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信任是團隊有效性的基礎,它影響著各種團隊過程,包括信息共享、決策和團隊的整體成功。在那些在惡劣的、不確定的、高壓力的環境中工作的高績效團隊中,如軍事、急救、醫療、搜救和救災,在關鍵時刻不適當的信任水平(無論是過高還是過低)會導致隊友之間的次優互動,從而導致不安全的行為(De Jong和Elfring 2010;Costa等人2018)。例如,太過信任,或 "過度信任",會使操作人員陷入自滿狀態,導致代價高昂的錯誤,并有可能失去人命和昂貴的設備;相反,信任太少,或 "信任不足",會使團隊成員感到需要不斷監督對方,造成不平衡和不適當的工作負荷(de Visser等人,2020)。信任是通過作為一個聯系緊密的團體訓練,以及隨著時間推移的共同經驗而建立的(Fulmer和Gelfand 2012;Costa和Anderson 2017)。

隨著自主技術的不斷發展,未來的團隊結構很可能包括自主成員,他們的功能不僅是提供支持的工具,而且是成熟的隊友(Phillips等人,2011)。雖然人類表現文獻中有豐富的方法來評估個體(或對)的信任,但在理解如何衡量大型團隊的信任方面還存在差距(Feitosa等人,2020),以及哪些措施可能最適合由多個人類和多個自主系統組成的團隊的復雜性。使信任度量更加復雜的是,團隊信任是一種動態狀態,在團隊的生命周期中不斷波動,并進一步受到社會、任務和環境背景的影響(Schaefer等人,2018a;Schaefer等人,2019a)。然而,信任在這些更大的、異質的團隊中發展和傳播的過程仍然不清楚。因此,為了使這些技術能夠充分支持團隊運作,關鍵是要了解在人類自主團隊的背景下,信任是如何發展、維持和衡量的。因為信任是復雜的,所以需要一種多模式的測量方法。因此,在本報告中,我們描述了一個概念性的工具包,它的開發是為了更準確、更有力地理解人類自主性團隊中的信任

鑒于我們的未來社會將看到由多個人類和多個自主系統組成的異質團隊的興起,量化團隊不同成員之間的信任關系,以及了解信任對全球團隊動態的一系列影響非常重要。從這個方法來看,人與人之間的信任與人機合作關系,甚至機器與機器合作關系內部的信任是不一樣的。這些不同類型的互動有不同的優先因素和特點,以及這些互動如何影響整個團隊的信任傳播。考慮到所有這些因素,關鍵是要首先了解現有信任措施的能力和局限性,以便對其進行調整以滿足這些需求,或者在必要時,開發新的措施來支持團隊信任評估。為此,本報告探討了信任評估技術的現狀,包括那些新穎的、超出主觀評估范圍的技術。

第2節我們首先定義了人類自主性團隊,并概述了人類自主性團隊特有的團隊信任。

第3節確定并描述了不同類型的信任,這些信任在其發展過程中是不同的,特別是它們如何影響人類自主性團隊合作。

第4節分解了文獻中已被充分記錄的不同的信任度量方法,其中包括團隊信任的主觀、溝通、行為和生理指標,以及這些如何為在動態環境中運作的人類自主性團隊的有效信任校準提供多模式度量方法。在下文中,我們利用一個說明性的案例研究,詳細介紹了度量團隊信任的多步驟方法,并對模式和后續指標的選擇提出了建議,還指出了團隊信任度量中涉及的一些限制和注意事項。

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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。

第1章 簡介

1.3 背景情況

1.人是任何防御系統的關鍵組成部分--對于無人駕駛飛機系統(UAS)來說也是如此,盡管有 "無人駕駛 "的說法,但為了達到預期的任務效果,還是需要很多人的參與。無人駕駛飛機領域顯然是航空業中一個新興的、高增長的部門。與任何新的創新領域一樣,無人駕駛航空領域最初的焦點集中在推進使能技術和開發其操作程序,以獲得競爭優勢。

2.在過去的十年中,隨著各種組織開發和使用越來越復雜的無人駕駛飛機,人們越來越理解無人駕駛飛機是復雜的、分布式的系統,而不是簡單的飛機--也就是說,意識到有問題的遠不止是飛機。這種認識正式體現在美國無人駕駛飛機系統發展和標準化指南(美國國防部[DoD],2012年,2016年),以及其他支持性文件。從整體系統的角度來看,我們應該認識到,無人機系統是由無人機、地面組件和其他架構元素組成的,每個元素都有自己的屬性,它們共同互動,表現出對各種系統利益相關者有價值的突發系統級屬性。

3.這一系統觀點中隱含的理解是,包括人類機組成員在內的地面控制站(GCS)在確定無人機系統的整體系統級屬性,包括系統安全方面起著重要作用。在這種系統觀點中,還承認無人機系統的發展需要通過系統工程過程來協調。然而,即使采用了系統工程的方法,其范圍也常常被限制在技術系統上。這種看法是一個重要的問題,因為與流行的觀點相反,無人機系統并沒有從系統中去除人的因素。相反,無人機系統提供了一種選擇,使人不再一定要與系統中的物理動態部件同處一地。同樣,高度自動化的系統允許修改而不是消除人的作用,例如通過減少必要的技能和能力或允許增加控制范圍。

4.與載人系統一樣,人在無人機系統中的基本作用是為系統提供上下文反應的指揮和控制(C2),并對情況進行總體了解。為了完成這些功能,人必須在系統運行的某個時刻與系統互動,并使用某種形式的人機接口(HMI)。因此,對于任務的有效性和安全性來說,從系統構思開始就將人完全融入到無人機系統中是至關重要的。這就要求在開發、獲取和操作無人機系統時,關注人類系統集成(HSI)的所有要素。圖1-1代表了一個綜合系統的HSI的主要元素:人、技術和工作環境。

圖1-1:一個集成系統的主要內容

5.值得在此明確定義什么是HSI,因為許多人把它狹隘地看作是人和機器的接口,是人因工程和傳統駕駛艙設計的同義詞。這種觀點實際上只包含了HSI的一個要素。廣義上講,HSI是基于這樣一種理解,即人是系統內的關鍵要素,采用以人為本和以交互為中心的設計(Hou等人,2014)的系統視角可以提高生產力和安全性,同時降低成本。根據美國國防部采購指南,HSI被定義為 "一個強有力的過程,通過它來設計和開發系統,有效且經濟地整合人類的能力和限制。HSI應該作為武器系統開發和采購的整體系統方法的一個組成部分....,整體系統不僅包括主要的任務設備,還包括操作、維護和支持該系統的人員;訓練和培訓設備;以及操作和支持基礎設施"。

6.HSI涉及識別和權衡可能嚴重影響系統性能的人類相關問題。為了確保所有的問題都得到考慮,這些與人相關的問題被分為五個主要領域,即人力/人事、培訓、人因工程(HFE)、安全和健康以及組織和社會特征。HSI的一個核心原則是那些開發、獲取和操作系統的人必須對這些領域保持一個整體的觀點。沒有一個領域應該被孤立地考慮,相反,它們需要相互關聯。其中一個領域的任何決定幾乎肯定會影響到另一個領域。

7.對于在世界范圍內的空域結構中以非隔離方式運行無人機系統的支持者,如北約聯合能力小組無人機系統(JCGUAS),一個重要的關注領域是系統安全。隨著對無人機系統事故調查和分析的日益重視,人為錯誤(即人的表現失敗)已被證明是導致無人機系統安全相關事件的重要因素。基于上文提出的HSI概念,任何解決UAS系統安全的努力都必須涉及對其他HSI領域的整體考慮,如人為因素工程、人力/人事和培訓。這一論斷并不新鮮,在傳統的載人航空中同樣適用。然而,在載人航空中,人員和培訓是由現有的法規和標準嚴格規定的,因此允許對人機界面的人因工程采取相對規范的方法,以達到預期的系統安全水平。相比之下,目前在人員和培訓方面存在明顯更大的可變性,因為它們適用于UAS,使得對GCS設計的規定性方法遠不可行。相反,人因工程的決策需要根據人因工程、人力/人事和培訓等領域之間存在的整體性能、安全和成本效益交易空間來考慮。因此,明確考慮到這種交易空間的GCS設計的可重復的過程解決方案是最好的,這樣潛在的理想創新就不會受到不必要的限制。

8.為了提供指導,改善對無人機系統中人的因素的考慮,減少與人的表現有關的事故和事件,提高安全性,從而促進無人機系統在非隔離空域的常規飛行,本標準建議(STANREC)由人因專家小組(HFST)為無人機系統在非隔離空域飛行(FINAS)工作組(WG)、JCGUAS編寫。它是FINAS第4685號研究的產物,從英國國防部標準00-250《系統設計者的人為因素》(2008)中提取了適用于設計和采購無人機系統的通用系統工程框架的高級過程相關要素。這份文件代表了HFST成員的辛勤工作和奉獻精神,他們的服務和努力使這項工作成為可能。這些人包括:

Patrick Le Blaye(法國),Daniel Hauret(法國),Piet Hoogeboom(荷蘭),Ming Hou(加拿大),Joe Geeseman(美國),Edgar Reuber(德國),Ian Ross(英國),Roland Runge(德國),Anja Schwab(德國),Anthony Tvaryanas(美國)和 Eric Vorm(美國)。

1.4 目的和范圍

1.本STANREC描述了

  • a. HSI對UAS在非隔離空域飛行的重要性。

  • b. 有助于確定人類對無人機系統性能和安全的關鍵貢獻可能發生在何處的活動。

  • c. 如何將HSI的投入融入到UAS的發展中;以及

  • d. 可用于應用HIS的技術。

2.STANREC中規定的過程既是基于目標也是基于風險。在每個UAS項目中必須滿足的總體HSI目標已經確定。只要這些目標得以實現,實現這些目標的手段就可以根據各個無人機系統項目的情況進行調整。因此,HSI活動的范圍和深度應根據與人類相關的考慮因素所帶來的項目風險程度進行調整。通過這種方式,該過程支持開發具有成本效益的無人機系統,使其更加安全,并提高任務的有效性和可靠性,從而滿足整合到非隔離空域的要求。

1.5 目標受眾

本STANREC針對的是需要解決無人機系統的設計、實施、采購、評估和運行中的人為問題/風險并為其提供資源的北約和工業界人員。本STANREC的主要用戶是由所有利益相關者組成的綜合項目組(IPT),包括設計、開發和/或采購UAS的項目經理、設計師和開發人員。本STANREC涉及與人有關的考慮和HSI活動,以使IPT成員了解它們與整個系統工程過程的相關性和重要性。盡管如此,參與無人機系統開發的所有各方,包括無人機系統的終端用戶,都應該發現本STANREC的相關性。

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前言--作者:北約合作支持辦公室(CSO)副主任

"不僅要影響目標個人的想法,還要影響他們的思維方式,并最終影響他們的行為方式。" ——菲利普-蒙托奇奧少將

在過去的二十年里,信息技術領域發生了驚人的演變--事實上,是一場革命。家庭電腦、平板電腦、人人都有的智能手機、互聯網網絡的全球化、社交媒體越來越成為溝通和信息的首選模式、虛擬現實的首次使用以及信息領域的許多其他技術演變正在塑造個人和社區交換信息和溝通的方式。

在更大的范圍內,明天的世界將以一些主要的趨勢為特征,這些趨勢將決定國家之間的互動方式以及他們管理未來沖突的方式。大國之間的對抗,涉及國防和安全的國際組織,如北約,將受到經濟的相互依存、社會的超級連接、環境的數字化、數據的指數級增長以及世界利益共同體(社會、宗教、民族、政治等)的分裂的影響。

這些與核威懾有關的主要趨勢仍將是相關的,將減少大國之間毀滅性的直接軍事對抗的發生概率。然而,由于影響力的戰爭將持續存在,大國和國家聯盟將不得不尋找不同的戰場,"用混合多種手段來繼續戰爭",這是克勞塞維茨關于戰爭和政治的名言。所謂的 "混合"戰爭將變得更加頻繁,完全模糊了和平時期和危機時期之間的界限。

在這些混合手段中,通信和信息戰往往被視為危機管理行動規劃中的一個次要功能,一般來說,危機管理行動依賴于傳統軍事能力的使用。在這個新興的世界里,信息戰和認知戰,也就是這次科學會議的主題,很可能成為永久性的作戰模式,從長遠來看,可以自給自足地達到預期的最終狀態:破壞政治領導人、軍事指揮官、全體工作人員、人口或聯盟的穩定。

認知戰是迄今為止人類精神操縱的最先進形式,允許對個人或集體行為施加影響,目的是獲得戰術或戰略優勢。在這個作戰領域,人腦成為戰場。這不僅是影響追求目標的想法,而且是影響他們的思維方式,并最終影響他們的行為方式。認知戰必然與接觸目標大腦的其他作戰模式和領域有關,如網絡戰和信息戰。作為一個概念,認知戰還包括另一個正在快速發展的關鍵領域:認知神經科學。通過促進對大腦認知機制的理解,即大腦處理不同類別信息的方式,神經科學將允許優化使用其他形式的戰爭,特別是信息戰。

北約對這種形式的沖突越來越重要的集體意識正在逐步發生。2016年,在華沙北約峰會上,網絡領域被認為是一個作戰領域,混合戰爭的利害關系在峰會公報中得到強調,但只是通過網絡行動路線和特別行動的限制性棱鏡。最近于2021年6月14日在布魯塞爾舉行的北約峰會是一個真正的轉折點。峰會公報中首次強調了俄羅斯等的虛假信息活動,表明盟國對這些新的混合型挑戰越來越關注。

面對這潛在的對手,北約已經面臨著困難。首先是作為一個由30個國家組成的聯盟,必須集體行動、反應和協調,而這些國家之間的軍事和技術差異很大。第二個挑戰是缺乏探測和描述敵對混合活動的集體能力,特別是在信息和認知領域。同樣,確定混合型侵略的肇事者,并就適當的答案達成一致可能是非常困難的,如果盟國不能對惡意行動作出適當的反應,就會威脅到聯盟的可信度。倫理問題也將被提出。如果造謠和破壞穩定是獨裁國家可以接受的行動方式,那么它們能否正式和公開地成為聯盟對侵略的可能反應清單的一部分?北約面臨的最后一個重要困難:如何集體應對對北約國家特殊利益的攻擊?敵對的混合行動可以針對聯盟的能力、領導力或決策系統,但它們通常針對盟國的戰略利益,如關鍵的基礎設施和服務、人口、政治領導人等。事實證明,集體應對以某些國家利益為目標的侵略行為可能是復雜的。

在與北約盟軍指揮部轉型(ACT)的密切協調和補充下,北約科學和技術組織(STO)對技術進行了研究,這些技術應使北約保持對其潛在對手的技術優勢。STO是一個由來自盟國和一些伙伴國,特別是澳大利亞、芬蘭、日本和瑞典的6000名科學家組成的強大網絡。STO涵蓋了與安全和防御有關的全部科學和技術,這些科學和技術被細分為七個主要研究領域。這七個科學領域由不同的小組和一個小組進行探討,其中四個小組正在或可能參與認知戰的研究:人因和醫學小組、信息系統技術小組、系統分析和研究小組以及北約建模和模擬小組(NMSG)

2021年6月21日,在法國武裝部隊聯合參謀部、STO和新阿基坦大區的支持下,北約-ACT創新中心和法國波爾多國立高等認知學院(ENSC)舉辦了認知戰研討會,會上進行了許多富有成效的討論和發言,反映在本報告匯集的優秀文章中

序言--作者:北約盟軍最高指揮官轉型

安德烈-拉納塔將軍

利用人性的缺陷來更好地瞄準個人的思想并不是一個新想法。影響和欺騙的手法一直是戰爭藝術的一部分。孫子在他的時代已經強調了心理因素的重要性,如果說羅馬帝國首先依靠的是其軍隊的力量,那么它的長盛不衰則歸功于它堅持不懈地將自己的文化以及自己對世界的看法強加于人。今天,信息領域的技術進步和我們所處的超連接性,使信息的數字化成為可能,使操縱個人或針對一群人的可能性成倍增加。最近以通過社會工程詐騙為目的的心理操縱過程的爆炸性增長清楚地表明,對人類行為的了解和影響人類行為的能力現在是一個新戰略問題的核心。這場觀念之爭影響到社會的所有部門,特別是安全和國防部門。

北約正在不斷監測新出現的威脅,并迅速對這一主題產生了興趣。位于諾福克(美國)的轉型盟軍司令部負責準備和發展聯盟的未來能力,最近致力于一項名為 "認知戰"的研究,旨在闡明和預測以NBIC(納米技術、生物技術、信息技術和認知科學)技術的軍事化

這就是為什么我歡迎6月21日在波爾多舉行的以認知戰爭為主題的第一次科學會議的召開。這個主題在我看來是相當了不起的,我真誠地感謝國立高等認知學院,我的指揮部與該學院多年來有著卓有成效的合作,感謝該學院與我們的創新中心一起主辦和組織了這次第一次會議。我也向應邀參加會議并為這一天的成功做出貢獻的知名國際專家表示敬意。法語和英語的豐富交流、演講、圓桌會議以及在ENSC的實際演示,都證明了盟國在認知戰爭方面的研究和發展具有巨大的活力。北約的盟軍指揮部轉型要繼續聯合各種力量來保持和發展這種活力,為大西洋聯盟10億公民的穩定、預防沖突和安全服務。

總結

認知戰是在人類思維的戰場上進行的。戰術或戰略目標是通過其他手段追求戰爭而實現的。這種戰爭方法直接利用了數字技術的進步,應用于個人和網絡層面,以操縱心理、社會和信息環境。這不僅塑造了人們的個人思維和作為社會網絡的群體思維,而且還影響了他們的集體行動和互動方式。認知戰是由狡猾的對手發起的,它操縱個人和群體的陳述或信仰,以達到擴大有利于對手的目標行為和行動的預期效果。認知戰被充分運用,有可能破壞社會、軍事組織的穩定,并使聯盟破裂。

認知戰是通過整合網絡、信息、心理和社會工程能力來實現的。利用信息技術,它試圖通過大量的信息過剩或錯誤信息來制造混亂、虛假陳述和不確定性。這是通過將注意力集中在錯誤的目標上,通過分散注意力,通過引入錯誤的敘述,激化個人,以及放大社會兩極化來達到實現短期和長期目標所需的認知效果。

對認知戰的易感性給聯盟帶來了許多問題和擔憂。如何防范這種攻擊?這需要了解是什么原因使某些個人或群體更容易或更不容易受到有針對性的認知操縱的影響。需要新的能力來打擊扭曲和操縱信息領域的網絡化自動裝置(即僵尸網絡)的崛起。如何檢測?如此廣泛的攻擊面需要新的警報信號在社會-信息-網絡中相互關聯,以檢測此類攻擊。如何將此類攻擊歸于某個特定的對手是一個挑戰。歸根結底,認知戰迫使我們理解人類的認知和集體社會行動。我們如何得出結論:例如,如何處理語義的不確定性、挑起的錯覺、知覺的扭曲、注意力的飽和、學習障礙、認知偏差、工作記憶或長期記憶?但在我們的社會系統中,認知也是協作性和目的性的,有共同的決策,特別是民主制度。共同的理解是如何實現的,特別是在社會網絡中,以及為什么它特別脆弱和容易被操縱?無論是個人還是集體,認知都對應于所有被動員起來的過程,以形成我們對世界的理解,做出決定,并據此采取行動。

我們把我們的現代世界表述為充滿了人類的思想和機器,表達或表達思想和程序的循環。自然智能和人工智能的共存是這場辯論的中心,它迫使我們把戰爭設想成混合型的,我們的思想和社會越來越被機器所塑造。認知戰爭已經到來,主要的篇章已經被我們社會網絡中人、信息和技術的日益融合所書寫。趨勢線包括促進人類系統整合的技術界面,增強人類決策的新能力,增加自動化與系統控制人類錯誤(即駕駛),以及人工智能超越程序的限制,輔助數字演員的自主權或被人類思想豐富的機器。

最終,我們必須面對自己,面對人類認知和社會行動的模糊性。認知知之甚少,但它卻聲稱是一種天真的專業知識。每個人都傾向于認為要控制它,并感到受到保護。認識往往來得太晚;非常有必要嘗試預測認知的攻擊,以防范它們。

這本由CSO出版的書匯集了2021年6月在波爾多舉行的第一次 "認知戰"會議的主要干預措施的文章。第一個倡議的重點是人類認知,它的優勢和弱點,它對軍事決策的協作組織,它對數字技術的報告和依賴,以及它的社會和政治層面。該倡議作為后續深入會議的起點,由CSO和ACT倡議,同時邀請聯盟中不同國家的科學家為認知戰爭科學的發展做出貢獻。

這一倡議得到了STO-信息系統技術小組和ACT-創新中心的支持。

文稿收集和編輯:Bernard Claverie, ENSC Bordeaux INP, Baptiste Prébot, DDM Carnegie Mellon University, Norbou Buchler, US Army DEVCOM Analysis Center, Aberdeen Proving Ground, Fran?ois du Cluzel, Innovation Hub NATO-ACT Norfolk.

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空軍將在一個多極世界中作戰,其特點是持續的、低于閾值的交戰,其中多層和多速的戰斗空間延伸到很遠距離。空軍將需要變得高度適應,并能夠通過在高速作戰環境中實時超越威脅,快速從協調過渡到同步,不僅在移動資產和人員方面具有敏捷性,而且在至關重要的信息方面也具有敏捷性。新作戰優勢的釋放將取決于空軍加強部隊之間的連通性和整合的能力,以便信息共享能夠比以往更快、更廣泛地進行。

空軍已經嚴重依賴跨五個作戰域的作戰能力——但這些域都將變得非常混亂和具有競爭性。空軍將需要改變他們使用的網絡、系統和流程,以及他們廣泛和基本的工作方式,以便能夠在現代戰場的長度、寬度和高度上思考、戰斗和取勝。多域作戰 (MDO) 為空軍引入新的作戰指揮、控制和作戰管理 (C2BM) 提供了先導,這有望以多種方式從根本上提高在跨多域戰斗空間同步部隊要素和協調效果方面的聯合效率,這在以前不可能實現。

本報告通過將關鍵的作戰范式、挑戰和戰略轉型的推動因素相互關聯,以向新的作戰方式演進,綜合了空軍向多域作戰 (MDO) 過渡的最新觀點

戰略背景

隨著國家競爭再次成為常態,全球競爭正處于新的十字路口。未來的戰略環境將引發新形式的競爭,將包括恐怖組織、叛亂分子、雇傭軍和網絡犯罪分子等非國家行為者在內的敵人聯系起來。對手將在物理和虛擬領域從事合法和非法活動,一方面模糊了和平與戰爭之間的區別,另一方面模糊了本土和遠距離之間的區別。傳統的防御方法將受到可能不承認國界或不遵守國際規范和做法威脅的根本挑戰。

因此,空軍將在一個多極世界中作戰,其特點是持續的低閾值交戰,戰場空間延伸到很遠距離。空軍作為一個在行動中持續活躍的軍種——進行訓練和演習、保障任務或在運輸途中——以保持全天候的任務準備狀態,未來面臨的挑戰尤其明顯。引入多層次和多速度的戰場從根本上破壞了經濟和戰爭的性質,因此空軍將需要加速變革并建立新戰爭方式的能力,使他們能夠在高度復雜和緊張的競爭連續體中贏得未來沖突場景的全部內容,否則就有成為多余的風險。

作戰環境

面對在密集的反介入/區域拒止 (A2AD) 環境中使用先進網絡和武器系統能力的對手,競爭連續體將變得競爭激烈、混亂且受限。隨著空中作戰中心 (AOC)、指揮與控制 (C2) 節點和傳統機載平臺遠離戰斗,空軍執行的全方位保障和戰斗任務將變得更加復雜。因此,空軍將需要新的方法來提高生存能力,并在密集威脅環境中以相關的速度提供效果。空軍將需要變得具有高度適應性,并能夠迅速從協調過渡到同步,以在高速作戰環境中實時超越威脅,不僅在移動資產和人員方面具有敏捷性,而且在至關重要的信息方面也具有敏捷性。

當代威脅發展太快,通過電子手段的連接來應對威脅至關重要,因為無法再在聯絡層面有效協調行動。例如,考慮聯合空中作戰中心 (COAC) 和防空作戰中心(ADOC)并不總是明確定義為總部,可以將作戰 C2 要素在防御性防空和區域防空方面分開。常規和新出現的空中和導彈以不同的方式威脅,因此防御它們通常屬于不同的指揮機構。由于一個威脅概況對于地面指揮官來說可能太大,而對于空戰指揮官來說又太小,因此需要一個無縫集成的多層全域作戰架構來生成共享態勢感知 (SA) 并確保將正確的射手分配給在正確權限下的相應傳入威脅目標。

未來沖突的結果將有利于那些在競爭中獲得信息優勢的空軍,在競爭中各作戰領域被融合在一起,而不是基于優越的武器系統和獨立的能力。新的作戰優勢的釋放將取決于空軍是否有能力加強部隊成員之間的連接和整合,從而使信息共享比以往更快、更廣泛地發生。在這樣做的過程中,為了實現更有力的協調,指揮關系和結構將需要進行調整,甚至為新的戰爭方式重新定義。多域作戰(MDO)為空軍提供了未來新的作戰指揮、控制和戰斗管理(C2BM)的先導,它有望從根本上提高部隊成員的同步性和協調多域作戰空間的效果,這是以前不可能的。

  • “空軍將需要變得具有高度適應性,能夠迅速從協調過渡到同步,以在高速作戰環境中實時超越威脅,不僅在移動資產和人員方面具有敏捷性,而且在關鍵信息方面也具有敏捷性。”

向多域作戰 (MDO) 的過渡

多域作戰(MDO)的概念與聯合和集合作戰的概念不同,因為它提出了在各作戰領域執行基于效果的、同步的和戰術整合的任務,從而使空軍能夠在現代戰斗空間的長度、寬度和高度上思考、戰斗和獲勝。在過渡到MDO的過程中,空軍將需要對他們使用的網絡、系統和流程以及他們的工作方式進行廣泛和根本性的轉變。為了以相關速度運作,各級指揮官將需要獲得通過聯合共同作戰圖景(COP)提供的強大的、不斷更新的SA,以便比對手更好地了解作戰環境。此外,從機密和公開來源的數據和情報流中收集、存儲、分析、融合、分發和可視化信息的能力,以便在盡可能低的層次上更快地做出決策,這對作戰成功至關重要。

但是,如果沒有適當地過濾和管理,同樣可以創造作戰優勢的大量信息也可能使決策過程不堪重負。除了簡單地將每個傳感器集成到網絡中并集成跟蹤數據之外 從多個來源實時共享,必須對持續流向指揮官的數據和信息流進行智能融合和共享,以便只提供與給定任務或作戰要求相關的數據和信息。在一個信息就是力量、信息可以比以往更快、更遠、但也有太多數據和信息需要處理和吸收的時代,防止指揮官和作戰人員面臨信息負擔和認知超載的危險將是至關重要的。因此,需要新的數字解決方案和工具包,利用自動化和人工智能 (AI) 來支持信息可視化,以便更好地理解和改進決策。

  • “在目前的配置中,作戰C2仍然過于人工手動,并且與隨著傳感器和射擊者被合并到一個單一的主網格網絡中而變得可用的大量數據和信息不兼容。”

軍事行動的數字化

信息優勢對于空軍將戰略意圖轉化為及時的作戰和戰術效果,并在現代戰斗空間的流動作戰領域進行協調,將是決定性的。管理、分析、融合、可視化的工具包,以及關鍵的是,更好地理解來自多源情報流的大量信息,將在未來幾年重新定義作戰規劃和執行。空軍將需要利用新興技術來塑造現代戰爭環境的數字層面,因為新的作戰C2可以支持未來戰斗空間所要求的性能水平。

在目前的配置中,作戰C2 仍然過于人工手動,并且與隨著傳感器和射擊者被合并到一個單一的主網格網絡中而變得可用數據大量混亂、信息不兼容。

傳統的 C2 指令、結構和流程可以基于 24 小時周期的決策循環,不足以應對未來的破壞性威脅和預期的行動速度。任何水平的技術進步都不會使傳統 C2 對未來作戰的預期步伐更加有效。人工智能、自動化、增強現實和量子技術為過濾、可視化和幫助理解大量信息提供了新的可能性,而利用大數據處理的數據分析和融合引擎將為個人平臺、能力和決策者帶來新的機會從聯合甚至泛政府的角度將其整合到一個共同的數字環境中。

一個共同的數字環境和作戰云的實現將使任何地點的部隊和用戶都可以訪問相同的數據和信息流,無論是實時規劃還是執行,并且以與執行任務相同的速率。高度適應不斷變化的任務要求的數字工具包將需要在作戰云上隨時可用,并使用軍事證書按需訪問幫助各級做出更好更快的決策。指揮官和作戰人員之間共享通用數字環境的發展將使作戰指揮控制的分散化和空中作戰中心傳統職能的地理點對點分布成為可能。

  • “指揮官和作戰人員之間共享通用數字環境的發展將使作戰指揮控制的分散化和空中作戰中心傳統職能的地理點對點分布成為可能。”

AOC的功能分布

分布式 AOC 可以理解為同時在不同的地方,而不是在一個或另一個地方,它代表了空軍未來作戰方式的游戲規則改變者。空中作戰中心傳統上由空軍從一個擁有重要基礎設施的固定位置操作,以允許接收大量通信和大量多專業人員。這種集中式 C2 模型在過去為空軍提供了很好的服務,但是隨著威脅形勢的演變,從執行作戰 C2 的單個固定位置的概念使得空中作戰容易受到能力越來越強的對手的攻擊,這些對手可以通過動能和非-動力學手段。在任何接收關鍵通信和提供可操作 C2 的集中位置發生自然災害、火災或停電成為潛在單點故障的情況下,同樣存在風險。

點對點分布的AOC將與位于不同地點的高級指揮部更好地保持一致,而在聯盟的情況下,則與世界不同地區保持一致。分布式AOC還將使空軍有可能與更多不同的專業人員聯系起來--在任何特定時間,在一個以上的地方經常需要這些專業人員--以解決復雜的作戰挑戰。空軍將獲得決定性的優勢,最大限度地減少非周期性工作的需要,以便在需要的地方和時間獲得信息,關鍵是要建立冗余,以提高行動的適應性。隨著AOC功能的分布,空軍將有能力迅速適應動態作戰場景中不斷變化的需求,包括C2網絡中任何關鍵節點的潛在損失,使邊緣作戰人員能夠以更加安全和靈活的方式行動。

然而,分布式空中作戰中心架構所承諾的最顯著的力量倍增效應是使空軍能夠無縫地連接到位于不同位置的伙伴要素和能力。將位于不同地點的盟軍和伙伴空中作戰中心虛擬地聚集在一起,將使空軍能夠整合可用的聯軍能力,以便在任何給定時間和地點利用最有效和最致命的空中力量組合。通過以增強力量和提供綜合威懾的方式整合聯軍能力,可以減輕空軍單獨面臨資源或人員壓力的現實和日常挑戰。因此,空軍將更少地依賴單個平臺能力,而更多地依賴于具有集成作戰 C2 的共享能力架構的力量,該架構從根本上優化了傳感器/射擊者的任務和分配。

MDO 中的 C2BM

作為指導任務和加快行動步伐的過程的一部分,通過替換會減慢行動周期(從而降低反應時間)的傳統方法,必須明確授權給每個級別的指揮部,以便確定決策的優先級可能的最低水平。因此,連接到接收數據和中繼命令的敏捷、適應性強和有保障的網絡的單個指揮官應該能夠專門指揮下屬單位的活動。對交付作戰能力的命令進行適當的優先排序仍然至關重要,但未來的挑戰將與誰指揮指揮官有關——尤其是在對多個任務有明顯壓力的情況下 政府部門將被納入 C2 決策過程。即使授權保持不變,集中控制/分布式執行和任務指揮的模式也可能受到挑戰,因此空軍必須更新正式關系和開展業務的方式。

開放式架構、系統體系(SoS) 網絡,專為高速、大容量而設計,在廣泛而分散的用戶群中進行數據交換對于在需要的時間和地點向合適的人提供相關信息至關重要。Link 16 為互連性和互操作性提供了一個通用標準,對聯軍行動仍然至關重要,但即使有一個在其用戶之間全面設計和實施的現代化計劃,其本身也不夠。更強大的作戰 C2 的基本原理推動了聯合全域指揮與控制 (JADC2) 結構和先進戰斗管理系統 (ABMS) 在美國的發展。JADC2 設想將整個部隊的傳感器、射手和支持平臺連接到主網格網絡,以便作戰指揮控制從以服務為中心的架構有效地推進到高度靈活的聯合全域架構。美國空軍打算利用 JADC2 實時融合來自無數不同來源的數據,而 ABMS 打算通過將正確的傳感器連接到正確的射手來感知、理解并允許指揮官比對手更快地采取行動。

在一個沒有任何單一平臺或武器系統本身能夠確保作戰成功的未來,JADC2和ABMS的目的是用其他系統的優勢來系統地減輕單個組件系統的局限性。沒有與ABMS或同等的作戰管理(BM)系統連接的平臺將具有較低的生存能力,并最終成為多余的。JADC2和ABMS是美國在每個戰爭場景中取得戰斗成功的基礎,它們為未來的作戰C2提供了將正確的傳感器連接到正確的射擊者的基礎。開發一個高度可擴展的、完全集成的、具有明確授權的多分類網絡架構,將是實現信息優勢的關鍵,它使指揮官和作戰人員能夠更有效和高效地執行。目前的網絡和系統需要進行現代化改造和調整,以實現更大程度的戰斗空間信息,然而,全面的網絡整合帶來了相當大的技術挑戰,因為各個系統并不總是使用一種共同的語言或順利地相互連接,特別是在涉及盟國和伙伴空軍的多國背景下。

  • “對交付作戰能力的命令進行適當的優先排序仍然至關重要,但未來的挑戰將與誰指揮指揮官有關,特別是在多個政府部門明顯面臨壓力將其納入 C2 決策過程的情況下。”

敏捷和協作戰斗

互操作性是未來戰爭的關鍵,而協同作戰的步驟設想跨所有平臺進行信息交換,而不僅僅是戰斗人員。除了由新的具有指揮能力的戰斗機領導的傳統戰斗機之外,隨著第五代平臺的出現,互操作性將需要擴展到所有平臺,包括遙控飛行器 (RPV) 和自主系統。在強大的聯合任務指揮下,互操作性與綜合規劃和作戰指揮控制將允許加速作戰,以克服具有先進網絡能力和武器系統的對手。將遺留系統調整為單一網格、多域網絡是空軍面臨的最關鍵挑戰,必須進行戰略轉變,優先考慮全面的網絡集成和互操作性以及必要的財務資源、時間和人員。

整合帶來了復雜的挑戰,有時需要比預期更長的時間才能實現結果,正如之前在 Link 16 上采用、適應和實施變化的國家經驗所表明的那樣。空軍必須迫使行業合作伙伴更廣泛地采用數據協議和工程系統的標準化,以便能夠有效和高效地實現未來所需級別的互操作性。同時,空軍必須 打破狹隘的思維方式、過時的數據和信息共享政策以及阻礙他們作為組織利用信息真正力量的文化障礙。軍事背景下與美國前總統羅納德·里根(Ronald Reagan)的話有了新的關聯,他將信息稱為現代的氧氣,因為信息力量是未來戰場上有效作戰的基礎。

將盟軍和合作伙伴的資產、資源和專業知識進一步互連,超出單個固定地點的定位,這將成為空軍在未來沖突中保持競爭力的必要條件。三十年前,可能有二三十人,包括指揮官及其參謀參與作戰計劃、執行和 C2。今天,視頻電話會議和數字應用程序使分布在不同地點和時區的數百名員工的點對點協作和信息共享成為可能。與盟國和合作伙伴互操作性的障礙在邏輯上需要考慮并更緊密地結合在一起 - 旨在確保數字環境得到主動保護和防御的國家網絡安全方法及其警告。依賴網絡空間和在網絡空間中作戰的固有脆弱性將使信息戰在傳統作戰之外占有一席之地。同時,空間領域和量子加密技術的進步將開始通過徹底改變軍事行動中的通信方式來減輕復雜網絡空間威脅的影響。

互操作性和聯盟有效性

互操作性是衡量聯盟有效性的關鍵,并將決定在未來的同行競爭環境中的戰斗成功。在沒有盟友和合作伙伴的幫助下,單獨過渡到全域作戰戰略是不可行的,但從聯盟的角度來看,要實現真正的互操作性,必須對空軍設計和規劃未來能力進行戰略反思。互操作性通常可以通過調整現有的系統而得到改善,但如果要以未來沖突所要求的方式在戰略上推進互操作性,以達到戰斗和勝利所必需的聯盟效力的程度,則需要成為一種采購考慮。

互操作性存在著重要的政策層面障礙,例如,與采購項目的過度分類和軍事系統的轉讓有關。這種對聯盟有效性的障礙在近年來的聯盟作戰活動中已變得很明顯,并促使美國引入新的方法,如國防出口特性計劃,該計劃旨在為優先考慮和追求互操作性的方式帶來范式的轉變。將互操作性考慮納入主要采購項目的初始能力文件的作戰概念(CONOPS),將確保它在未來系統的設計階段得到適當的規劃,并戰略性地納入采購過程本身,而不是作為事后的想法被編入。

美國還將更加強調與盟友和合作伙伴共同開發系統,并以系統的早期出口為目標,這一方面有助于改善整體系統設計和安全性,另一方面也能壓縮開發時間和降低成本。任何空軍都不能假設自己總是擁有最好的技術解決方案和概念,因此,當國際市場上有更優越的替代品時,進口能力將需要更高的優先權。軍事系統的本土開發提供了次要的優勢,如經濟效益的本地化和通過國內創造就業機會來培養高技能的勞動力,但也有一些權衡,如較低的性價比或系統不能與替代品提供的相同水平的性能。

在系統層面上,設備之間的互操作性是至關重要的,但是作戰平臺本身和確保它們的互連性本身并不足以實現互操作性,也不會自動轉化為改善聯盟的有效性。空軍必須通過制定共同的作戰方案和戰術、技術和程序(TTPs)來加強聯盟層面互操作性的概念基礎。空軍共同訓練、合作和培養工作關系的方式是打開未來作戰優勢的關鍵。建立信任需要時間,而作戰層面的互操作性--相對于系統層面的互操作性--是建立在多年的訓練和并肩工作上的,以了解和推進可以共同實現的目標。不可能在危機時期尋找信任,也不可能期望能夠以未來所需的行動水平和速度來運作。

空軍有必要作出新的努力,以改善與關聯部門以及盟國和伙伴空軍的同步和協調。建立一個更強大的傳感器網絡和發展收集、存儲、處理、分析、融合和分享適當安全級別的信息的能力的途徑始于雙邊討論,隨著聯合演習的推進,并隨著從持續努力和互動中獲得的經驗教訓被廣泛實施到培訓、教育和最終的積極行動本身而得以實現。歸根結底,在擴大力量和試圖實現聯盟伙伴之間的綜合威懾方面,信任的概念將比技術因素更重要。盟友和合作伙伴可以成為非常有價值的見解的來源,空軍必須變得更加開放,不斷地與同行分享威脅情況,并保持思想的持續互動,以支持持續改進。

  • "空軍必須通過開發共享的CONOPS和戰術、技術和程序(TTPs)來加強聯盟層面上的互操作性的概念基礎。空軍共同訓練、協作和培養工作關系的方式是開啟未來作戰優勢的關鍵。"

信任與信息共享

在這個時代,信息被視為力量,但只有當它被分享時才會變得真正強大,在評估盟友和合作伙伴之間的信任時,信息共享的方式是衡量有效性的關鍵。人工智能和神經網絡將能夠實時處理和分析目前需要數周時間的大量信息,然而,空軍的思考和反應速度將取決于他們在正確的時間向正確的人提供正確和相關的分類信息的能力。考慮到信息共享的三個基本要素(需求方面的理由;使之成為可能的技術和基礎設施;以及受其支配的政策和規則),理由越來越被認為是合法的,使之成為可能的手段在大多數情況下也是現成的。然而,以父權為框架的政策和信息發布規則與文化障礙相結合,阻礙了盟友和合作伙伴之間及時有效的信息共享,甚至經常是根本沒有。

古老的信息可釋放性政策和僵化的數據所有權文化,限制了實時甚至是歷史信息流向需要的地方。盡管空軍擁有與盟友和合作伙伴更緊密合作的動力,但他們總體上仍然落后于更有效作戰所需的信息共享水平。有效的信息共享的障礙和阻礙可歸因于傳統的模式,然而過去有效的東西不一定在未來有效。并非所有的信息都需要與所有級別和所有項目的人共享,但確保正確的人能夠獲得正確的信息是可能的,一方面,重新設計適用的信息共享政策、規則和分類以消除瓶頸,另一方面,通過硬件和軟件解決方案,降低工業規模的信息共享的操作安全(OPSEC)風險。

從商業部門的成功經驗中可以學到寶貴的經驗,即如何安全地改善企業層面的連接和信息共享,關鍵是與外部合作伙伴的連接和信息共享,從而提高生產力,為股東創造更高的價值。建立新的授權、政策和信息保護程序是必要的,以便讓信息在行動領域之間以及在共享的任務伙伴網絡中的不同安全分類之間安全和無縫移動。空軍將需要促進和實施更強大的信息和數據安全,同時通過與聯合和盟國或聯盟伙伴更好地協調技術和程序來建立一個共同的數據結構。跨作戰領域的信息和數據網絡的可訪問性和安全性將成為重中之重,而信息的完整性、可信度和可靠性則是剩余的問題。

  • "人工智能和神經網絡將能夠實時處理和分析目前需要數周的大量信息,但空軍思考和反應的速度將取決于他們在正確的時間向正確的人提供正確的相關信息的能力。"

網絡空間領域和信息作戰

隨著數字技術和創新的加速作用和采用,空軍的運作方式正變得越來越復雜。然而,機遇也伴隨著風險,因為支持空軍的信息技術和系統本身就成為一種威脅。網絡空間對于彌合現代戰斗空間所跨越的巨大距離至關重要,因此將繼續成為軍事行動中一個永久的、日益突出的要素。然而,大量信息的快速收集、控制和傳播產生了一種新的戰爭類型,即產生了傳統軍事系統必須能夠對抗和防御的具有普遍性的持續威脅。網絡空間和電磁頻譜為信息系統、武器和平臺的運作提供了重要的地形,指揮官的首要考慮之一是需要支配流動的作戰領域,使其盡可能受到抑制和保護,以防止可能帶來區域拒絕問題的攻擊。

網絡保護和通過一切必要手段捍衛網絡空間對軍隊來說是勢在必行的,但未來更重視的是數據和信息資源本身,而不是為它們提供地形的網絡。密碼學的現代化對于實現有保障的安全通信至關重要,但對部隊進行數據保護和信息安全教育是空軍需要解決的一個挑戰。軍隊需要重新培訓組織心態,并制定源自零信任文化的標準操作程序(SOP),以便作戰人員嚴重依賴的信息在所有層面上不斷得到認證和驗證。更廣泛地說,軍隊在網絡空間的主要重點仍將是通過網絡安全軟件和計算機網絡操作來保護C2的物理和電子。

盡管在網絡空間建立交戰規則(RoE)的挑戰仍然存在,但在未來幾年,信息作戰將不可避免地成為與傳統作戰一樣的核心能力。軍隊已經觀察到戰斗之王從火炮過渡到空中力量,空中力量穩步發展,可以在任何時候和任何地方使用。盡管在過去的30年里,空中力量是火力的 "首選",但不確定的是,在未來的30年里,空中力量是否會成為戰斗之王,或者動能能力是否會像其他傳統能力一樣,被更有效、更精確和更經濟的替代品所取代。預測未來總是很困難的,但目前的軌跡表明,非動能能力將最終成為戰斗之王,火力將從硬件過渡到軟件,因為不再需要飛行的效果,因為計算機代碼和遙遠的點擊將變得比動能武器的震蕩效果更具破壞力。

  • "軍隊廣泛需要重新培訓組織心態,并制定源于零信任文化的標準操作程序(SOP),以便作戰人員嚴重依賴的信息在各個層面不斷得到認證和驗證。"

利用空間領域

衛星能夠以最快和最安全的方式將信息傳遞到最底層的指揮部,其數據鏈接對于在高度競爭的環境中同步部隊成員,加速觀察、定位、決定和行動(OODA)的循環,以及在行動前和行動中加強部隊的安全和保障至關重要。

空間領域為全球通信、高空情報、監視和偵察(ISR)以及為保持對空域的控制和執行未來預測的高節奏行動所必需的定位、導航和定時(PNT)解決方案提供無與倫比的覆蓋范圍和持久性。將空間領域納入MDO將釋放出一種力量倍增效應,因為它允許創建跨作戰領域的新網絡,并為分布式聯合規劃和執行建立新機制。隨著傳統的地面和空中指揮要素被推到離戰斗更遠的地方,向空間領域的邁進對于在地面要素和遠程載體之間更廣泛地傳播連接是至關重要的,從而使部隊要素能夠彼此和總部要素之間更理想地運作。

擴大的地球同步衛星群將通過為所有類型的載人平臺、遙控飛行器和自主系統提供連接,使它們能夠一起遠程操作,從而實現一種新形式的作戰C2。隨著目前的限制因素--即計算能力、通信帶寬和太陽能電池板產生的電力--被克服,空軍將通過多種類型的新情報產品和服務呈現革命性的新前景。在未來幾年,利用大數據處理、人工智能和機器學習(ML)來生成、處理、分析和過濾衛星上的大量信息,并自主地向指揮官和作戰人員提供實時的關鍵信息服務將成為可能。空中和太空力量交織在一起,如果沒有所需的最低水平的天基能力,任何向MDO的過渡--設想進入所有作戰領域,但可以說以太空領域為核心--將仍然無法實現。

  • 在過去的三十年里,衛星已經顯示出在分析通信、定位目標位置、生成精確坐標(例如用于瞄準或空中投擲)和打擊后的戰斗評估方面不可或缺的效用,以支持從戰爭到保證任務到戰爭以外的軍事行動(MOOTW)等所有空中行動的規劃和執行。

建立一個軍事空間戰略

進入空間領域的初步步驟側重于發展空間態勢感知(SSA),在推進到天基傳感器和其他能力之前,從地面的雷達和強大的望遠鏡開始。在最基本的層面上,SSA必須允許空軍評估發射,監測衛星和運載火箭重返大氣層,跟蹤軌道上的衛星并提供潛在碰撞的預警。從這一初步步驟開始,需要由地面站、空間飛行器和通信鏈路組成的空間基礎設施,而作戰效果的提供則取決于專門的空間工作人員、操作人員及其工具包,這些因素綜合起來考慮,有可能消耗大量的財政資源。

空軍需要發展主權控制的空間能力的方法,這些方法既要有成本效益,又要有靈活性,例如插入硬件和軟件更新。提供即插即用解決方案的商業現成(COTS)技術和納米衛星--其開發成本相對較低,并能以低成本迅速復制--降低了進入空間領域的門檻,并將在允許空軍以必要的速度前進方面發揮重要作用,同時,越來越多的商業衛星運營商能夠有競爭力地為軍事行動提供帶寬和其他關鍵產品。

然而,空間領域的物理復雜性使得任何空軍或任何國家發展空間力量的相關技術復雜性和成本負擔本身完全不現實。空間領域構成了空間中較大和較小的軍事行為者的需要--無論大小--密切協作,甚至共同發展空間軍事力量。對空軍的要求是與盟友和伙伴協調步驟,無論他們是已經有了既定的程序和方案,還是處于啟動階段,對于利用空間領域為軍事行動提供的真正潛力將是至關重要的。

政府間、商業和研究伙伴關系將需要構成軍事空間戰略的基石,以便有可能從大量的現有知識中獲益,并應用從既定的空間行為者和遺留計劃的經驗中獲得的教訓。應用實驗對于空軍培養專業知識和能夠更迅速地確定能力差距和優先事項非常重要,當與盟友和伙伴合作推進時,可以大大簡化空間能力的開發周期,并為擴大長期的共享利益提供基礎。

通過戰略協調,資源單獨緊張的盟國和伙伴國空軍將能夠把他們的重點限制在建立具有利基能力、機制和軌道的小型衛星星座上,以便以后匯集起來,合并成更大或超大的星座。盟友和合作伙伴之間形成的超大型衛星星座有望提供一個更加多樣化和強大的共享能力架構,否則是無法實現的,關鍵是要建立冗余,以防止突然失敗或失去服務。建立冗余是必要的,因為在未來十年,新的空間行為者和空間威脅的引入使空間領域不僅更加擁擠,這本身就帶來了重大的新風險,而且還首次出現了軍事競爭。

  • 作為通常負責領導軍隊進入空間領域的軍種,當空軍開始考慮發展空間足跡和作戰能力時,眼前的挑戰是制定能夠在預算限制內和以相關速度提供需求的方案。

  • "盟國和伙伴之間形成的超大型衛星星座有望提供一個更加多樣化和強大的共享能力架構,否則是無法實現的,關鍵是要建立冗余,以防止突發故障或服務損失。"

專用太空指揮部

通過將天基能力分布在一個與盟國和伙伴共享的更廣泛的空間架構中,空軍將能夠從更多樣化的能力套件、更高的可用性和全球安全通信的延伸中獲益。隨著天基能力向盟國和伙伴之間共享的架構發展,控制目前被隔開的衛星的地面站將需要互聯并更接近AOC,以改善C2的決策。由于空間資產為民用和軍用用戶提供產品和服務,然而空間領域的使用使作戰C2變得復雜,可能需要其他政府部門參與傳統上由軍事指揮官負責的決策。

軍事指揮官很可能在特定情況下優先考慮或在空間領域的正確時間作出反應的能力減少或受到限制。在某種程度上,在可能的情況下插入的常設協議,可能會澄清如果向另一用戶提供的服務受到軍事行動的影響而需要遵循的具體程序。傳統的C2周期、程序和結構是為了對實體單位行使權力,而空間領域則側重于獲取和傳輸數據和通信以實現效果,需要不同的考慮。因此,一個專門的軍事空間指揮部是必要的,以滿足居住在各兄弟部門、其他政府部門以及外部盟友和合作伙伴的空間工作人員之間所需的巨大的整合和協調程度。

空軍在提供解決方案以有效利用空間進行多域作戰方面發揮著至關重要的作用,并且通常將負責從國防角度領導、管理和培育空間--例如在英國、澳大利亞和荷蘭,其空軍最近已經建立了初步的空間指揮部。一旦空軍建立了初步的操作能力,空間領域的C2結構和程序將隨著新框架的建立而發展,以產生綜合的空間領域意識,捍衛主權、盟國和伙伴的空間能力,并全面推進軍事空間行動、計劃和能力。一個專門的空間指揮部除了使可能沒有共同愿景的姐妹部門在空間領域的使用上保持戰略一致,甚至沒有充分認識到它的潛力外,還對培養空軍多領域行動所需的新的專業空間工作人員和專業知識的骨干隊伍至關重要。

  • "傳統的C2周期、程序和結構旨在對物理單位行使權力,而空間領域則側重于獲取和傳輸數據和通信以實現效果,需要不同的考慮。"

吸收新興技術和利用創新

為了使空軍有能力在各作戰領域進行思考、戰斗和取勝,幾乎所有的遺留系統都需要升級,而且空軍需要提高他們在面對快速技術進步時吸收有任務能力的技術的能力。隨著在采購周期的關鍵決策點上做出判斷的挑戰加劇,空軍采購規劃人員必須走一條鋼絲。在追求提供革命性能力的新解決方案、購買成本較低的商業現成技術(COTS)以彌補能力差距或試圖升級遺留系統之間做出選擇將變得更加微妙。在投入使用的新系統和升級遺留系統之間取得適當的平衡將被新系統的挑戰所加劇,這些新系統往往無法迅速投入使用。

為了滿足未來的作戰要求并保持機動自由,遙控飛行器和自主系統在多領域的戰斗空間中發揮著重要作用。人們普遍承認,無人駕駛和自主系統反映了未來的空中力量,但是空軍仍然傾向于主要從載人平臺和系統的角度考慮問題。對載人威脅和平臺的傳統關注導致了訓練和模擬的發展,TTPs甚至C2流程都是圍繞著提高載人系統對抗載人威脅的能力而設計的。空軍必須在載人、遙控和自主系統方面進行更全面的思考,其中人工智能具有巨大的作用,以確保它們得到適當的考慮,并適當推動對未來威脅、能力發展、培訓、實戰飛行和C2本身的思考。

下一代空域和戰斗管理將需要大數據處理和人工智能來擴展人類的決策空間,同時也有一個潛在的需求,即空軍能夠依靠快速軟件開發來提供基于云的服務解決方案,通過認證的軍事證書安全地訪問。人工智能的最大挑戰是與它的使用相關的控制水平。出于道德、法律和安全的原因,完全不對人工智能施加任何控制是不可行的--然而,施加人類控制超過一定程度,就會有效地減慢其旨在加速的決策過程。目前,無論是在駕駛艙還是在C2中心,人工智能都需要面向為決策者生成和提供選擇,但隨著作戰周期的加快和戰爭的自動化,它的作用將越來越大。

建立快速能力辦公室可能有助于解決采購挑戰,為關鍵任務的前線需求提供更快的周轉,然而,盡管有可能實現快速采購,空軍必須確保他們能夠在沒有特定系統的情況下通過產生開箱即用的解決方案,將現有技術與人類的洞察力和創新相結合。世界上最具創新精神的組織都能有效地利用集體天才的力量,而空軍必須更好地通過培養有利的程序、伙伴關系和心態來培養創新文化,直至最低層。思想沒有等級之分,當空軍領導人創造出創新蓬勃發展的組織環境時,基層人員或非入伍軍官可以成為解決行動挑戰的重要媒介和催化劑。通過扁平化組織,減少等級之間的縱向距離和部門之間的橫向距離,空軍可以實現一個更深入參與的員工隊伍,以更好地收獲創新的好處。

為了提高技術適應性,空軍必須使用通用的開放式架構開發未來的系統和數字解決方案,并更好地將操作人員和最終用戶與開發系統和工具的工程師和技術團隊以及負責采購和維持決策的辦公室聯系起來。通過迭代開發系統和工具來實現更深層次的合作,與操作人員建立共同的所有權,并使修訂工作能夠即時進行。用戶的直接、持續的參與將提高標準化程度--如圖形用戶界面--支持操作人員的培訓,并能確保服務成員為成功做好準備。與工業伙伴和學術界的伙伴關系將對壓縮系統從構思到原型的開發周期起到關鍵作用,確保更快的失敗途徑,并使空軍在技術上的適應性更強。

促進創新文化

前進的道路

空中力量仍然是今天動能效應和空運的最具決定性的能力,但空軍領導人必須確保空中力量在2030年及以后仍然具有相關性。空軍已經嚴重依賴在五個作戰領域的行動能力--然而這些領域都將變得非常混亂和有爭議。一系列的安全挑戰已經加大,變化的速度也在增加,因為潛在的威脅在破壞性技術武器化的推動下加速。空軍將面臨的挑戰是為潛在的安全損失找到解決方案,并保持他們在未來受限和退化的作戰空間繼續作戰的能力。為了變得更有生存能力、更靈活和更有彈性,以威脅為中心的聯合反應將是至關重要的,空軍必須重新定義他們如何與兄弟部門、盟友和合作伙伴進行合作、共存和競爭。空軍將需要在內部變得更加互聯互通,并與姐妹軍種、盟友和合作伙伴一起,在多領域的整合中取得成功,并在未來延伸的戰斗空間中提供協調的效果。

雖然世界各地的空軍確實無法在單一領域充分發揮優勢,更不用說在多領域背景下,但從過去的經驗中可以學到豐富的教訓。歷史上充滿了破壞性的挑戰,空軍必須制定戰略來推動執行MDO所需的轉型變化。這種轉變必須從擴大演示開始加速,以連接整個作戰領域的傳感器、射手和部隊要素。MDO范式廣泛要求平臺和專業人員同時支持各種各樣的作戰要求和聯合指揮官的連接。因此,在向MDO過渡的過程中,人的因素將比技術更具有決定性,如果要實現全面的網絡整合和戰斗云在軍事行動中的實際應用,必須更新培訓、發展和領導人員的方法以反映新的現實和戰爭方式。

  • 空軍需要變得能夠利用流動領域,有效地結合航空、空間和網絡空間,在全球舞臺上采取戰略行動(或發出信號)--在范圍和速度上有更多的選擇和最小的政治風險。

  • "為了變得更有生存能力、更靈活和更有彈性,以威脅為中心的聯合反應將是至關重要的,空軍必須重新定義他們如何共同運作、共同存在并與兄弟部門、盟友和合作伙伴競爭。

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一個信任模型IMPACTS(意圖、可測量性、性能、適應性、溝通、透明度和安全性)已被概念化,以建立人類對自主系統的信任。一個系統必須表現出這七個關鍵特征,以獲得并保持人類伙伴的信任,形成一個有效的合作團隊,實現共同目標。IMPACTS模型指導設計了一個智能自適應性決策輔助工具,用于人與自主系統互動背景下的動態目標接觸過程。參加控制多個無人資產大規模演習的主題專家的積極反饋表明了該決策輔助工具的有效性。它還證明了IMPACTS模型作為一種設計原則在人機交互團隊之間實現信任的效用。

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人工智能正在改變戰爭。英國防部如何準備應對未來的變化?

對于人工智能的軍事用途所帶來的接受挑戰,傳統的反應是堅持要求人類保持 "有意義的人類控制",作為一種產生信心和信任的方式。考慮到人工智能和相關基礎技術的普遍性和快速發展,這不再是一個適當的回應。人工智能將在整個軍事行動范圍內廣泛的指揮和控制(C2)活動中發揮重要的、日益增長的作用。雖然在公眾心目中,人工智能的威脅沒有 "殺手機器人 "那么直接,但在軍事決策中使用人工智能會帶來關鍵的挑戰,同時也有巨大的優勢。加強人類對技術本身的監督并不能防止無意的(更不用說有意的)濫用。

本文以各級(作戰操作員、指揮官、政治領導人和公眾)的信任對有效采用人工智能進行軍事決策至關重要這一前提為基礎,探討了關鍵的相關問題。對人工智能的信任究竟意味著什么?如何建立和維持它以支持軍事決策?人類操作員和人工智能體之間的共生關系對未來的指揮需要作出哪些改變?

當人類對人工智能的行為持有某些期望,而不考慮人工智能體的意圖或道德時,可以說存在對人工智能的信任。然而,與此同時,信任不僅僅是技術性能和可靠性的一個功能--它不能僅僅通過解決數據完整性和可解釋性問題來保證,盡管它們很重要。軍事人工智能中的信任建設還必須解決軍事組織和指揮結構、文化和領導力方面的必要變化。實現總體上適當的信任水平需要一個整體的方法。除了信任人工智能的使用目的之外,軍事指揮官和操作人員還需要充分信任--并且在如何信任--支撐任何特定人工智能模型的輸入、過程和輸出方面得到充分的培訓和具有豐富經驗。然而,最困難的,也可以說是最關鍵的層面是組織生態系統層面的信任。如果不改變軍事決策的體制因素,未來人工智能在C2中的使用將仍然是次優的,被限制在一個模擬框架內。有效引進任何新技術,更不用說像人工智能這樣的變革性技術,需要從根本上重新思考人類活動的組織方式。

優先考慮人和制度層面并不意味著對技術進行更多的控制;相反,它需要在不斷發展的人機認知系統中重新思考人的作用和貢獻。未來的指揮官將需要能夠在一個真正的 "整體部隊"中領導不同的團隊,整合來自軍事、政府和民事領域的貢獻。他們必須對他們的人工隊友有足夠的了解,以便能夠與他們合作并挑戰他們。這更類似于海鷗的雜音,而不是個別 "翠鳥"領導人的天才。為了發展新的指揮和領導概念,英國防部必須重新思考其方法,不僅是培訓和職業管理,還有決策結構和程序,包括未來總部的規模、位置和組成。

人工智能已經在改變戰爭,挑戰人類長期的習慣。通過在訓練和演習中接受更多的實驗,以及探索C2的替代模式,國防部可以更好地準備迎接未來不可避免的變化。

前言

人工智能正在改變人類的思維和決策方式。未來,它將越來越多地影響人類如何確定各種認知過程的優先次序,調整他們的學習、行為和訓練,并更廣泛地改造他們的機構。這些變化在整個軍隊中仍不完全明顯。盡管有新的技術和戰爭迅速發展的特點,今天的武裝部隊在組織結構上與后拿破侖時代歐洲的職業軍隊并沒有很大的區別。太多的人仍然參與到軍事任務中,而這些任務技術可以做得更好更快,并且對于重新思考人類對人機團隊的認知貢獻也沒有給予足夠的重視,而這正是解決未來指揮和控制(C2)問題所需要的。

本文以QinetiQ公司早先的一份報告為基礎,該報告將信任視為軍事能力的基本組成部分和2020年代軍事適應性的基本要求。本文探討了在軍事決策中越來越多地使用人工智能的最新趨勢和想法。本文并不直接關注這一趨勢的倫理(或法律)問題,盡管這些問題很重要。相反,本文強調了信任作為人工智能時代軍事指揮的一個因素的重要性和意義。

人工智能對軍事決策和C2的潛在深遠影響很少引起專家團體以外的關注。大多數公眾關注的是技術的優勢和風險,而不是人類認知和制度構建的潛力和限制。20多年前,著名的社會生物學家E-O-威爾遜抓住了人類當前的挑戰。威爾遜說,真正的問題是,"我們有舊石器時代的情感;中世紀的制度;和神一樣的技術。"在過去的幾十年里,技術的發展速度遠遠超過了人類適應它的能力。強調人工智能的技術屬性,而忽略其日益增長使用中的人類和制度層面,只會使挑戰更加復雜。

在許多領域,人工智能的軍事經驗仍然有限,需要做更多的工作來了解人工智能在人類決策中作用日益增長的影響。本文旨在引發一場更廣泛的辯論,討論英國國防企業內部所需的文化和組織變革,包括指揮部和指揮官的作用,以確保人工智能在未來軍事決策中的最佳使用。

本文的見解來自與人工智能、人類認知、軍事決策和信任理論有關的更廣泛的文獻。這項研究在2021年9月至2022年2月期間進行,大大受益于與來自國防、學術界和工業界的廣泛專家和用戶的訪談。

前兩章提供了本文的理論背景。第一章探討了人工智能和信任的概念,第二章則分析了人類機構的作用以及人工智能對人類做出選擇和決定的認知能力的影響。第三章結合信任、人工智能和人類機構的概念,提出了一個在人工智能支持的軍事決策中發展信任的五維框架。第四章擴大了對C2的分析范圍,特別關注人工智能對傳統上支撐武裝部隊行使權力和指導的人和體制結構的影響。最后一章提出了對未來指揮、領導和 "全軍 "團隊的進一步研究領域。

1. 人工智能和信任

對于人工智能或與人工智能有關的信任,并沒有標準的定義。這兩個概念都有不同的解釋,有時也會有激烈的爭論。本章沒有試圖綜合所有關于這兩個術語的文獻,而是建立了一個基準定義,為隨后討論關于人工智能應用于軍事C2的信任作用提供框架。

1.1 人工智能的性質和類型

人工智能的概念起源于1950年著名的圖靈測試,該測試發生在這個詞被創造出來的幾年前。通過關注它做什么而不是它是什么,更容易將人工智能概念化。人工智能 "試圖讓計算機做人類思想能做的各種事情"。在最基本的方面,它可以被理解為追求特定任務的虛擬信息處理能力。正如 "智能"(或 "思想")有許多層面和不同的用途,人工智能也是如此。因此,人工智能從廣泛的學科中汲取不同的想法和技術,不僅包括數學和計算機工程,還包括哲學、經濟學、神經科學、心理學和語言學。

廣義上講,有三種不同層次的人工智能:人工狹義智能,通常被稱為 "狹義人工智能";人工通用智能,有時被稱為人類水平的人工智能;或者更強大的人工超級智能,超過人類的智能水平。在這一點上,有些人認為會出現一個奇點,在這個奇點中,人工智能要么變得有自我意識,要么達到持續改進的能力,使它的發展超出人類控制。后兩種水平被認為仍有一段距離,盡管距離有多遠還存在爭議。不過,就目前而言,狹義人工智能更先進應用的出現,如先進的機器人技術,加上計算能力的爆炸,才是目前關于人工智能的軍事用途辯論的主要動力。本文重點討論狹義人工智能的應用。

圖 1:AI 類型的簡化分類

在狹義的人工智能中,還有更多的類別,盡管這些技術并不完全是離散的,而且經常被結合使用。最常見的區別是符號人工智能和亞符號或非符號人工智能,前者通常被描述為基于邏輯,后者基于自適應或學習。符號人工智能依賴于順序指令和自上而下的控制,使其特別適合于確定的問題和基于規則的過程。非符號人工智能,其中神經網絡是一種常見的方法,涉及并行、自下而上的處理和近似推理;這與動態條件和數據不完整的情況最相關。符號人工智能提供了精確性和可解釋性,而涉及神經網絡的非符號人工智能則不那么脆弱(網絡中缺少一個節點并不會導致整個網絡無法運行),并且能夠在沒有明確規則或一致證據的情況下識別模式。

有三種常見的機器學習類型,根據有助于智能體學習過程的反饋類型進行區分:監督學習;無監督學習;以及強化學習。在監督學習中,系統被訓練來產生假設或采取具體行動,以追求基于特定輸入的目標值或輸出(被稱為標簽)(例如,圖像識別)。無監督學習沒有設定規格或標簽,也沒有明確的反饋;相反,系統通過尋找數據中的模式進行學習(例如,DNA序列聚類)。強化學習依賴于一個反饋回路,通過試錯或獎懲機制穩定地強化系統的學習行為(例如,先進的機器人技術或無人駕駛汽車)。與監督學習不同,強化學習中使用的輸入數據不是預先定義的,這允許更廣泛的探索,但與無監督學習不同,它有一個預期的應用或總體目標(與總體獎勵最大化相關)。

所有三種類型的機器學習,無論監督或自律的程度如何,都提出了重要的信任和值得信賴的問題。所需的信任程度和性質因使用人工智能的目的不同而不同。

1.2 概念:信任(Trust)

信任描述了兩個或多個智能體之間的互動。信任的傳統定義是假設信任者對受托人的能力和善意(或動機)存在合理的信念。對許多人來說,道德誠信(或意圖)的問題是信任與其他概念(如信心)的區別。另一些人認為,信任的范圍和所指比信心更廣,后者被視為與具體事件相關的獨立判斷。大多數信任的定義趨于統一的是一種脆弱的感覺。沒有背叛的可能性,沒有風險的存在,就不可能有信任。

正是因為經典的信任概念中隱含著假定的道德因素,一些人質疑使用該術語來描述人類與人工智能體的關系。他們認為,在目前狹義人工智能的水平上,我們不能將意向性或道德機構歸于人工智能系統,因此使用 "信任 "一詞是不恰當的。另一些人采取了不那么純粹的觀點,并以反映日常使用的方式應用該術語,意味著對系統的可靠性有信心。

信任作為一個術語在計算機科學中被廣泛使用。更重要的是,信任仍然是公眾和用戶接受人工智能的一個基本方面。今天,關于人工智能的國家政策、法規和專家建議經常強調 "值得信賴的人工智能 "的必要性。例如,DARPA的空戰進化計劃正在探索方法,以模擬和客觀地衡量飛行員在斗狗時對人工智能的信任。認識到這些尚未解決的定義問題,作者選擇了略微調整 "信任 "一詞,使之與通常的做法一致。

作者調整后的信任概念需要對人工智能的表現有一定的預期,而不需要假設人工智能方面的特定動機。因此,對人工智能體行為的積極預期可能是信任存在的充分條件,而不考慮意圖。

在目前大多數關于人工智能的討論中,重點往往是人作為信任者,系統作為受托人,盡管任何認知智能體,包括自主機器人和智能機器,原則上也可以履行信任者的角色。這樣理解的話,信任就成了 "系統成員之間互動的促進者,無論這些成員是人類智能體、人工智能體還是兩者的組合(混合系統)"。事實上,在人工智能更成熟的應用案例中,受托人最有可能同時包括人工智能支持的系統(人工智能體)和該系統的提供者(人類智能體)。在目前的人工智能水平上,信任似乎是一種單向的關系,涉及人類 "信任 "人工智能的程度,而不是真正的雙向信任,即人工智能對人類表現的看法。

各種因素決定了(人類)對技術的信任,包括但不限于信任者的能力水平和信任傾向,以及整體環境或背景(包括更廣泛的文化和機構動態)。除了這些針對人類和環境的考慮,決定一個人或組織對人工智能的信任程度的是技術的性能、過程(它如何產生特定的輸出),以及重要的是目的。所有這三者都決定了人工智能系統的設計和部署。

除了技術的穩健性和安全性,隱私、公平、透明度和問責制是一些最常被提出的影響公眾對人工智能信任的問題。然而,主要是由于設計適當的算法、理解復雜軟件系統的內部結構以及為基于算法的決策賦予責任等方面的困難,所以在值得信賴的人工智能的關鍵屬性列表中總是會加入進一步的考慮:這被交替稱為人類機構、監督或有意義的控制。在某些情況下,保持人類對技術使用的監督可能是唯一的保護措施,以防止無意中出現有偏見的、不可捉摸的和/或監管不力的人工智能系統的風險。

1.3 概念:控制(Control)

控制通常被看作是信任的反面。當對智能體執行任務的能力有信任時,就不需要監督。然而,即使在人工智能更適合做決定的情況下,人類也會經常傾向于干預。信任不足可能和過度信任一樣有風險或適得其反。事實上,正如絕對的控制是罕見的,絕對的信任也是如此。在開發和使用人工智能的過程中,有必要在適當的信任水平和適當的控制水平之間取得謹慎的平衡。這是 "校準的信任 "或可適應/適應性自主性等概念的核心。信任是根據人工智能的能力來校準的,對人工智能能做什么或不能做什么的期望將影響信任的水平。同樣,在可適應的自主性的情況下,用戶定制自主性水平的能力可以支持更大的信任水平。這在國家安全決策中尤為關鍵,因為信任或不信任人工智能的影響可能是最大的。

對技術在人類事務中的作用的擔憂并不新鮮。許多人認為關于人工智能的辯論與之前關于技術的爭論沒有什么不同。根據這一論點,人工智能構成了一種進化,而不是對過去活動的徹底背離,即使人類有時可能在背離以前的自動化水平的情況下被從決策圈中移除。雖然信任仍然是一個挑戰,特別是在機構和社會層面,但穩步應用最初仍然有限的人工智能來支持軍事活動,隨著時間的推移,可以培養出熟悉和越來越多的信心。

其他人,通常是政府以外的人,質疑這種漸進式的方法。他們認為人工智能的崛起是一種范式的轉變,與以前的任何技術都有質的不同。以前的技術都沒有將人工智能的雙重用途特性、傳播的便利性和實質性的破壞潛力結合起來。在過去,最具破壞性的技術都在政府的控制之下,或者在軍事領域之外幾乎沒有應用。此外,雖然以前政府主導了大部分新技術的開發,但這種趨勢幾乎完全逆轉;現在大部分投資和創新來自于工業。鑒于軍事和民用界限的模糊,以及我們的對手和競爭者對人工智能的投資,認為我們可以控制人工智能發展和使用的速度和程度是不明智的。在反思算法技術的進步時,一些人甚至進一步聲稱技術和人類之間的角色發生了逆轉,人們正在成為 "人類的人工制品"和"(技術系統的)智能體"。

如果我們接受對人工智能系統在未來如何操作(和運行)進行完全控制的限制,關鍵問題是我們如何在算法超過目前的性能水平后長期確保適當的交互和人類判斷。反應時間是軍事競賽中的一個關鍵優勢;加快OODA(觀察--方向--決定--行動)循環的各個方面,通常會給那些先到者帶來領先優勢。而這樣做只要一方開始使用人工智能來加快他們的決策和反應時間,另一方就會受到壓力。

2. 人工智能和人類機構

2020年12月,美國空軍首次使用人工智能副駕駛飛行了一架軍用飛機。這種被稱為ARTUμ的算法完全控制了傳感器的使用和戰術導航,而其人類隊友則駕駛著U2間諜飛機。這是首次出現人工智能控制軍事系統的情況。用美國空軍前首席采購官員威爾-羅珀的話說,ARTUμ "是任務指揮官,是人機團隊的最終決定者"。

甚至在ARTUμ演示之前,美國國防部已經開始了其全域聯合指揮控制(JADC2)計劃的工作。JADC2旨在打造連接五個軍種的傳感器,承諾對作戰環境進行快速分析,以便在幾小時或幾分鐘內做出決策。在未來的JADC2中,人工智能將允許快速處理數據,為目標識別提供信息,并推薦最佳的交戰武器(無論是動能還是非動能)。美國空軍的先進作戰管理系統、美國陸軍的 "聚合項目"(被稱為 "學習運動")和美國海軍的 "超配項目 "都在嘗試使用人工智能與自主性相結合的方式來支持JADC2。

其他國家,包括英國通過英國陸軍的 "Theia計劃"等項目,以及北約也已經開始嘗試使用人工智能來支持C2和決策。然而,這種試驗的規模和范圍仍然有限。與數據挖掘和語言翻譯等領域不同,人工智能在軍事決策中的應用仍處于起步階段。

美國國防部高級研究計劃局目前開展的工作提供了對未來的一瞥。作為其 "AI Next "項目的一部分,該機構的第三波人工智能投資尋求 "將計算機從工具轉變為解決問題的伙伴",并 "使人工智能系統能夠解釋其行動,并獲得常識性知識并進行推理"。

2.1 人工智能的民事與軍事用途

人工智能已經塑造或推動了我們的許多日常決策。在某些情況下,它已經改變了整個行業。在高度交易性的活動中尤其如此,如保險或零售部門。人類已經將關鍵活動的責任交給了人工智能,讓算法在沒有人類干預的情況下做出決定。今天,人工智能塑造了谷歌和Facebook等網絡平臺提供的內容,也決定了哪些內容被刪除或屏蔽。保留了人類因素的人工智能決策支持系統也在激增,被用于從醫療診斷到改善制造工藝的各個方面。

很少有地方像金融業那樣,人工智能從根本上改變了人與機器的關系。人工智能現在負責絕大多數的高頻交易。在幾毫秒內做出的數千項微觀決定有能力改變整個財富,有時會帶來毀滅性的后果,2010年的 "閃電風暴 "證明了這一點。人類的決定對于金融市場的效率不再是必要的,事實上,甚至可能會起到反作用。無形的算法似乎已經超越了無形的手。

至于社會的其他部分,人工智能的潛在軍事用途涵蓋了廣泛的應用范圍。這些可以有效地分為企業、任務支持和業務人工智能應用。人工智能的軍事應用,特別是與任務支持和作戰用途有關的應用,在一些基本方面與日常的民用活動不同。在平民生活中,人工智能有機會利用大量容易獲得的數據,不斷針對現實生活中的例子進行訓練和學習。對于軍隊來說,與對手的接觸是零星的,來自真實行動的教訓或 "數據 "在數量和頻率上都相對較低。除了軍事對抗的偶發性質,國家安全決策通常依賴于一套復雜得多的條件,涉及多個參數和利益相關者(更不用說對手的意圖),而今天的算法沒有能力再現這些條件。最后,也是最重要的一點,在國防和國家安全問題上,面臨風險的不僅僅是財富,還有生命。數學邏輯不足以為決策提供依據;在使用武力時,道德和倫理考慮比任何其他人類活動都要突出。當人類生命的完整性受到質疑時,我們為技術設定的標準將永遠高于我們為容易出錯的人類設定的標準。

除了美國、英國和北約等國的現行政策外,人們普遍認為人類將在決策中保留一個關鍵角色。美國國防部的人工智能戰略指示以 "以人為本的方式 "使用人工智能,有可能 "將人類的注意力轉移到更高層次的推理和判斷"。納入人工智能的武器系統設計應 "允許指揮官和操作人員對武力的使用進行適當的人類判斷",并確保 "清晰的人機交互"。提到人類總是 "在循環中 "和 "完全負責選項的開發、解決方案的選擇和執行"--這是以前對我們日益自動化的未來的評估中的常見說法--已經被一種更細微的觀點所取代。

所謂的有監督的自主系統是指人類坐在 "循環 "上。雖然人類在理論上保持監督,但一些批評者認為,在實踐中,他們可能無法真正控制自動決策,因為他們可能不熟悉為他們提供決策信息的環境和人工智能程序。在這些情況下,人類的干預能力,除了停止機器之外,被降到最低,沒有達到"有意義的人類控制 "的想法。只有在完全自主系統的情況下,人類的干預才會被完全消除。然而,最終,試圖定義自主性水平的做法可能會產生誤導,因為它們假定人類和機器之間的認知活動是簡單分離的。2012年美國國防科學委員會的一份報告描述了如何:

  • 沒有完全自主的系統,就像沒有完全自主的士兵、水手、空軍或海軍陸戰隊一樣。也許對指揮官來說最重要的信息是,所有的系統在某種程度上都由人類監督,而最好的能力來自于人類和機器的協調和合作。

兩個領域的發展揭示了各國政府在國防和國家安全的關鍵決策中信任先進的自動化方面已經走了多遠。一個是導彈防御,另一個是網絡防御。兩者的有效性都取決于反應速度,這通常超過了最有經驗的人類操作員的能力。

大多數防御性武器系統,從短程點防御到反彈道導彈系統,都采用先進的自動化操作,使其能夠在沒有人類干預的情況下探測和摧毀來襲導彈。算法實際上是在發號施令。在這種系統中,人類被稱為 "循環",在事先經過嚴格的人類測試后,在有限的設計空間內運作,因此其控制范圍受到限制。雖然錯誤永遠不可能被完全消除,但在大多數情況下,不做出反應或反應遲緩的風險可能超過偶爾發生事故的風險。雖然事故促使人們對這些自主系統的操作進行審查,并可能導致引入一些進一步的人為檢查,但這種干預也帶來了進一步的復雜性。對越來越快的導彈,特別是高超音速導彈的防御將繼續推動人工智能在導彈防御中的應用。

網絡戰是人工智能相對于人類具有明顯優勢的另一個領域,而這往往需要人類保持置身事外。人類操作員缺乏算法快速檢測和應對網絡事件以及不斷調整系統防御的能力。所謂的認知電子戰(EW)系統應用人工智能技術來自動檢測對EW系統的威脅,而不是依賴人類操作員。

2.2 人類和人工的局限性

將決策過程中高度耗時、勞動密集型和需要低層次人類推理的部分自動化,有巨大的好處。軍事評估過程是軍事決策過程的一個關鍵部分,一直是參謀學院教授的標準作戰計劃過程。這種方法的一部分涉及收集和處理信息,為一個或多個行動方案提供信息。由于信息時代的決策需要更大的速度和敏捷性,達成決策的過程將需要加速。人工智能已經證明了它在基于明確定義的規則、輸入和假設快速執行理性過程中的效用。只要人類負責設定假設并定義產生替代方案和概率評估的輸入,人工智能就能增強整個決策過程。

可以理解的是,政府內部和外部都不愿意讓人工智能發揮超出決策支持和適當決策的作用。"指揮和控制"的概念在軍隊的心理和結構中根深蒂固,許多人無法接受一個在某種程度上不涉及人類控制軍事行動或指揮任務的未來。人被要求帶著他們對問題的創造性見解,像現代的亞歷山大一樣解開這個死結。沒有什么比對 "翠鳥時刻 "的信念更能體現這種對直覺型指揮官形象的依戀。這種技能,即指揮官藝術的精髓,只限于那些在最苛刻的情況下能夠憑直覺做出決定的少數人。人工智能提供并非基于人類邏輯或經驗的獨特見解的能力,對這種思維提出了深刻的挑戰,并可能在未來改變指揮官的形象。

許多人將人工智能稱為決策支持而不是決策工具,其推論是人類最終仍然是所有決策的仲裁者。這樣的區別造成了一種令人放心的錯覺,即人工智能只是協助實現一種效果。人類根據一套算法挖掘、篩選和解釋的數據做出的致命行動決定,是否比由智能機器完全執行的決定需要更多的人類機構?對 "行動 "的癡迷--更不用說致命行動--作為更廣泛的 "殺傷鏈 "的最后元素,掩蓋了人工智能在整個行動范圍內的一系列C2活動中日益增長的影響。

許多專家對人類是否有能力控制由人工智能促成或驅動的決策持懷疑態度。這種懷疑往往圍繞著所謂的黑盒問題:高級人工智能,如深度學習,在本質上是無法被人類理解的。這不僅僅是由于它的工作速度,也是由于算法網絡相互作用的方式,以及它們所操作的數據的規模和復雜性。我們不能簡單地詢問系統以了解其思維過程。我們可能知道一個模型的輸入和輸出,但卻無法理解這中間發生的事情。一個相關的、更微妙的論點是,算法對人類的認知攝入施加了 "權力"。人工智能可以決定人類處理哪些信息,而不向他們透露哪些信息被遺漏或拒絕。它還挑戰了這樣一個概念,即如果人類的行動受到數據呈現的內容和方式的制約,他們可以行使 "有意義的 "控制。這與人工智能的好處之一正好相反,即它能夠減少人類的認知負荷,使人類能夠集中精力思考和作出最高價值的活動。

對黑盒挑戰的典型解決方案是開發可解釋的人工智能(XAI)。盡管能夠自我解釋的人工智能可能有助于理解,但它并不必然會導致信任。XAI并不等同于可解釋的AI;解釋不是一個決定,而是一個關于決定的敘事。因此,即使是一個令人信服的解釋也不一定是真的。對于許多潛在的用例,我們還遠遠沒有能力開發出足夠的可解釋(Explainability)的人工智能,更不用說可因果解釋(Interpretability)的了。對更先進的人工智能系統進行嚴格的測試可能會證明它們的部署是足夠的,即使是在沒有人類能力遵循其推理過程的情況下。不過,從根本上說,我們對測試的傳統方法需要重新思考。沒有充分的測試和評估,對不可解釋/可解釋的人工智能的信任將是 "盲目的信任"。對于美國前國防部副部長鮑勃-沃克的問題,我們仍然缺乏一個令人滿意的答案:你如何對學習系統進行測試和評估?

當存在不確定性或缺乏知識時,人類會應用啟發式方法來近似解決復雜問題。啟發式方法是驅動直覺思維的因素;它依賴于經驗法則,通常是通過經驗和實驗來了解。因此,它可能存在偏見和盲點,但它也可以作為一種非常強大和有效的快速認知形式。機器缺乏類似人類的直覺,但它們確實依靠啟發式方法來解決問題。與人類推理的關鍵區別在于,機器不需要記憶或 "個人 "經驗就能進行 "直覺 "或推理。它們利用巨大的數據庫和卓越的概率能力為決策提供信息。強大的模擬與先進的計算能力相結合,提供了一個測試和 "訓練 "算法的機會,其重復程度是人類無法想象的。在宣布任務準備就緒之前,ARTUμ在短短一個多月內經歷了超過一百萬次的訓練模擬。

即使在XAI領域取得了重大進展,仍然會有謹慎的理由,特別是在需要復雜決策的情況下。人工智能通常不善于看到 "全局",也不善于根據相關的內容做出決定。像人類一樣,它也會把相關性或偶然事件誤認為因果關系。人類和機器在處理復雜問題時都會遇到 "正常的意外"。創造力是人類通常具有的特質,但一些先進的人工智能可以產生人類無法企及的驚人結果。簡而言之,許多通常被認為是人類特有的屬性,如創造力和直覺,也可以說適用于人工智能系統--盡管方式不同,速度超過人類能力。

目前機器所缺乏的是人類思維的靈活性和關聯感("框架 "的能力)。人類可以橫向思考,通過實用主義得出合理的結果(這一過程被稱為歸納推理),并反思自己的思維過程(這一能力被稱為元認知)。這些心理過程可以產生驚人的適應和創新的壯舉。

人工智能的出現意味著未來的軍事決策將幾乎肯定需要更強大的人機共生關系,就像在已經接受該技術的商業組織中看到的那樣。目前的討論大多是假設人類繼續控制,或尋求將人類的屬性應用于未來的機器。一些人提倡一種新的 "決策演習"概念,將 "人的指揮和機器的控制"結合起來。但更有可能的是,指揮和控制的責任將越來越多地由人類和人工智能系統分擔,其方式可能是目前難以設想的。人類與人工智能的合作提供了利用各自優勢和減少不足的最佳方式,特別是在戰爭方面(目前戰爭的性質仍然沒有改變)有四個連續性:政治層面;人類層面;不確定性的存在;以及戰爭是一場意志的較量。

3. 信任的維度

信任是動態的;它隨時間而變化。它的最初形成是至關重要的,但它的持續發展也是如此。信任是隨著熟悉程度的提高而自然產生的,因此,假設經驗是積極的,即使是在對技術不完全了解的情況下,技術的使用也會擴大信任的范圍。反過來也是如此,不好的經驗會促進不信任。移動電話技術復雜性對大多數用戶來說是未知的,但人們的積極經驗給了他們使用的信心。這種信心導致了與手機使用所形成的決定相適應的信任感。然而,手機一般不會決定生死大事,盡管它們會將盲目聽從指示的不謹慎的司機置于危險之中。在軍事背景下,賭注更大,用戶和策略制定者非常清楚他們的決定的潛在后果--信任門檻很高。

軍隊作為應急組織,不需要定期交付其主要產出,這影響了可以獲得最直接相關經驗的速度。與金融服務業不同的是,在金融服務業中,交易為人工智能決策提供了頻繁的驗證,而國防部門的時間線往往更長,結果在一個單一的因果鏈中也沒有明確的聯系。做出決定和觀察其影響之間的時間間隔更長,并受制于多種干預變量。雖然模擬演習創造了獲得經驗的機會,但它們只是現實的近似值。

3.1 信任點(Trust Points)

建立和維持信任涉及五個主要的 "Trust Points"--在這些點上,擁有適當水平的信任問題是至關重要的。這些點是:

  • 部署信任:使用人工智能的目的
  • 數據信任:正在使用的數據輸入
  • 過程信任:數據如何被處理
  • 輸出信任:由人工智能產生的輸出
  • 組織系統的信任:優化使用人工智能的整體生態系統

總的來說,這些Trust Points定義了一個整體的信任水平,并且是乘法的:如果對其中一個的信任是 "零",那么整體就是 "零"。只要整體信任是正向的,每個人的信任水平都可以變化--在不同的時間。

部署信任

對在特定情況下使用人工智能的決定的信任是至關重要的。對于人工智能的軍事使用(以及許多民用應用),這在三個層面上運作:社會;組織;和個人。第一個層面考慮的是整個社會是否愿意允許人工智能的使用,這將決定策略制定者如何看待它的使用。組織本身也必須愿意認可這一點。最后,個人必須愿意在這個角色中與人工智能合作。所有這三個層次都需要接受使用人工智能的必要性或其可取性的必然性。可取性可能反映了人工智能在以超過人類操作員的速度或數量(或兩者)處理數據方面的優勢,或在承擔枯燥或危險的工作方面的優勢。而軍方可能會認為,人工智能既實用又要避免將優勢讓給對手,但社會似乎更傾向于將致命的使用視為一個倫理問題,在這個問題上,人類生命的神圣性要求道德行為者決定奪取人的生命。

社會對人工智能使用的接受程度在很大程度上取決于其經驗、有效的溝通和教育,這將有助于為人工智能的使用選擇提供依據。在許多情況下,社會的某些部分可能會比軍方更多地接觸、熟悉和信任人工智能,但致命自主權可能仍然存在問題。雖然沒有致命自主權那么直接的威脅,但在決策中使用人工智能會帶來自己的挑戰,其中最重要的是在一個算法越來越強大、人機協作越來越緊密的世界里,"有意義的人類控制 "究竟意味著什么。

在組織層面,存在關于如何部署作戰和任務支持人工智能的重要問題:是以集中的方式在更高的戰略層面運作,還是以更分散的方式在戰術層面運作。在后一種情況下,人工智能將進一步滲透到組織中,變得更加分散,并用于反應時間可能限制人類干預或驗證人工智能的范圍。組織需要明確決定是否使用人工智能的原則,以及管理其使用的方法(見下文 "過程信任")。關于使用人工智能的決定必須考慮如果系統失敗會發生什么。美國國家航空航天局(NASA)由于擔心系統故障的后果而沒有充分利用其早期火星車的自主能力,對火星車進行微觀管理,并通過大型人類工程師團隊減輕風險。外部組織,如商業技術供應商,的想法也很重要。例如,谷歌的員工迫使該公司在2018年退出一份軍事合同,因為他們擔心軍方對面部識別技術的使用。

個人對人工智能的熟悉程度也將是重要的。目前,從事軍事人工智能工作的人是其使用的倡導者,但隨著接觸人工智能的人群的增加,這種情況將發生變化。與前幾代人相比,接觸技術較多的年輕軍人可能更容易接受人工智能在軍事決策中的應用,但在基礎等級的聯邦結構中,人才幾乎完全來自內部,對其使用的阻力可能來自那些有權力的人;這可能造成機構接受問題。然而,在 "代際特征 "方面,存在著過度簡化的危險。雖然年輕人是在較新的技術中長大的,而且可能更信任它,但技術是可以學習的。代際假設不能成為不使用現代技術的借口。

部署信任是復雜的,因為大多數西方國家的大規模防務活動都是以聯盟行動為前提的,而不是每個盟友或伙伴都對什么是可接受的人工智能的軍事用途有共同的看法。國防部和政府需要更好地傳達他們在使用人工智能方面的方法、用途和保障措施,包括向盟友傳達,而不向對手透露太多信息,因為他們可以制定戰略來抵消(或更糟)人工智能功能的優勢。北約將通過其公共宣傳活動、與成員國在政治層面的聯系以及在不同技術發展階段的軍隊中建立規范,在這方面發揮關鍵作用。

數據信任

這涉及到對人工智能做出判斷的數據的信任程度,這些數據為人類決策提供了依據。雖然測試硬件和軟件相對容易,但測試數據,甚至是準備讓人工智能接受訓練的數據,則更加困難。數據對于人工智能的有效學習至關重要。一些數據將被控制,駐留在現有的國防系統內,或從可靠的外部來源進行驗證,盡管國防部在數據的分類(不一致或不準確)、存儲、訪問和共享方面存在困難,特別是在較高的分類級別。不受控制的數據,如開放源碼數據,是在沒有人類知識或理解的情況下通過聚合產生的,這更具挑戰性。此外,狡猾的對手會試圖注入虛假數據,以破壞決策過程,或用不相關或不準確的數據淹沒決策過程。

武裝部隊需要定義、構建、清理和分析數據的能力,以及開發和維護底層基礎設施(如連接、安全和存儲容量)的能力。這是一個多學科的團隊工作,需要能夠在數據科學生命周期的所有階段工作的 "全棧 "數據科學家。現代戰場將需要更加多樣化的技能,包括心理學家、律師和通信專家。鑒于商業世界對這些技能的需求,吸引和保留這些專家的數量將是困難的。這將需要更靈活的人力資源做法和/或對整個部隊更復雜的理解和使用,包括允許非軍事人員在軍事總部擔任有影響力的職位。

過程信任

過程信任指的是人工智能系統如何運作,包括數據如何處理(匯總、分析和解釋)。目前英國國防部的(狹義的)人工智能決策支持系統吸引了高信任度,因為算法相對簡單且可預測。它們也僅限于參與開發的一小群用戶,或者認識那些開發了人工智能系統的用戶,并且了解該技術。該技術受益于一種源自人們對人類的信任的過渡性信任。雖然不是人工智能,但法國陸軍引進的包裝降落傘的機器導致了降落傘團的信心喪失。堅持要求機器的主管用機器隨機選擇的降落傘打包跳傘,有助于恢復用戶的信心。讓開發人員更接近指揮系統的用戶會有所幫助。法國的采購程序允許某些單位直接與人工智能供應商接觸,以建立對開發商的了解和關系。開發商成為一個關鍵的信任點,如果不是軍隊,他們必須了解和熟悉軍隊的情況。這可能需要加大投資,讓商業伙伴了解軍隊的工作方式,并確保軍事人員了解其文職同事。

要求高水平的可解釋性和透明度并不是一個永久的解決方案,目前限制了英國防部對更強大的、非符號形式的人工智能的訪問。隨著機器學習使技術超越其最初編程的參數,將需要不同的方式來確保對可能看起來是黑盒的信任。隨著這種人工智能系統的使用激增,因了解設計者而產生的過渡性信任將減少,在這個過程中克服最初的信任不足或過度信任將更加困難。應避免過度依賴過程信任,并加強其他信任點,以開發適應能力越來越強的人工智能。

過程信任必須超越技術本身。它需要信任那些為技術提供能量、與技術一起工作并接受技術產出的人類過程。因此,必須同樣重視那些共同構成整體過程的其他活動。這包括培訓和人員的過程,以及如何組建團隊。

輸出信任

對人工智能產出的信任對決策者根據他們收到的信息采取行動至關重要。即使是人類提供的情報,如果原始信息指向不同的方向,指揮官要求新的情報來支持他們的先入之見(一種 "基于決策的證據制作")也不是沒有。而隨著數據的激增,不同的解釋將成為可能,合法的或符合先入為主的解釋。因此,出現了這樣的問題,即人工智能或事實上的人類分析能夠現實地提供什么答案,以及如何驗證輸出。在友軍的部署和對手的物理位置方面,人工智能有可能提供更快的態勢感知。然而,盡管可以從現有的數據中得出更好的推論,但對手的實際意圖是無法可靠地確定的。可預測性通常被視為信任的關鍵因素,但在不穩定的環境中,能夠適應不穩定環境的人工智能輸出會被解釋為不可預測。為了克服這個問題,Bonnie M Muir認為,人類操作員必須具備估計技術可預測性的能力。這種可預測性也會影響整個部署和過程信任點,但在輸出信任方面最為敏感,以反映軍事行動等流動性和不可預測的環境。在這些情況下,數據還必須反映軍事決策者所面臨的大多數情況的離散性和特定對手的獨特文化方式,這加劇了建立大量訓練數據的難度。即使在情況類似于過去的事件時,由于缺乏可比的歷史數據來說明廣泛的變量,使得概率推理變得困難。

用Patricia L McDermott和Ronna N ten Brink的話說,輸出的校準是至關重要的。這可以通過更多地使用企業人工智能和模擬來實現,它擴大了信任的邊界,可以幫助開發輸出信任。如果經驗是積極的,與技術互動并看到它的輸出將產生信任。在作戰環境中,當描述可以知道和檢查的東西時,驗證將是最容易的(例如,關于自己部隊的數據和潛在的對手部隊的布局)。要接近了解對手的意圖是比較困難的,因此需要更高水平的輸出信任。這將包括提高描述的準確性和對從大數據處理中得出的推論進行更多的測試。分享演習和行動的正面敘事,對于實現過渡性信任和緩解從相對不頻繁的行動中積累成功證據的緩慢速度至關重要。

組織系統的信任

生態系統的信任涉及調整更廣泛的組織系統以最大化人工智能的價值所需的信任。C2系統作為一個整體必須被配置為利用人工智能輔助決策的好處,并有適當的檢查和平衡,以在可接受的風險水平內運作。當人工智能的弱點或失敗是在主管的專業知識之外的領域,需要在組織的不同部分進行校準時,這一點尤其重要。如果不在生態系統和組織層面上進行變革,組織將只是將其人類系統數字化。

需要生態系統的信任,以確保結構--包括軍事總部的組織、指揮官的角色以及集中式與更分散或分布式的決策權的平衡--準備好利用人工智能的機會。如果沒有準備好,采用人工智能的漸進式方法往往會鼓勵對結構和整體生態系統的變化采取被動或消極的方法。相比之下,實現人工智能變革力量的專門戰略將迫使人們盡早重新思考支持這種戰略所需的組織。這需要重新思考傳統的軍事結構,但對于走多遠并沒有共識。一些人設想總部變得更扁平,并將非軍事人員納入高級職位,在決策過程中擁有權力。對另一些人來說,生態系統的變化更為深刻;它要求完全取消目前被視為工業時代遺留的工作人員組織系統。這樣做,他們打算消除扼殺理解的信息邊界,并挑戰決策金字塔尖上的獨當一面指揮官的想法。這種轉變需要整個組織生態系統的信任。對于像軍隊這樣的保守組織來說,這將是困難的,在指揮部的激進替代方案被接受之前,需要得到保證。實驗、戰爭游戲和模擬環境提供了低風險的選擇,以測試為特定類型的任務(例如,戰爭、和平行動和能力建設)配置的不同總部結構。

3.2 多少信任是足夠的?

信任是根本,但為技術設定一個不可能高的標準也有風險。幾千年來,指揮官和決策者們一直信任易變的人類。當人工智能開始觀察到輸入數據分布的變化時,技術可以通過自我監測的方式提供幫助,提醒人類 "操作員",或以以前未曾見過的方式進行操作,這樣錯誤輸出的風險會更大。風險容忍度,無論是關于人類還是機器演員,最終都是信任的表達。國防組織需要對自己是否是快速采用者或快速或緩慢的追隨者持誠實態度:商業世界的人工智能發展速度使大多數武裝部隊極不可能成為人工智能決策的 "第一用戶"。漸進派和未來派都是人工智能的支持者,他們之間的差異主要是風險問題,以及針對不同信任點的可實現的信任水平。

通過熟悉產生信任是至關重要的,這可能涉及到將軍事人員嵌入到使用復雜人工智能的商業組織中,或將平民帶入國防。這種變化需要在足夠高的級別上進行,以促進生態系統的信任。模擬、實驗和演習是重要的工具,而且必須足夠廣泛,以便不局限于一小群狂熱者。英國電信公司用人工智能決策支持工具取代英國的電話網絡的項目,當服務時間最長、知識最豐富的工程師與人工智能和數據專家合作時,效果最好,他們可能會對人工智能產生懷疑。將企業人工智能引入改革業務流程,如財務和人力資源,是將熟悉程度擴大到目前直接參與人工智能開發和使用的少數干部之外的另一種方式。

一旦熟悉的東西,信任是人類的天性,但信任的習慣會帶來自身的風險。眾所周知,人類不善于設定正確的目標,當遇到 "專家意見"(無論是人為的還是其他的)時,他們更容易同意而不是懷疑。必須避免 "信任和忘記 "的動態。一個考慮因素是為人工智能系統制定一個 "持續可信性 "的概念,類似于航空平臺的持續適航性,以確保它們仍然適合使用。因此,建立對人工智能的信任(并避免過度信任)的努力必須解決所有的信任點,并包括整個人類-機器團隊,其中人類操作員是其數字對應方的有效合作者和建設性批評者。

4. 對指揮部和指揮員的影響

人工智能對決策的知情、制定和實施方式的影響將是深遠的。通過以超越目前人類進程的速度處理大量的數據,人工智能可以提高對作戰環境的理解,并減少決策者的認知負擔。這不僅僅是今天工作方式的演變。僅僅加快當前C2系統的速度是不切實際的。一輛設計為以70英里/小時速度行駛的汽車是為以該速度運行而配置的。將發動機調整到每小時100英里的速度也許是可能的,但會給車輛系統和駕駛員帶來無法承受的壓力。由人工智能驅動的決策所代表的不連續性需要一種新的方法。正如多國能力發展運動(MCDC)所述。

無論我們未來的C2模型、系統和行為是什么樣子,它們都不能是線性的、確定的和靜態的。它們必須是靈活的、自主的、自適應的和自我調節的,并且至少與它們形成和運行的環境一樣具有偶然性和突發性。

軍隊必須為明天的C2進行重組,并以不同的方式培養他們的指揮官和工作人員。如果沒有這些變化,"生態系統信任"可能被證明是不可能實現的。

4.1 指揮和控制

C2包含兩個不同的元素:指揮,通常與創造力、靈活性和領導力相關;以及控制,與規則、可預測性和標準化相關。人工智能將首先影響控制功能,目前,指揮仍主要是人類的活動。人工智能的數據處理能力將消除控制的大量負擔,例如,為指揮官提供對其部隊的更好理解(如部署、狀態、設備和供應水平),目前這需要消耗大量的注意力和時間。它還將改變向指揮官提供信息的方式。目前,這些數據大部分是在 "拉取"的基礎上提供的--根據總部的報告程序要求或零星地收集。然而,人工智能可以持續監測局勢,并通過強調相關變化的活文件將信息推送給指揮官--類似于24小時的新聞編輯部。然而,通過進一步進入控制領域,人工智能將不可避免地影響指揮權的行使,并形成指揮決策;這對上述指揮和控制之間過于整齊的區分提出了挑戰。在未來的C2系統中,可以想象人工智能可以限制指揮權的行使,就像防抱死制動系統、牽引力控制和電子穩定性允許人類駕駛員指揮車輛,直到失去控制,此時系統會接管,直到情況穩定下來。

人工智能給人類指揮帶來了一個悖論。它同時使更多的知識被集中掌握,使總部能夠看到并與 "前線 "發生的事情互動,并將知識擴散到整個指揮系統,使較低級別的編隊能夠獲得以前只有高級指揮官才有的信息。將更多的權力下放給地方指揮官可以提高反應能力,這在事件發展不可預測、需要快速反應的情況下非常重要。西方武裝部隊傾向于采用(或多或少)任務指揮的概念,即指揮官的意圖描述了預期的效果,并允許下級指揮官根據他們面臨的情況自由執行。軍隊的學習和發展系統以及演習嵌入了這種方法--指揮官將需要相信人工智能能夠在其操作中實施這一意圖。鑒于數據和獎勵功能的戰略復雜性和模糊性,人工智能在戰術和作戰層面的使用可能比在戰略層面的指揮更有效,盡管這些層面并不離散,在現實中也不容易被分割開來。人工智能和更大的網絡連接將提供一個結構、流程和技術網絡,連接多個小型、分散的前方總部和分布式(和加固的)后方功能,即使在更透明的戰斗空間,也更難發現和反擊。如果敵人以C2系統為目標,這將增強復原力。

在每個層面上處理更大數據量的能力必須被仔細引導。人們應該能夠獲得與他們的地位和相對能力有關的信息,以影響他們在環境中發展。W-羅斯-阿什比將此描述為 "必要的多樣性 "問題:一個可行的(生態)系統是一個能夠處理其環境變化的系統。行為者應該在適合其任務的抽象水平上運作。一個旅部不能處理也不需要關于單個士兵的詳細信息;它需要對其下屬單位的身體和道德狀況有一個良好的總體了解。在更多的戰術層面上,NCO指揮官應該對他們團隊中的個人狀態保持警惕。戰略和作戰指揮官可能需要放松控制,讓戰術指揮官在更接近戰斗的地方利用新出現的機會。雖然任務指揮已經允許這樣做,但隨著高級別的指揮官獲得關于戰術層面發生的信息的空前機會,"控制"的誘惑會更大。

人工智能也需要使用抽象、近似和校準的杠桿,以避免將總部淹沒在數據洪流中。這需要在使用這些抽象和近似時的 "過程信任"。總部也可能需要使用不同的人工智能系統,其能力更適合或不適合不同時間范圍內的不同場景。決策也可能包括確定在特定情況下信任哪種人工智能模型(部署和過程信任)的因素。

人機聯合系統的自動化將提高人類的表現,在某些情況下,改變任務本身的性質。無論在什么層面上部署,人工智能不僅會影響人類執行任務的方式,也會影響人類執行的任務。目前的方法通常從研究哪些人類過程可以自動化開始,即人類工作的數字化。有可能從使用人工智能的假設開始,只有在人類是必要(出于法律、政策或道德原因)或可取(更適合這項任務)時才將人類放入系統中--決定什么不應該,而不是什么可以被數字化。這種方法挑戰了目前關于總部的規模、組織、人員配置和運作的概念。

4.2 對未來總體結構的影響

聯合概念說明(JCN)2/17指出,C2有可能在不同的戰爭層次(戰略、作戰和戰術)上發生變化,并對作戰環境的變化特征做出反應,因為作戰環境不再僅僅是物理環境。戰爭與和平的模糊性--強調了在 "行動 "和 "作戰 "之間的連續過程中有效的必要性--以及英國向能夠持續參與的部隊結構的轉變,將需要超越戰斗所需的方法。然而,可能沒有單一的總部原型;因此,為戰斗而配置的總部將與處理上游參與和能力建設的總部不同。雖然現在確定人工智能對軍事總部的影響還為時過早,但商業組織已經發現,與傳統的垂直層次結構相比,具有更多橫向信息共享的扁平結構更適合利用人工智能的優勢,因為在垂直層次結構中,每一層都要保證和授權數據才會被發布。因此,軍事總部--無論其具體形式如何--很可能會比現在更小、更扁平,能夠更快地沿著水平線工作。

探索替代的總部概念可以通過更多地使用實驗和模擬來實現。這應該對經典的J1-9參謀部提出挑戰,或許可以用新的分組來反映人工智能取代人類密集型數據處理和共享任務的能力。在J3/5區域尤其如此,這是計劃和行動之間的界限;由更快的決策帶來的更快節奏的沖突使這種界限變得過時。組織總部的替代方法可能包括那些注重結果的方法。JCN 2/17中描述的英國常設聯合部隊總部(SJFHQ)的結構是圍繞著四個職能來組織的:理解;設計;操作;和啟用。SJFHQ后來又恢復了傳統的J1-9人員分支。然而,"聯合保護者2021 "演習是一項復雜的亞門檻行動,其中使用了人工智能決策支持工具,揭示了J1-9架構的弱點。總部開始演習時是為高強度戰爭而配置的,但隨后調整為更適合與其他機構合作的配置。SJFHQ內部正在開展工作,應用2021年聯合保護者的經驗教訓,并確定這對總部結構意味著什么。然而,不太可能有一個完美的總部模式適用于所有行動類型。需要進一步的實驗,不限于SJFHQ。很能說明問題的是,自JCN 2/17發布以來的四年多時間里,在實施其中的一些建議方面幾乎沒有取得進展。即使英國國防部采用技術的速度相對緩慢,但這也超過了國防部探索改變結構的能力,超越了小規模的愛好者群體。"生態系統信任"是至關重要的,需要有機會在模擬或真實的環境中對各種任務類型的替代方法進行測試,并讓更多的人參與進來,這對有效采用新技術、結構和過程至關重要。

現有的程序需要改變以連接和優化新的結構。這可能需要改變構成武裝部隊規劃過程基礎的軍事評估。雖然它是一個復雜的、符合邏輯的規劃工具,但它是相當線性的、確定性的,并且嚴重依賴于指揮官,特別是在 "指揮官領導 "的英國方法中。在其他國家,參謀部在推動解決方案方面發揮了更大的作用,這可能更適合于人工智能的方法。人工智能為更多的迭代和協作過程提供了機會,它能更好地響應軍事和民防資源中心的要求,轉向更敏捷的模式。新的方法應該給指揮官帶來更少的壓力,要求提供信息(指揮官的關鍵信息要求)。人工智能還可以構建、分析和比較作戰行動方案,允許在做出大規模投入部隊的選擇之前對情景進行建模、測試和完善。

英國常設聯合總部(PJHQ)的情報評估過程自動化的思想實驗發現了取代大量工作人員的機會,加快了總部的戰斗節奏,并允許使用自動總結和自然語言處理來橫向共享信息。在一次作戰部署中測試了這一點,英國第20裝甲步兵旅戰斗隊將部分計劃過程縮短了10倍。然而,當人類仍在環路中時,決策環路的速度可能是有限的。在某些時候,人類決策者將無法跟上,成為決策監控者。如果仍然需要人類來做人工智能自己不能做的決定,這將是一個問題,而這可能是最困難的決定。

盡管有明顯的優勢,但總部不太可能在技術允許的范圍內減少。目前的總部通過規模和保證程序的冗余來補償人類的脆弱性,這對于減輕人工智能團隊成員的脆弱性可能仍然是正確的。此外,隨著戰斗節奏演變成連續的24小時規劃周期,節奏的加快可能會推動某些領域的需求上升。這些壓力可能并不局限于總部本身;它可能會推動前線單位的活動增加,他們必須處理數據并對所發出的指令作出反應。人類行為者仍然需要時間來休息,即使技術不需要。此外,與商業組織不同,軍隊需要冗余,以應對競爭對手蓄意破壞或擾亂他們的決策機構,并需要確保固定基礎設施的安全,以建立他們的網絡。簡而言之,對彈性和流動性的需求影響了軍事C2系統的穩健性和效率。因此,軍隊將需要保留不完全依賴人工智能進行有效操作的結構,并確保在人工智能失敗或故意削弱對人工智能信任的情況下,有恢復性程序可用。

4.3 培養指揮官

傳統上,指揮官是垂直決策結構的頂點,是所有信息的匯集點。雖然不是所有的軍事文化都強調個人的天才,正如 "翠鳥時刻"的概念所體現的那樣,但指揮官獲得信息的特權被總部的低層人員所拒絕。人工智能使信息民主化的潛力將改變這種情況;指揮可能會成為一種更加合議和反復的活動,不僅涉及那些穿制服的人,而且包括情報機構和具有數據科學多方面專業知識的承包商在內的更加折衷的組合--一種 "全部隊"的貢獻。面對一個復雜和適應性強的戰斗空間,另一種鳥也許為未來的指揮提供了一個更好的比喻:椋鳥。它們集體的、高度適應性的雜音為英國的發展、概念和理論中心的C2概念提供了一個更好的形象,即 "為設計和執行聯合行動而配置的動態和適應性的社會技術系統"。

指揮官必須繼續能夠處理動態環境;"沒有計劃能在與敵人的接觸中幸存下來 "這句話仍然是正確的。鑒于技術能夠提高速度(減少反應時間)和復雜性(通過更透明的戰斗空間),處理復雜、快速演變的問題將尤為重要。軍事組織正在試驗人工智能將如何改變C2,包括北約卓越指揮與控制中心、美國JADC2和英國軍隊的數字準備實驗。早期的跡象表明,指揮官將不得不更多地關注問題的框架,并確保在更小、更扁平的結構中的更多不同團隊之間的理解和目標的統一。這表明需要一個不同類型的指揮官和不同類型的工作人員;他們能夠整合由不同學科的成員組成的不同團隊的工作,而且往往是來自軍隊以外的成員。

確保指揮官能夠正確地設定問題的框架是至關重要的。人工智能非常善于在框架內操作,但目前至少在 "閱讀字里行間 "或從定義不明確的數據集中推斷方面很差--這種脆弱性仍然依賴于有人類來設定框架。在確定了問題的框架后,指揮官必須能夠判斷產出在該框架內是否合理。這需要能夠看到大局的人,武裝部隊需要通過在總部的參謀經驗來培養未來的指揮官,使他們熟悉環境和流程,從而能夠在越來越高的級別上進行指揮。模擬可以促進對總部的接觸,同樣可以確保較小的總部仍然保留人們獲得經驗的作用,通過這些經驗可以獲得必要的指揮技能。

雖然指揮官需要知道如何與技術互動,但他們必須繼續關注人工智能所要服務的作戰要求,并對其持適當的懷疑態度,以便他們成為這一過程中的知情者,而不是算法輸出的被動接受者。指揮官需要類似于工業界的 "π型領導人",在軍事專業的同時具有數字和數據意識。他們不需要成為技術專家,但應該有足夠的知識來了解其局限性,能夠與團隊中的專家合作,并有足夠的滿意度來允許對數據、流程和產出的信任。

集體而言,總部團隊需要這些技能,各個團隊成員能夠相互交流和理解。這超出了情報分析員的范圍,包括來自武裝部隊內部和外部的廣泛的行動、技術和數據專家。它還包括對風險更復雜的理解和溝通能力。戰爭從根本上說是一個風險管理的問題,這需要以經驗的方式來理解和溝通風險。因此,了解概率和信心水平是一項關鍵的指揮技能,但諸如沖突中的一次性決定也需要長期的判斷。

軍事教育需要通過在職業生涯中更早地引入數據和技術意識來應對。此外,軍隊對不同能力的評價方式也需要改變。據傳聞,英國陸軍的職業管理流程往往將那些在計算能力上取得好成績的人引向采購等領域,而不是作戰,被選入參謀學院的專業人員往往在計算能力上處于較低的四分之一。這不僅僅是軍隊面臨的挑戰:有望成功競爭的國家需要國家教育系統認識到數據和技術素養技能的價值,并從小培養他們。作者并不主張將教育變成就業前培訓;雖然需要STEM技能(數量比現在多),但人文和社會科學仍然很重要,培養出的畢業生適應性強,能夠解決復雜的問題,并以影響力進行溝通。國家的成功取決于學術和其他形式的多樣性,培養人們在數字世界中茁壯成長,不僅需要技術能力,還需要(人文)特質,如創造力和情商。指揮官和工作人員在未來將需要這兩套技能,也許比今天更需要。

除了分析之外,直覺是信息處理中的一個補充部分。在指揮官需要行使的雙軌制決策方法中,它是人類認知的一個重要部分。有效的決策結合了直覺和分析的優勢。當數據和直覺一致時,決策者可以放心地采取行動。如果它們不一致,則需要在行動前進一步探索。1983年,俄羅斯中校Stanislav Petrov避免了潛在的核戰爭。他的導彈探測系統報告說美國發射了五枚洲際彈道導彈,但他沒有立即報告,而是決定等待,因為這個信息感覺不對。他的(下意識的)雙模式決策使他做出了正確的決定。人工智能更強的數據處理和分析能力可以增強決策過程中的分析要素,但它需要指揮官認識到直覺的價值和局限性。專業軍事教育需要反映出對數據和直覺這兩個組成部分的平衡方法。

4.4 管理整個部隊

未來的指揮官所指揮的團隊必然比今天更加多樣化,領導跨學科團隊為復雜問題帶來新的見解。人類有效構思和發展直覺的能力通過接觸不同的看世界的方式得到加強。這不僅僅是改善受保護特征方面的多樣性,盡管這很重要,還包括確保整個部隊團隊中教育、經驗和觀點的廣泛性。整個部隊的不同元素是這種多樣性的一部分。

越來越多的跨軍事領域的綜合活動要求整個部隊的各軍事部門有效合作。對于正規軍事人員,在 "聯合"方面已經取得了進展,但還需要做更多的工作。在軍事生涯的早期引入聯合訓練是實現這一目標的一種方式;這可能需要重新思考軍事人員何時接受專業軍事教育,目前在英國是在30歲左右。相比之下,澳大利亞國防軍為參加澳大利亞國防軍學院的人員提供了基本的聯合軍事課程,海軍、陸軍和空軍專家也接受了單一軍種培訓。這為未來的指揮官在軍事生涯早期的成長提供了一個跨學科的 "聯合 "模式。正規軍的進展需要擴展到后備軍的整合,因為未來可能會有更多的技術專家駐扎在這里。

事實證明,整合整個部隊的非軍事因素更為困難。Serco研究所的一份報告指出,"盡管在過去十年中,整個部隊的運作取得了進展,但在實現軍事和工業之間的無縫合作方面的努力卻停滯不前。雖然武裝部隊在將非軍事人員帶入其總部方面做得更好,但在場和被納入之間有很大區別。如2021年聯合保護者等演習,經常邀請國際合作伙伴和民間主題專家來幫助規劃過程,但他們往往在軍事規劃人員完成工作后才被邀請對計劃發表意見。許多總部的規劃周期缺乏靈活性,這意味著當規劃被提出來供審查時,可能已經來不及進行修改了。

這不僅僅是對軍隊的觀察;文職專家往往不熟悉軍事進程,等待被邀請做出貢獻,這削弱了他們的影響力。軍事人員沒有本能地理解他們的非軍事同事所能做出的全部貢獻,因此沒有將他們納入其中。人工智能將迫使人們從一開始就需要在規劃過程中建立整個部隊的多樣性,從而使計劃成為真正的合作。

有了人工智能的能力,技術將越來越多地成為整個部隊的一個成員。國際象棋大師加里-卡斯帕羅夫(Gary Kasparov)曾指出,好的技術和好的人類棋手的結合,往往比卓越的技術或更好的人類棋手單獨工作更成功。在某些情況下,人和機器可能在共享任務中緊密結合,以至于他們變得相互依賴,在這種情況下,任務交接的想法就變得不協調了。這在支持網絡感知的工作設計中已經很明顯了,在這種情況下,人類分析員與軟件智能體相結合,以近乎實時的方式理解、預測和回應正在發生的事件。

從這些人機一體的團隊中獲得最大利益,不僅僅是有效的任務分配。它涉及到找到支持和提高每個成員(人或機器)績效的方法,從而使集體產出大于單個部分的總和。正確的行為和創造包容性文化的能力對于從這樣的團隊中獲得最大收益至關重要。指揮官不應專注于試圖管理 "突發事件"--一個試圖描述簡單的事情如何在互動中導致復雜和不可預測的結果概念--或團隊成員的活動,而是需要在塑造團隊和培養團隊內部的關系方面投入更多。

雖然人工智能目前作為一種工具,但隨著技術的發展,它應該被視為團隊的真正成員,擁有影響人類隊友的權利和對他們的責任。然而,無論其最終地位如何,人工智能都可能改變團隊的動態和對人類團隊成員的期望。將人工智能引入一個團隊會改變團隊的動態,而它與人類團隊成員的不同會使團隊的形成更加困難。通過布魯斯-塔克曼(Bruce W Tuckman)的經典階段,即形成、沖刺、規范和執行,需要妥協和適應。人工智能目前不太能做到這一點,需要人類參與者有更大的靈活性,這使得建立人機團隊更加困難,也更難恢復已經失去的信任。

高級人工智能,如果可以說有動機或偏見的話,很可能是以邏輯和任務為導向的(用實力部署清單術語來說,就是綠色和紅色)。一個平衡的團隊將越來越需要能夠維持團隊關系的人類,無論是內部還是跨團隊。因此,人機團隊將是不同的,盡管他們可能與包括神經多樣性同事在內的純人類團隊有一些相似之處,因為對他們來說,感同身受或理解情感線索是困難的。與神經多樣性團隊一樣,人機團隊將受益于團隊成員的多樣性給整體帶來的價值,但也需要進行調整,以最大限度地提高團隊績效的機會。人工智能作為團隊成員的概念究竟會如何發展,目前還不清楚,但有人呼吁組織在更平等的基礎上考慮先進技術的需求。加強企業人工智能在業務支持活動中的使用,將為探索人機團隊如何最有效地合作提供機會,并有可能實現預期運行成本的降低,使人類在價值鏈上從事更有意義的工作。

4.5 職業管理

需要的新的領導風格、新的技能和對技術、數據和風險的進一步理解也需要新的職業管理方法。軍隊的職業管理系統(過于)頻繁地調動人員,但要形成具有必要信任度的有效團隊需要時間。軍隊可能會放慢關鍵人員的流動,甚至可能放慢團隊的流動,從而使總部高級團隊作為一個集體實體而不是個人來管理。然而,目前的人力資源實踐使軍隊或工業界不太可能愿意無限期地保留人們的職位以期待未來的需求。用拉斐爾-帕斯卡爾和西蒙-鮑耶的話說,這就產生了 "混合團隊",即那些成員不固定的團隊,對他們來說,迅速建立團隊信任的能力至關重要。即使是常設總部也會受此影響,特別是當他們成為 "整體部隊 "時。對于'臨時團隊',例如為特定任務而設立的臨時總部,這個問題就更加突出。需要有機制來加速信任的發展,經驗表明,這可以通過早期的行為實踐來實現,包括展示 "技術能力、信息公開、支持互惠和決策中被認為的誠信"。

放慢總部高級職位人員的流動速度將有所幫助,但這還不夠。在無法保證預先建立的團隊在需要時隨時準備好執行任務的情況下,需要有一種方法來減少組建新的部隊團隊的時間。模擬提供了一種方法,通過壓縮任務演練的時間來準備新組建的團隊,并為整個部隊的不同組成部分提供共同工作的經驗。軍隊在這方面做得很好;軍隊的社會化進程創造了強大的紐帶,包括派人到合作伙伴那里進行培訓、演習和任務。對于整個部隊的其他部分來說,這種對跨文化理解的投資是缺乏的。建立對對方的了解,從而建立信任,對文職部門來說同樣重要。軍隊可以做得更多,為其工作人員提供與商業部門合作的經驗,包括與技術專家、數據專家和編碼人員合作,而文職人員也需要更好地了解軍隊、其語言、流程和價值觀。武裝部隊可以通過提供交流任命和模塊化和/或縮短其課程來協助這一進程,使文職人員有可能參加。冠狀病毒大流行引入了新的工作方式,并加速了軍事訓練和教育的變化,這可以為信任提供基礎,在此基礎上可以出現新的團隊和總部類型。

簡而言之,人工智能輔助決策不僅僅是一個技術問題;它需要改變指揮結構、流程和人員技能,才能發揮其潛力,成為武裝部隊在所有任務中運作的一場革命。然而,至關重要的是,在適應不斷變化的戰爭特征時,武裝部隊不能忽視戰爭的持久性:指揮官必須保持領導者和戰士的身份,能夠激勵普通人在最困難的情況下做出非凡的事情,而不僅僅是善于管理戰斗的人。在軍事方面,人工智能是一種工具,可以最大限度地提高武裝部隊在激烈競爭環境中的獲勝機會。

5 結論

人工智能正迅速成為我們國家安全結構的一個核心部分。軍方和情報機構正在嘗試用算法來理解大量的數據,縮短處理時間,并加速和改善他們的決策。對人工智能越來越多的使用和熟悉可以促進對它的信任,但正如專家們的辯論所表明的那樣,要建立和維持對像人工智能這樣的變革性技術的信任,存在著嚴重挑戰。

本文重點討論了人工智能的作戰和任務支持應用,并探討了不斷發展的人與人工智能關系對未來軍事決策和指揮的重要性和影響。當軍事指揮官的角色從控制者轉變為團隊伙伴時,當我們不能再將輔助功能只賦予人工智能體時,那么我們就需要從根本上重新思考人類的角色和我們的機構結構。簡而言之,我們需要重新評估人機決策中信任的條件和意義。沒有這種信任,人工智能的有效采用將繼續比技術的發展更慢,而且重要的是,落后于我們一些對手采用人工智能的速度。

一個稍加修改的信任概念--一個不需要將意向性或道德性歸于人工智能體的概念--可以而且確實適用于AI。只要我們委托機器做可能對人類產生嚴重甚至致命后果的事情,我們就會讓自己變得脆弱。只要存在人工智能的表現達不到我們預期的風險,對它的任何使用基本上都是一種信任的行為。

除了最罕見的情況,對人工智能的信任永遠不會是完全的;在某些情況下,用戶可能有意識地同意較低的信任水平。這種信任需要考慮五個不同的元素,作者稱之為 "信任點"。我們不應該依賴任何一個單一的點來產生整體的信任。事實上,往往得到最多關注的領域--關于數據質量或人工智能輸出的可解釋性問題--從長遠來看,必然會提供不令人滿意的答案,并有可能對技術產生錯位的放心感。

最常被忽視的是在組織生態系統層面上對信任的需求。這需要重新思考武裝部隊的組織及其C2結構。如果說機器的作用越來越大曾經是官僚軍隊結構興起的關鍵驅動力,以集中管理手段,那么人工智能正在以根本的方式挑戰常備軍的這一特點。如果人工智能的使用不僅僅是模擬工作方式的數字化,國防部必須改變其在 "行動(operate)"和 "作戰(warfight)"方面的決策結構。它還需要與整體部隊的各個方面進行更密切的接觸和參與,包括其未被充分利用的后備部隊以及工業和更廣泛的政府。

領導力作為軍事職業的一個持久要素也需要重新考慮。人們傾向于將領導力視為軍事指揮的一種抽象或不可改變的品質。在人工智能時代,指揮任務或領導團隊既需要新的技能(如 "表達數字(speak digital)"的能力),也需要更多樣化的特質(例如,在數據和直覺發生沖突時,橫向思考的能力,構建問題的框架,并應用批判性的判斷)。與以往相比,人工智能更需要那些能夠理解復雜性、構建問題并根據情況提出正確問題的指揮官。這些 "故意的業余愛好者 "摒棄了早期狹隘的專業化,選擇了范圍和實驗思維;他們可以建立專家團隊,吸取專家的意見,使集體人才既廣泛又深入。這些全軍團隊將包括人類和機器,所有這些人都將根據他們在塑造和決策方面的專長作出貢獻。

在尋求回答信任如何影響軍事決策中不斷發展的人與人工智能關系時,本文提出了幾個需要進一步研究的關鍵問題:

  • 我們如何建立必要的信任,在戰術、作戰和戰略層面上重新配置指揮部的組織,其規模、結構、位置和組成
  • 我們如何調整軍事教育,使指揮官為人工智能時代做更好的準備
  • 我們如何優化和改造所有領域的集體訓練,以改善涉及與人工智能體更多協作的指揮
  • 我們如何運作 "全軍 "的概念,以更好地利用我們社會、工業和研究機構中的大量人才
  • 我們如何定義人工智能和人類在人機團隊中的需求和目標

如果我們不從根本上改變如何獲取、培訓和培養領導崗位的人員,以及如何改革他們所處的機構和團隊,我們就有可能在人機關系的信任平衡上出錯,并將無法利用人工智能的全部變革潛力。

作者

克里斯蒂娜-巴利斯是QinetiQ公司的培訓和任務演練的全球活動總監。她在大西洋兩岸有20年的經驗,包括咨詢、工業和公共政策環境,特別關注國防、全球安全和跨大西洋關系。她曾是華盛頓特區戰略與國際研究中心歐洲項目的研究員,Serco公司負責戰略和企業發展的副總裁,以及巴黎Avascent公司的負責人和歐洲業務主管。她擁有華盛頓特區約翰霍普金斯大學高級國際研究學院和意大利博洛尼亞大學的國際關系碩士和博士學位,以及英國和德國的商業學位。

保羅-奧尼爾是RUSI的軍事科學部主任。他在戰略和人力資源方面有超過30年的經驗,他的研究興趣包括國家安全戰略和國防與安全的組織方面,特別是組織設計、人力資源、專業軍事教育和決策。他是CBE,英國特許人事與發展協會的會員,溫徹斯特大學的客座教授,英國后備部隊外部審查小組的成員。

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前言

我們的同行競爭者,利用科學、技術和信息環境的新興趨勢,已經投資于挑戰美國和重塑全球秩序的戰略和能力。他們采用創新的方法來挑戰美國和盟國在所有領域、電磁波譜和信息環境中的利益。他們經常尋求通過在武裝沖突門檻以下采取模糊的行動來實現其目標。在武裝沖突中,武器技術、傳感器、通信和信息處理方面的進步使這些對手能夠形成對峙能力,以在時間、空間和功能上將聯合部隊分開。為了應對這些挑戰,履行美國陸軍在保護國家和確保其重要利益方面的陸軍職責,陸軍正在調整其組織、訓練、教育、人員和裝備的方式,以應對這些圍繞多域作戰(MDO)概念的未來威脅。

陸軍的情報工作本質上是多領域的,因為它從多個領域收集情報,而且可以接觸到合作伙伴,彌補陸軍信息收集能力的不足。在競爭中,陸軍情報能力作為掌握作戰環境和了解威脅能力和脆弱性的一個關鍵因素。在整個競爭過程中,陸軍情報部門為每個梯隊的指揮官和參謀人員提供所需的態勢感知,以便在所有領域、電磁頻譜和信息環境中可視化和指揮戰斗,并在決策空間匯集內外部能力。

這個概念描述了關鍵的挑戰、解決方案和所需的支持能力,以使陸軍情報部門能夠在整個競爭過程中支持MDO,以完成戰役目標并保護美國國家利益。它是陸軍情報部隊、組織和能力現代化活動的基礎。這個概念還確定了對其他支持和輔助功能的影響。它將為其他概念的發展、實驗、能力發展活動和其他未來的部隊現代化努力提供信息,以實現MDO AimPoint部隊。

本文總結

陸軍未來司令部的情報概念為陸軍情報部隊的現代化活動提供了一個規劃,以支持陸軍2035年的MDO AimPoint部隊在整個競爭過程中與同行競爭對手進行多域作戰。它提供了支持2035年以后MDO AimPoint部隊的見解。這個概念是對2017年美國陸軍情報功能概念中概述想法的修改:情報作為一個單位在所有領域的運作,有廣泛的合作伙伴投入。這個概念擴展了這些想法,以解決陸軍在進行大規模作戰行動中的頭號差距:支持遠距離精確射擊的深度傳感。領導陸軍情報現代化的舉措是組織上的變化,以提供旅級戰斗隊以上梯隊的能力,以及支持深層探測問題的四個物資解決方案。

支持MDO AimPoint Force 2035的組織變化使戰區陸軍、軍團和師級指揮官能夠以遠程精確火力和其他效果塑造深度機動和火力區域。在戰區層面,軍事情報旅的能力得到提高,新的多域特遣部隊擁有軍事情報能力。遠征軍的軍事情報旅被重新利用和組織,以支持軍團和師的指揮官,而不是最大限度地向下支持旅級戰斗隊。

支持MDO AimPoint Force 2035的物資變化,即將所有的傳感器、所有的火力、所有的指揮和控制節點與適當的局面融合在一起,對威脅進行近乎實時的瞄準定位。多域傳感系統提供了一個未來的空中情報、監視和偵察系統系列,從非常低的高度到低地球軌道,它支持戰術和作戰層面的目標定位,促進遠距離地對地射擊。地面層系統整合了選定的信號情報、電子戰和網絡空間能力,使指揮官能夠在網絡空間和電磁頻譜中競爭并獲勝。戰術情報定位接入節點利用空間、高空、空中和地面傳感器,直接向火力系統提供目標,并為支持指揮和控制的目標定位和形勢理解提供多學科情報支持。最后,通過分布式共同地面系統,陸軍提高了情報周期的速度、精度和準確性。

伴隨著這些舉措的是士兵培訓和人才管理方法,旨在最大限度地提高對目標定位和決策的情報支持。從2028年MDO AimPoint部隊開始,陸軍情報部門將繼續改進軍事情報隊伍,以支持2035年及以后的MDO AimPoint部隊。

這一概念確定了陸軍情報部門將如何轉型,以支持陸軍和聯合部隊在整個競爭過程中與同行競爭者抗衡。

圖1 邏輯圖

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引言

本文件是北約 IST-151 研究任務組 (RTG) 活動的最終報告,題為“軍事系統的網絡安全”。該 RTG 專注于研究軍事系統和平臺的網絡安全風險評估方法。 RTG 的目標如下:

? 協作評估軍事系統的網絡安全,并在 RTG 的北約成員國之間共享訪問權限;

? 在 RTG 的北約成員國之間共享風險評估方法和結果;

? 將 RTG 的北約成員國使用的評估方法整合到一個連貫的網絡安全風險評估方法中,以使北約國家受益。

軍事平臺比以往任何時候都更加計算機化、網絡化和受處理器驅動。他們大量使用數據總線,如 MIL-STD-1553A/B、CAN/MilCAN、RS-422/RS-485、AFDX 甚至普通以太網,以及戰術通信的舊標準,如 MIL-STD-188C 和 Link 16。此外,捕獲器、傳感器、執行器和許多嵌入式系統是擴展攻擊面的額外無人保護的潛在輸入。結果是增加了網絡攻擊的風險。然而,這些平臺的持續穩定運行對于軍事任務的成功和公共安全至關重要。

軍事系統和平臺是網絡攻擊的首選目標,不是因為它們像消費電子產品那樣普遍,而是因為它們潛在的戰略影響。一旦受到影響,就可以實現各種短期和長期影響,從拒絕能力到秘密降低其有效性或效率。因此,軍隊必須在各個層面解決網絡安全問題:戰略層面,同時獲取平臺和系統;作戰層面,同時規劃軍事任務和戰術。

北約國家擁有大量可能面臨網絡攻擊的軍事平臺和系統。因此,北約將受益于利用當前的流程和方法來設計更安全的系統并評估當前系統的網絡安全。

本報告介紹了針對軍事系統和平臺量身定制的網絡安全評估方法,該方法由 RTG 團隊成員合作開發,并建立在他們的經驗和專業知識之上。團隊成員已經使用的流程被共享、分析、集成和擴充,以產生本報告中描述的流程。本報告的目標受眾是愿意評估和減輕其軍事系統的網絡安全風險的決策者。

圖一:網絡安全評估過程的五個主要步驟。

報告結構

第 2 節介紹了 RTG 團隊在其存在的三年中用于開發流程的方法。第 3 節列出了可以應用該過程的系統的一些特征。最后,第 4 節描述了評估流程,而第 5 節總結本報告。

執行總結

軍事平臺比以往任何時候都更加計算機化、網絡化和受處理器驅動。這導致增加了網絡攻擊的風險。然而,這些平臺的持續穩定運行對于軍事任務和公共安全的成功至關重要。

絕對的網絡安全是不存在的。必須通過迭代風險評估持續管理網絡安全。傳統 IT 系統存在許多網絡安全風險管理框架和流程。然而,在軍事平臺和系統方面,情況遠非如此。本文檔介紹了針對軍事系統量身定制的網絡安全風險評估流程。該流程由北約 IST-151 研究任務組 (RTG) 活動的團隊成員開發,該活動名為“軍事系統的網絡安全”。該過程可以應用于傳統的 IT 和基于固件的嵌入式系統,這些系統在軍事平臺和系統中無處不在。

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【報告標題】

Human Factors and ISR Concept Development and Evaluation 人為因素和情報、監視、偵察 (ISR) 概念開發和評估

【報告來源】

北約技術報告

【出版時間】

2022年2月

【研究問題】

情報、監視和偵察 (ISR) 行動是關于收集信息并向操作員提供信息,而操作員又需要就其戰區的各種行動方案做出具體決策。可以肯定的是,ISR 行動是技術密集型的。然而,與此同時,ISR 行動是一個非常以人為本的過程。盡管如此,ISR 概念開發和評估 (CD&E) 過程中幾乎沒有人為因素 (HF) 研究。通過研究新的ISR技術和概念對不同操作環境下操作員性能的影響,研究人員可以提供更科學的建議,為高層政策和決策者提供關于所有ISR環境下未來ISR技術和能力的信息:包括空中、海面、地下和空間。就這一點而言,HF 研究方法應成為任何 ISR CD&E 過程的組成部分,為 ISR 指揮鏈各級的政策和決策者提供信息和建議。

【研究目的】
 北大西洋公約組織 (NATO) 研究和技術組織 (RTO) 人為因素和醫學 (HFM) 小組任務組 (RTG) 276 (NATO RTG HFM-276) 題為“人為因素和 ISR 概念開發和評估”,旨在識別和理解對有效 ISR 操作至關重要的 HF 問題。更準確地說,這項開創性工作的目標是:

1 確定有效 ISR 行動的關鍵 HF 問題(例如,態勢感知、工作量、組織結構、協調和協調機制、可視化、信任、信息共享和管理、領導力以及做決定);

2 使用行為理論模型來發展我們的研究方法并理解我們的發現;

3 就 ISR CD&E 操作中 HF 研究的使用和實施提出建議。

【結果、意義、影響】
 北約 HFM-276 任務組使用組織有效性模型開發了一組調查,以識別和了解對有效 ISR 行動至關重要的 HF 問題。該模型的核心是由任務、收集、處理、利用和傳播 (TCPED) 組成的 JISR 流程。源自該模型以及其他來源的數據收集計劃著眼于 ISR 行動中的一些 HF 問題的作用:基本 HF 知識、情況評估、工作量、組織結構、信任、信息共享、信息管理、領導力、文化、組織過程、組織靈活性、共享意識和責任、協調和協調機制、決策、能力、情報請求管理(IRM)、通信、元數據和應用系統。所有這些 HF 因素都會影響 ISR 操作概念并影響操作員的績效。此外,該報告總結了一些改進北約和非北約行動的 ISR CD&E 過程的實際影響,重點是開發應包含在 ISR CD&E 過程中的 HF 研究方法。這種 HF 方法將像技術和程序 ISR 概念開發的質量控制組件一樣工作。預計研究結果將有助于為 ISR 指揮鏈各級的政策和決策者提供信息和建議,以增強北約 ISR 規劃、任務執行和能力發展中的信息和決策優勢。它還有望幫助告知 ISR 與其他聯合流程的整合,例如在確定當前與 ISR 相關的 HF 差距以及與其他流程整合方面的聯合目標。

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