處是什么，其有效性在不同的環境、文化、信息來源和人群中如何變化？

3.技術如何能使社區更容易促進和維持高集成度的信息生態系統？

4.哪些方法和工具可以幫助人們在保護第一修正案和人權的同時，識別、減輕、回應或主動揭穿被操縱的信息運動？

5.數據訪問、研究基礎設施和伙伴關系如何能夠加速并提高信息完整性研究的嚴謹性？

6.信息完整性研究產生的知識和見解如何能夠以幫助整個社會的方式為政策和實踐提供信息？

以下六個研究重點試圖解決這些問題。

研究重點1：分析、建模和測量信息生態系統。推進信息完整性科學需要模型和測量，用它來實例化、評估、迭代和改進信息生態系統的理論。計算機科學、認知科學、經濟學、流行病學、語言學、政治學、心理學、社會和行為科學以及其他相關學科已經開發了方法、模型和理論，為信息生態系統的不同方面提供解釋。推進信息完整性科學的一個挑戰是將相關的方法、模型和理論聯系起來，以捕捉系統中的相互依存關系，并解釋出現的新情況，包括與信息供應鏈、激勵結構、人類元素和技術組件有關的機制。需要跨學科的理論來推進科學理解，并提出研究問題，從而找到有效和高效的方法來減輕危害，支持信息完整性，并加強對信息操縱的抵御能力。需要在測量方面取得重大進展，以了解信息生態系統，測量跨媒體平臺的動態，探索信息生態系統如何連接不同的人群，并評估減輕操縱信息的策略。

研究重點2：研究協助人們的保障措施。被操縱的信息很容易產生，可以在大范圍內自由傳播，而且不容易從源頭上阻止。鑒于這些現實，研究幫助人們、社區和組織--包括那些遇到被操縱信息的人和應對被操縱信息運動的人--的保障措施至關重要。我們需要進行研究，以確定保障措施、技能和策略，以減少人們對被操縱信息的脆弱性，并使人們能夠成為精明的信息消費者。重要的是，保障措施還必須尊重信息生態系統中的參與者的自主權，保護自由表達，并支持人們對信息進行知情和獨立評估。需要研究在學校和其他正式的學習環境之外使個人和社區熟悉數字、媒體和信息素養的機會，以及如何使這些支持機制適應個人和社區的需要。

研究重點3：構思技術方法以加強高集成度的信息交流。信息生態系統中的設計決定會產生預期和非預期的效果，影響被操縱信息的產生、流行和持久性。例如，有證據表明，隱藏的設計特征，如內容可以被重新分享的次數或表情符號反應對內容傳播的影響，可能會以用戶看不見的方式影響被操縱信息的流行和范圍。同樣地，平臺設計元素也有助于感知到的兩極分化。這些經驗性的發現提出了這樣的問題：技術如何能更好地實現社區分享觀點和匯聚到高完整性結論所需的信息交流類型。關鍵問題包括：技術如何幫助社區在開放的信息生態系統中建立和維持高完整性的交流，來源追蹤技術如何幫助設計可信的信息渠道，以及用戶定制如何使人們能夠以吸引對對話有真正興趣的用戶的方式來影響信息生態系統，從而追求高完整性的理解。還需要對生態系統設計和信息完整性屬性之間的因果關系進行更多的研究，包括對結果指標、算法設計以及設計選擇、社會效益和與被操縱信息有關的危害之間的機理關系進行基礎研究。

研究重點4：了解應對受操縱信息運動的有效策略。傳播被操縱信息的運動值得特別關注，因為它們具有動態性，并不斷開發新的策略來規避檢測和測量。例如，深度造假技術使創建虛假身份變得非常容易，需要取得進展，以防止人們偽造政府身份，防止外國行為者在網上冒充美國人，以及防止不良行為者欺騙政府或公眾。全球數字連接、沉浸式信息技術和廣泛使用的數字營銷技術的擴展使受操縱信息產業迅速增長。由外國、犯罪組織和其他惡意行為者發起的運動，由于戰術和造假技術的快速發展，帶來了復雜的技術挑戰。在信息領域惡意行為者擴張的同時，越來越需要建立機制來解決導致傷害的信息運動，如負面的健康結果、金融盜竊、激進化、破壞國際聯盟和民主進程的退化。需要人機合作的方法來實現早期預警、主動宣傳和減輕廣泛的傷害，既要改善與有可能成為目標的社區的溝通，又要迅速適應對手的策略。有效的方法必須解決傳播被操縱的信息的低成本與預測、減輕和補救這種被操縱的信息和運動的影響的高成本之間的不對稱問題。 需要研究了解操縱信息的動機，以及如何對操縱信息的活動施加成本，以阻止其啟動。研究還需要一個多模態的視角，因為這些活動在眾多的網絡平臺、電視、印刷和電子媒體以及線下渠道中流動。最后，跨學科的方法仍然至關重要，包括人工智能、國家安全、經濟學、教育科學、行為和社會科學，以及與被操縱信息的目標人群相關的專業知識領域。

研究重點5：促進數據訪問和伙伴關系。信息完整性研究的重大進展將需要關于低完整性和高完整性信息在多種模式、平臺和渠道上的生產、傳播（例如，數字路由）和消費的全面、縱向數據。與公共衛生或金融等領域的影響類似，研究將受益于聯合體，聯合體允許許多相關方--平臺公司、研究人員、監管者和最終用戶--以協調、負責、保護隱私和透明的方式匯總數據、工具、方法和洞察力。這種研究聯合體需要解決與信息完整性生態系統有關的問題，如充分保護專有信息、個人身份信息和其他類型的敏感數據，以及旨在破壞參與研究者的欺騙性敘述的風險。此外，這種研究聯合體必須考慮到第一修正案和人權因素，并承認私營公司在如何處理信息完整性問題上保留最終的自由裁量權，但要受到適當的法律約束。

研究重點6：將研究與政策和實踐相結合。最終，合作關系應該超越數據的透明度和測量，以改善結果，如提高公眾對如何減少信息操縱的認識。需要多種研究方法，包括基礎研究人員提供健全的測量技術和可推廣的知識，使用啟發研究人員為新的原型消除風險，轉化研究人員為政策制定者和實踐者增加這些原型的效用，以及結果研究人員在真實世界的背景下測量縱向效果。

本路線圖最后提出了一個行動計劃，確定了公共和私人組織在信息完整性研發中的潛在作用，并描述了信息完整性研發界及其合作伙伴需要考慮的具體行動。

美國已經進入了一個大國競爭的新時期。俄羅斯和中國的崛起在全球權力結構中形成了復雜的三足鼎立局面。最近人工智能方面的技術進步使這種多變的國際動態進一步復雜化。學者、政治家和高級軍官已經意識到，人工智能的融入是軍事事務中一場新革命的起源，有能力改變權力的戰略平衡。美國在中東被二十年的反叛亂所困擾，并受到僅延伸至2025年的長期人工智能戰略的阻礙，沒有準備好進入這個 "第六代 "軍事能力，以確保其戰略利益。這種人工智能化的部隊將由半自主和自主系統定義，包括致命的自主武器系統。第一個開發和使用這些武器的國家行為者將在這個新時代獲得對其競爭對手的戰略優勢。雖然美國目前在人工智能方面擁有優勢，但由于缺乏前瞻性思維和重點投資政策，這種優勢正在迅速消失。這是一份旨在解決這一差距的政策文件。20世紀90年代中期的中國軍事現代化模式為美國未來的政策提供了一條潛在的途徑。雖然兩國政府結構存在差異，但其中的幾個基本原則可以在美國的制度框架內適用。因此，美國可以通過制定健全的投資政策、集中的技術發展計劃和新的行動概念來確保人工智能的首要地位，以便在新能力出現時將其最大化。

針對美國的政策建議與評估

大國競爭必須相對于其他大國的能力進行評估。因此，沒有一種能力可以被評估為產生可持續的絕對優勢。然而，在潛在的對手獲得同樣的能力之前，開發人工智能技術和應用為21世紀沖突設計的CONOPS的能力將在整個政治/軍事領域產生一個暫時的戰略優勢。美國目前的公共政策和戰略并沒有延伸到25年后。隨著中國準備在2030年成為占主導地位的人工智能大國，美國為了確保長期戰略利益，不能接受人工智能競賽的現狀。由于人工智能領域的技術發展速度很快，人工智能RMA的狀態和抓住初始優勢的能力正在接近一個拐點。建議美國采取側重于美國在人工智能競賽中的首要地位的政策，特別是在致命性自主武器系統的研究和開發方面。美國在這一領域保持優勢的能力對于國家安全和參與21世紀人工智能輔助和/或人工智能環境的準備工作是至關重要的。

由于致命性自主武器系統是一項仍在開發中的未來技術，因此不可能確定致命性自主武器系統對戰略環境的完整影響。本研究承認，對于評估一個未來武器系統的影響沒有預測性的措施，該系統在實現其全部潛力之前還將經過幾代技術的演變。然而，評估投資政策、技術和CONOPS演變的影響以及它如何影響軍事準備、政治資本和戰略環境的能力是有據可查的。

本文的建議將以1990年至今的中國軍事投資戰略為藍本。在此期間，中國國防開支的增加創造了一個前所未有的能力和軍事力量的增長，為美國未來的人工智能政策提供了一個框架。由于全球力量是以相對而非絕對的方式衡量的，美國至少必須在多極環境中與不斷增長的大國保持平等。雖然從美國的角度來看，中國戰略的某些方面，特別是盜竊知識產權的因素是不切實際的，但那些關于教育和貨幣投資的內容可以被納入美國未來的人工智能政策中。這項研究建議：

1.設立一個負責人工智能政策的助理國防部長的新職位，直接負責人工智能的發展和整合到美國防部。

2.指示ASDAI為美國軍隊制定一個關于第六代能力的預期最終狀態，每十年更新一次。

3.建立30年、15年和5年的人工智能目標，每五年更新一次，讓各個機構，如DARPA、JAIC、國防創新部門（DIU）和相關組織負責特定的發展水平。這將使美國政策制定者有能力根據ASDAI評估和更新的多變的戰略環境，為每個機構提供適當的資金。

4.成立一個委員會，負責發展和保留研究生水平的科學、技術、工程和數學（STEM）人才。

5.建立一個戰略規劃組織，負責研究和整合新的人工智能技術，因為它們出現在15年和5年的基準點上，以便在收購過程中納入其中。

對這些政策的評估必須對照美國對手在人工智能領域的成就和進步。建立在美國在人工智能領域的首要地位上的政策應該集中在教育和經濟投資，新的人工智能技術的初步發展，以及新的CONOPS的發展，以便在新的人工智能能力可用時充分和有效地進行。本研究報告的其余部分重點關注中國國防現代化計劃對美國未來人工智能政策和建議的調整。

人工智能的空間是巨大的，復雜的，并不斷發展的。隨著計算能力的進步和越來越大的數據集，人工智能算法正在被探索和開發，以用于各種各樣的應用空間，人工智能算法有各種各樣的潛在用戶和相關風險。人工智能界正在追求可解釋性，作為可信人工智能系統的許多理想特征之一。通過與人工智能界的合作，美國國家標準與技術研究院（NIST）已經確定了其他的技術特征來培養人工智能的信任。除了可解釋性（explainability）和可詮釋性（interpretability）之外，為支持系統的可信賴性（trustworthiness）而提出的其他人工智能系統特征包括準確性、隱私性、可靠性、穩健性、安全性、保障性（彈性）、減少有害偏見、透明度、公平性和問責制。可解釋性和其他人工智能系統特征在人工智能生命周期的各個階段相互作用。雖然所有這些都是極其重要的，但這項工作只關注可解釋的人工智能系統的原則。

在本文中，我們介紹了四項原則，我們認為這些原則構成了可解釋人工智能系統的基本屬性。這些可解釋人工智能的原則是通過NIST的公共研討會和公眾評論期與更大的人工智能社區接觸后得出的。我們認識到，并非所有的人工智能系統都需要解釋。然而，對于那些打算或要求可解釋的人工智能系統，我們建議這些系統遵守以下四個原則：

• 解釋性：一個系統為產出和/或過程提供或包含附帶的證據或理由。

• 有意義：一個系統所提供的解釋對目標消費者來說是可以理解的。

• 解釋準確性：解釋正確地反映產生輸出的原因或準確地反映系統的過程。

• 知識局限性：系統僅在其設計條件下以及對其輸出達到足夠置信度時才能運行。

在這項工作中，我們認識到基于過程和基于結果的解釋的重要性，以及解釋目的和風格的重要性。例如，人工智能開發者和設計者的解釋需求可能與政策制定者和終端用戶的解釋需求截然不同。因此，為什么要求解釋以及如何提供解釋可能會因人工智能用戶的不同而不同。考慮到人工智能系統與信息的人類接收者的互動，這四項原則受到很大影響。給定情況的要求、手頭的任務和消費者都會影響被認為適合該情況的解釋的類型。這些情況可以包括，但不限于，監管機構和法律要求，人工智能系統的質量控制，以及客戶關系。我們的可解釋人工智能系統的四項原則旨在捕捉一系列廣泛的動機、理由和觀點。這些原則允許定義解釋所要考慮的背景因素，并為衡量解釋質量鋪平道路。

我們設想，鑒于人工智能領域的復雜性，這些原則將隨著時間的推移從更多的細化和社區投入中受益。我們充分認識到，除了可解釋性之外，還有許多其他社會技術因素影響著人工智能的可信度。這項關于可解釋人工智能系統原則的工作是NIST人工智能組合的一部分，該組合圍繞可信賴的人工智能數據、標準、評估、驗證和核實--所有這些都是人工智能測量所必需的。NIST是一個計量機構，因此，定義可解釋人工智能系統的初始原則是未來測量和評估活動的路線圖。該機構的人工智能目標和活動是根據其法定任務、白宮的指示以及美國工業界、其他聯邦機構和全球人工智能研究界的需求來確定優先次序的。目前的工作只是這個更大空間中的一步，我們認為這項工作將隨著時間的推移繼續發展和進步，就像更大的人工智能領域。

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；

二**、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