智能化變革戰(zhàn)場環(huán)境保障模式

梁金龍　王虓宇　趙俊峰

戰(zhàn)場環(huán)境與作戰(zhàn)活動(dòng)相伴相生，從古自今，戰(zhàn)場環(huán)境作為敵我雙方對(duì)抗的共同基礎(chǔ)，始終隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和武器裝備的升級(jí)而不斷變化。進(jìn)入信息化時(shí)代后，科學(xué)技術(shù)的快速創(chuàng)新發(fā)展，深刻改變了戰(zhàn)爭樣式，加快了武器裝備性能升級(jí)，作戰(zhàn)籌劃組織日益復(fù)雜，參戰(zhàn)力量更加多元，戰(zhàn)場空間空前擴(kuò)展，兵力行動(dòng)快速實(shí)施，戰(zhàn)場環(huán)境保障逐漸朝著知識(shí)化、專業(yè)化方向發(fā)展。在向智能化邁進(jìn)的過程中，作戰(zhàn)活動(dòng)逐漸朝著信息資源云池化、戰(zhàn)場態(tài)勢融合化、指揮決策智能化、行動(dòng)控制精準(zhǔn)化等方向演變，戰(zhàn)場環(huán)境保障也隨之向網(wǎng)絡(luò)化、智能化、無人化方向發(fā)展。

維度拓展使得戰(zhàn)場環(huán)境復(fù)雜性躍升

戰(zhàn)場環(huán)境是一個(gè)由自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境和軍事環(huán)境等多種要素構(gòu)成的大環(huán)境系統(tǒng)。根據(jù)作戰(zhàn)空間和地域分布規(guī)律，是包括陸、海、空、天、電磁、網(wǎng)絡(luò)等戰(zhàn)場為一體的復(fù)雜環(huán)境。

作戰(zhàn)維度增長，戰(zhàn)場環(huán)境空間無限延展。獲取空間優(yōu)勢是實(shí)施軍事行動(dòng)的基礎(chǔ)，隨著戰(zhàn)爭邊界向深地、深海、深空領(lǐng)域延伸，戰(zhàn)場環(huán)境范圍隨之?dāng)U大，實(shí)時(shí)搜集、實(shí)時(shí)計(jì)算、實(shí)時(shí)推送諸多空間情報(bào)是贏得智能化戰(zhàn)爭的必備能力。在現(xiàn)代作戰(zhàn)中，武器裝備和兵力部署從水下、水面、地下、地面，到空中、太空等物理空間，共同構(gòu)成了高度立體化戰(zhàn)場環(huán)境。近些年，一些軍事強(qiáng)國加速發(fā)展的水下技術(shù)，開發(fā)深海作戰(zhàn)空間，構(gòu)建海底作戰(zhàn)陣地，形成比較完備的水下作戰(zhàn)體系，旨在控制海底戰(zhàn)場主動(dòng)權(quán)。據(jù)有關(guān)報(bào)道，美國早在十幾年前就借助深水裝置，在深達(dá)900米的海底建立了固定的作戰(zhàn)基地。2018年3月，俄羅斯國情咨文中首次披露波塞冬無人潛航器，為世界首款具備戰(zhàn)略核打擊能力的水下無人平臺(tái)，旨在制衡美國“深?！弊鲬?zhàn)空間。在智能化條件下，武器裝備的快速發(fā)展和高性能特點(diǎn)促使本來就不斷擴(kuò)大的戰(zhàn)場環(huán)境進(jìn)一步外延，及時(shí)占領(lǐng)戰(zhàn)場立體空間，奪取戰(zhàn)爭“制高點(diǎn)”，必須更加重視現(xiàn)代戰(zhàn)場環(huán)境空間拓展。

時(shí)間維度壓縮，戰(zhàn)場環(huán)境變化越來越快。未來戰(zhàn)場多種要素相互交織，作戰(zhàn)邊界不斷擴(kuò)大，戰(zhàn)場態(tài)勢越來越復(fù)雜，對(duì)戰(zhàn)場情況的判斷決定OODA環(huán)閉合速度，發(fā)現(xiàn)即打擊已成為不爭的事實(shí)，誰最先完成OODA環(huán)，誰就占據(jù)了戰(zhàn)場主動(dòng)權(quán)?？梢哉f，作戰(zhàn)就是與時(shí)間賽跑，掌握戰(zhàn)場態(tài)勢就贏得了戰(zhàn)爭。美軍完成OODA環(huán)所需的時(shí)間從海灣戰(zhàn)爭中的100分鐘逐漸縮短至伊拉克戰(zhàn)爭中的10分鐘，而空襲利比亞、斬首伊朗高級(jí)指揮官等察打一體無人機(jī)的使用，進(jìn)一步預(yù)示“秒殺”時(shí)代的到來。特別是在臨近空間高超聲速武器的支撐下，美國提出了“一小時(shí)打遍全球”戰(zhàn)略，使戰(zhàn)場空間范圍乃至整個(gè)地球空間迅速“縮小”。高速數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使美軍對(duì)戰(zhàn)場瞬息變化做出更快、更靈敏的反應(yīng)，及時(shí)高效地指揮、控制與協(xié)調(diào)各軍兵種的行動(dòng)，大大提高了快速反應(yīng)能力。人工智能飛行員“阿爾法AI”能夠以12：0戰(zhàn)勝王牌飛行員，最主要的原因在于它的運(yùn)算速度比人快了大約250倍。

認(rèn)知維度出現(xiàn)，新的戰(zhàn)場環(huán)境亟待探索。從近幾場局部戰(zhàn)爭來看，除了依靠自身強(qiáng)大的軍事因素，交戰(zhàn)國或當(dāng)事國的人口、民族、宗教、文化、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況以及國際關(guān)系對(duì)戰(zhàn)爭的影響越來越大，也就是說社會(huì)環(huán)境對(duì)戰(zhàn)爭的影響越來越突出。然而，與傳統(tǒng)自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境不同，新的社會(huì)環(huán)境具有集軍事、網(wǎng)絡(luò)、自然等于一體，每一種環(huán)境的變化都會(huì)對(duì)其他環(huán)境帶來影響，這種變化對(duì)軍事乃至政治影響至關(guān)重要，分析和預(yù)測這種變化僅靠傳統(tǒng)方法已然不通。利用人工智能技術(shù)能夠使人類突破思維邏輯極限、感官生理極限和存在物理極限，從傳統(tǒng)的物理域、現(xiàn)代的信息域向認(rèn)知域這一新的作戰(zhàn)維度發(fā)展。在認(rèn)知域中，戰(zhàn)場環(huán)境的概念將進(jìn)一步深化和拓展，形成包含大數(shù)據(jù)、腦科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、生物基因、微納材料等技術(shù)全新的知識(shí)體系，戰(zhàn)場環(huán)境將更加復(fù)雜。俄羅斯學(xué)者弗拉基米爾·賓吉認(rèn)為：“現(xiàn)代功能神經(jīng)影像技術(shù)能夠?qū)Υ竽X各種功能進(jìn)行可視化測量，檢查大腦區(qū)域活動(dòng)與認(rèn)知過程和行為特征的關(guān)系?！彪S著新型腦控武器成為可能，新的“戰(zhàn)場迷霧”亦將出現(xiàn)。

陸、海、空、天、電磁、網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域裝備無限拓展了戰(zhàn)場空間

終端升級(jí)使得戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)獲取能力增強(qiáng)

智能技術(shù)出現(xiàn)的重要意義在于解放人類的體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)，通過無人終端代替人員在有形空間和無形空間進(jìn)行自主采集、自主識(shí)別，這不僅能提高戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)采集效率，還能在危險(xiǎn)區(qū)域執(zhí)行采集任務(wù)，確保人員安全和任務(wù)成功概率。

識(shí)別自主化人工智能在戰(zhàn)場環(huán)境自主化方面，主要是借助語音識(shí)別、文本識(shí)別、人臉識(shí)別等技術(shù)，把經(jīng)過衛(wèi)星、無人系統(tǒng)以及其他設(shè)備采集的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)整合、分類標(biāo)注、提取出關(guān)鍵的聲音圖像特征信息，并經(jīng)過計(jì)算基礎(chǔ)處理成機(jī)器能理解的“知識(shí)”。據(jù)悉，美國空軍正在研究利用機(jī)器視覺識(shí)別系統(tǒng)監(jiān)控視頻內(nèi)容，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息篩選，對(duì)特定關(guān)鍵詞或畫面做出警報(bào)，并對(duì)所有的文本、圖像和視頻信息進(jìn)行處理分析，為打造未來戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)庫提供更多基礎(chǔ)信息。據(jù)報(bào)道，2017年，美國密蘇里大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的人工智能程序，利用深度學(xué)習(xí)算法，在高精度衛(wèi)星照片中成功檢測、識(shí)別某地區(qū)一塊55923平方英里土地上的地對(duì)空導(dǎo)彈陣地90個(gè)，耗時(shí)僅45分鐘，且準(zhǔn)確率相當(dāng)高。

關(guān)島安德森空軍基地的衛(wèi)星照片，基地結(jié)構(gòu)規(guī)模清晰可見

裝備無人化無人裝備是實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場環(huán)境保障智能化的重要手段，隨著無人系統(tǒng)技術(shù)的快速發(fā)展，無人機(jī)、無人車、無人船、無人潛航器、無人太空飛行器、機(jī)器人等一大批新型作戰(zhàn)戰(zhàn)場環(huán)境采集裝備陸續(xù)應(yīng)用，代替人類在空中、地面、水面、水下、太空?qǐng)?zhí)行重要的戰(zhàn)場偵察、態(tài)勢感知任務(wù)，實(shí)現(xiàn)過程高效率、空間無死角的無人化戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)獲取。隨著無人裝備將成為未來戰(zhàn)場的主戰(zhàn)裝備，有人戰(zhàn)場環(huán)境保障手段將難以適應(yīng)無人戰(zhàn)場需求。因此，既要做好無人化裝備戰(zhàn)場環(huán)境保障，也要利用無人裝備開展有人戰(zhàn)場環(huán)境保障，提升戰(zhàn)場環(huán)境無人化保障程度。

信息開源化開源信息作為未來制勝戰(zhàn)爭的重要基礎(chǔ)，不僅能提升信息的準(zhǔn)確性，還能促進(jìn)軍事向現(xiàn)代化不斷轉(zhuǎn)型。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步朝著高速傳輸、實(shí)時(shí)共享、同步感知方向發(fā)展，可借助人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)開源離散網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)自主關(guān)聯(lián)集成，依靠算法優(yōu)勢適應(yīng)不斷變化的語境和場景，代替人工操作員實(shí)施目標(biāo)識(shí)別等任務(wù)，自主學(xué)習(xí)得出基于用戶識(shí)別的開源情報(bào)數(shù)據(jù)，大幅提升情報(bào)的自動(dòng)化處理水平。美國軍方目前正花費(fèi)數(shù)十億美元建立地理空間情報(bào)系統(tǒng)，凡是涉及人文地理的網(wǎng)頁、電子郵件、即時(shí)消息和社交媒體等數(shù)據(jù)，可以通過人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)信息采集處理自動(dòng)化。

云服務(wù)使得戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)處理提速

近年來，網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)概念將基于云技術(shù)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入作戰(zhàn)領(lǐng)域，云計(jì)算已成為未來作戰(zhàn)系統(tǒng)重要的組成部分，通過并行處理、分布式計(jì)算以及網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了戰(zhàn)場環(huán)境信息處理的高效率、低成本和資源共享。

戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。未來戰(zhàn)場時(shí)空多元、要素龐雜，任務(wù)轉(zhuǎn)換頻繁，戰(zhàn)場環(huán)境復(fù)雜，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式增長態(tài)勢，從語音信息、文字信息、圖像信息到實(shí)時(shí)的視頻信息，都需要高效快速的傳輸以保障信息的及時(shí)性和有效性，要求通信頻段較高，覆蓋面廣，輻射范圍大。戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)的深度融合，形成一張相互兼容的高速信息網(wǎng)絡(luò)，大幅提升戰(zhàn)場信息共享能力。當(dāng)前，5G技術(shù)開始向毫米波拓展，帶來高帶寬和高速率的同時(shí)，推動(dòng)了軍隊(duì)通信能力提升，有效解決了軍用與民用移動(dòng)通信系統(tǒng)之間頻段重疊共用、互相干擾的問題。

戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理。云計(jì)算將信息技術(shù)整合成以大規(guī)模、可拓展的方式對(duì)多個(gè)外部用戶提供服務(wù)，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和軟件服務(wù)，具有按需部署、高效靈活、方便可靠、動(dòng)態(tài)拓展等特點(diǎn)。通過基于云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的處理平臺(tái)，提供戰(zhàn)場環(huán)境快速處理手段與技術(shù)工具，增強(qiáng)大規(guī)模、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的快速獲取與處理能力。同時(shí)，借助網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)保障成果在線實(shí)時(shí)按需分發(fā)，建立以網(wǎng)絡(luò)為中心，面向服務(wù)的戰(zhàn)場環(huán)境保障體系，將戰(zhàn)場環(huán)境信息及時(shí)、準(zhǔn)確地傳遞到用戶手中，使得戰(zhàn)場環(huán)境信息在指揮員面前一目了然，方便指揮員快速掌握情況，快速進(jìn)行作戰(zhàn)決策。

戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享。用于作戰(zhàn)的“云”系統(tǒng)，采用電磁波、激光、量子通信等技術(shù)，以交互方式實(shí)現(xiàn)多元用戶網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用，規(guī)模可動(dòng)態(tài)調(diào)控，便于在軍事網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中廣泛、靈活部署。“云”系統(tǒng)將形成一個(gè)個(gè)超能核心結(jié)點(diǎn)，高效處理海量數(shù)據(jù)并快速反饋到各級(jí)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建天地一體大網(wǎng)絡(luò)體系。在每一個(gè)系統(tǒng)、終端、傳感器和武器平臺(tái)自身都具備網(wǎng)絡(luò)功能基礎(chǔ)上，科學(xué)規(guī)劃利用頻譜、規(guī)范用戶接口標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)共享格式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)鉸鏈、信息順暢、實(shí)時(shí)接入、多地共享，達(dá)到戰(zhàn)場信息高度透明、快速更新和實(shí)時(shí)顯示，為指揮員分析判斷、籌劃決策、協(xié)調(diào)控制提供信息可視支持，極大提高作戰(zhàn)指揮總體效能。

算法突破使得戰(zhàn)場環(huán)境分析更加高效

未來戰(zhàn)爭，面對(duì)海量瞬息萬變的戰(zhàn)場態(tài)勢信息，指揮員無法承受超常規(guī)、超時(shí)限的變化速度，運(yùn)用新型算法能從海量數(shù)據(jù)中快速提取戰(zhàn)場環(huán)境信息。有專家預(yù)言，算法將成為未來軍事斗爭的制高點(diǎn)，是揭開戰(zhàn)爭制勝機(jī)理的金鑰匙。

海量數(shù)據(jù)迫使“算法戰(zhàn)”應(yīng)運(yùn)而生。“算法戰(zhàn)”早在2013年4月由美國智庫“大西洋理事會(huì)”網(wǎng)絡(luò)倡議研究項(xiàng)目主任詹森·希利提出。自“9·11”事件以來，美軍在地面、海上和空中的原始數(shù)據(jù)迅速增長，美分布式通用地面系統(tǒng)日采集視頻流數(shù)據(jù)超過7TB，空軍每天搜集視頻數(shù)據(jù)約1600小時(shí)。過多的數(shù)據(jù)直接導(dǎo)致了數(shù)據(jù)冗余多、錯(cuò)誤量增加、時(shí)效性過低，面對(duì)海量數(shù)據(jù)的巨大壓力，美軍在2017年4月正式提出“算法戰(zhàn)”，成立“算法戰(zhàn)跨職能小組”（AWCFT），旨在用算法解決原始數(shù)據(jù)壓力。

無人后勤裝備正在實(shí)施戰(zhàn)場保障

算法制勝”理念首先在數(shù)據(jù)分析上得到驗(yàn)證。美國國防部副部長羅伯特·沃克在簽發(fā)關(guān)于成立AWCFT的備忘錄中表示，國防部必須在各種行動(dòng)中有效地融入人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)，以維持對(duì)日益強(qiáng)大的競爭者及對(duì)手們的優(yōu)勢，AWCFT的目標(biāo)是將國防部的大量數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)換為可付諸行動(dòng)的有用信息。通過人工智能算法，能將海量視頻數(shù)據(jù)快速分類，分析出可能存在的有價(jià)值戰(zhàn)場環(huán)境信息，助力提升作戰(zhàn)效能。

匯總海量數(shù)據(jù)提取關(guān)鍵戰(zhàn)場環(huán)境信息。從信息論視角看，人類行為本身就是“數(shù)據(jù)”，以比特為單位的數(shù)據(jù)，特別是戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)，作為戰(zhàn)斗力的主導(dǎo)要素，一般由位置、時(shí)間、屬性和相互關(guān)系四個(gè)要素構(gòu)成。人工智能的運(yùn)用可以擴(kuò)展戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)處理的手段和范圍，將社交媒體中碎片化數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，形成有價(jià)值的大數(shù)據(jù)集。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行篩查，提取關(guān)鍵特征信息，形成對(duì)作戰(zhàn)有用的戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)模型。

責(zé)任編輯：王宇璇