胡小花 2022-01-04发布 阅读:1447次 ⋅ 智能军队   ⋅

导读:本文为南征兵推研究院院长杨南征在1986年所著《智能军队》的连载之五,阐释了军队建设的先进思想。数字孪生战场实验室接受杨南征授权,在数字孪生战场公众号上刊登该书全文,以期引起军事爱好者的讨论,展望新的“智能军队”概念体系。

我们这一代军人都亲眼目睹过类似的事实:当社会上有了私人汽车时,军队走向了全面摩托化和机械化;当家家有了卡式录音机和彩色电视机时,各种录音装置和录像、电视系统便成了军队指挥所里的常用设备。那么延伸下去:当机器人进入家庭时,军队又会怎样?试想,机器人既然能够看护病人、带小孩、当教师、开汽车,难道不能拿起枪炮来打仗?

据说60年代有一位中学生问教师:“导弹是什么?”教师的回答是:“长眼睛的炮弹。”按照科学的定义,这位教师的回答也许并不完整,因为导弹无论按制导方式、动力装置还是以任务范围区分,都不是这句话所能概括的。但他道出了一个事实:导弹具有自动搜寻并击中目标的能力。现代人工智能专家认为,所谓人的“思维”,无非包括记忆、分析和综合三种能力,具备其中一种,就应当说有了部分思维功能。自动搜寻并控制弹体飞向目标的过程,就是一个由感知、记忆、分析、控制,到再感知、记忆、分析、控制的反复过程。因此,应当承认,无论多么简单的导弹,它与传统武器有一个根本的区别,就是部分地具有了人的思维功能。

请不要忽视这种区别。它是一个划时代的飞跃,不亚于由冷兵器向热兵器的那一次转变。在谈到未来装备时,人们往往把核武器、定向能武器、隐形武器、电磁武器等等与智能武器相提并论,混为一谈。其实,一切打击力的扩大、机动力的提高,都不过是对人体力的延伸,只有智能武器才开始对人的脑力加以延伸。后者是前者的发展,同时又反过来大大加速前者的进程。因为武器的打击力越大、速度越快、防护力越好,越难以依赖人体的直接控制。应当记得,被称为划时代革命的核武器本身,正是走过了一段由无制导弹头到制导弹头,由单弹头制导到多弹头制导,由大当量大偏差到小当量高精度的智能化过程。其他如定向能、隐形、电磁、次声、航天兵器,就本质而言,它们不过是智能机器的躯干、四肢和触角而已。

导弹这种武器之所以能在陆、海、空各军兵种,战略、战役、战术各领域大受欢迎,是因为它首先解决了一个高精度命中的问题。打得准,一直是军人梦寐以求的战场效果。然而,指哪打哪在体能和技能军队时代仅仅是一种幻想。只是在本世纪40年代中期出现导弹以来,才把打击提高到了几乎百发百中的程度。因此,事隔不久,这类装备就被统称为“精确制导武器”。这一概念当然比那位教师的解释更确切一些。

精确制导武器在战场上的广泛应用,使军队作战能力出现了一次质的提高。以往,“集中优势兵力,各个歼灭敌人”的原则,仅适用于对人的指挥。现在不仅用于对人,而且用于武器本身的控制。炮击、轰炸、拦截、攻击,不再需要倾盆大雨般地浪费弹药,只需要很少的作战兵器和很短暂的打击过程。武器在具有初步思维能力的同时,把“集中兵力打击要害”的传统军事原则,自然而然地贯彻到了它的自动控制中,于是出现了前面提到的“谢菲尔德”号被击沉、T-72坦克被击毁、叙军防空体系被突破之类的场面和整个战争物质价值观念的变更。

随着精确制导武器的发展,各国军队日益将指挥、控制、通信、情报、电子战自动化装备与武器系统视为不可分割的整体。美军根据现代战争的经验教训,对指挥、控制、通信与情报系统及电子战系统日趋重视。1983年,里根政府在1985—1989年的五年计划中,要求把指挥、控制与通信方面的预算增加到占军事预算的6.7%。主管指挥、控制、通信与情报的国防部副部长帮办唐纳德•C•莱瑟姆宣告:“目前,美军已把指挥、控制与通信系统列为同武器系统及使用这些系统的部队同样优先的发展项目。”他认为,指挥、控制与通信系统“正在追赶”武器系统。1984年,美军在指挥、控制与通信系统方面的费用为167亿美元,比1983财年增长近17%;1985年又激增至360亿美元,并列为“特别关注的计划”的第一项。1992年以前,美军将装备部队28项战术指挥、控制、通信、情报与电子战系统。

在这一为期11年的计划中,前6年完成24项,占全部项目的85.7%。其中,优先发展“战术控制分析中心”、“全来源情报分析研究系统”、“三军联合战术通信系统”、“联合情报分析与控制系统”等直接与协同指挥关联的项目;而把“联合战术导弹系统”、“攻击雷达系统”等器类项目,

属于军种之间联合性质的项目达10个,占总计划项目的35.6%。这充分显示出美军在发展自动化装备方面注重协同和大系统的指导思想。这种思想的出现绝非偶然。早在二次大战中后期,美军就在商船队护航、拦截日舰队、对付日军“神风”自杀飞机等作战中,运用对策论、概率论等运筹分析而大获其利。这种能够帮助指挥员在作战中趋利避害的运筹分析研究,被西方军事家视为一种“智能武器”(brilliant munitions)。战后,电子计算机的诞生和飞速发展,把这种分析研究性的“软”武器,与军队的“硬”武器联系起来,才形成了名副其实的智能武器系统。现代意义的智能武器系统包括三个组成部分:1.军事专家与技术专家智囊集团;2.军事系统工程科学;3.自动化指挥、通信、控制、情报系统(C3I),电子战系统和自动化武器系统(精确制导武器,自动化火器,自动化车辆、飞行器、舰船、机械等)。这一概念的形成,意味着在现代战争中,人、理论、计算机三者是不可分割的整体。它们的紧密结合,可以形成一种由科学技术加军人智慧所产生的高能打击力量。

科学技术的飞速发展,继续导致武器装备的加速度更新。

据西方报刊透露,目前工业发达国家正在研制人工智能武器。这种武器比精确制导武器更为先进。它会“有意识地”寻找、辨别和摧毁要打击的目标。因而这种武器又获得了一个更加别致的称号:“盲射武器”。因为它“打了就甭管”(fire and forget)或“发射了就随它去”(launch and leave)。

目前,发达国家正在研究的人工智能武器,有人工智能导弹、人工智能地雷、人工智能坦克等。美国一家公司已把一部人工智能机器装到新型“黄蜂”(wasp)反坦克导弹上,该导弹将从距目标很远的飞机上发射,从树顶的高度上升到几千英尺的高度,然后自动俯视战场,寻找坦克。它的工作原理是:使用“图象辨认”技术,弹载计算机将探测器获得的图象,与储存于数据库中已知武器的图象加以比较,就知道所探测到的是坦克还是步兵战斗车,以及是什么型号的坦克、以便自动选择不同的攻击手段。即使图象相似得难以辨认,它也能进一步根据自己的“知识库”,对目标的运动速度、环境进行判断。比如某目标酷似汽车,但正在水上快速漂浮,它便会认为不是汽车,而是一部自行门桥。它无须外部任何形式的引导,自动搜索、捕获、瞄准和攻击从目标群中选中的一辆坦克,还能选择坦克的薄弱部位进行攻击。值得注意的是,这种智能导弹单价仅一万美元,还不到一辆M-1坦克价格的1%。有关部门预计,这种智能反坦克导弹将在1988年开始大批量生产。

另一种“赫尔卡斯”(Helkeath),是既能自动空中投送,又能自动实施快速地面攻击的地雷(它已远不是传统意义上的地雷)。投至指定地域后,它能长时间自动探测目标。用传感器起动光电寻的系统,“锁定”自标后,即用火箭推进,飞行时速超过110公里,并不断修正误差,直至击中目标,如果在预先安排时间内未发现目标和实施攻击,它将自动爆炸。。

据说,用这样一颗地雷,可封锁住20,000多平方米的地域。还有一种“空飘雷”,也是利用规代传感器技术与微电子技术的自动寻的智能“地雷”。它借助雷上的音响传感器预警和识用氦气球悬吊或设置成空中障碍,靠雷上的光电传感器跟踪目标和引爆。它专用于打击低空飞行的直升机或战斗机①。

人工智能坦克是一种自动驾驶坦克。据说美国研制的这种坦克每小时能行驶80英里,在时速40英里的情况下能识别道路,区分人造与天然地物,绕过障碍物,绘制地形图,识别目标,以及将搜集到的情报自动报告司令部。

这类武器,在今天正投身于技能化建设的军人看来,简直不可思议。然而,更不可思议的还在后面。

人工智能导弹、地雷和坦克,很容易使人联想起机器人。实际上,它们就是初级的作战机器人之一。近年,许多国家一直在研究和发展服务于军事领域的具有更高级人工智能的机器人。

陆军作战机器人,主要分固定和机动两大类。其中,机动机器人又可分为轮(履带)式和徒步行走式(对于机器人来说,并无徒步与非徒步之别,此称不过为区分于其他行走方式而已)。但无论那种机器人,都根据需要装有不同的传感器材,并能接收人的指令,具有人工智能。

固定机器人,多用于防御行动。一般固定配置于防御阵地前沿,装有目标探测系统、各种武器和武器控制系统。无敌情时,机器人隐蔽成半地下状态,当目标探测系统发现目标后,即靠升降系统自动升出地面阻击进攻之敌。

轮(履带)式机器人,多用于进攻或各种支援任务。如榴炮机器人,就是一种远距离指挥、控制的可机动机器人。它可停在某一地点,亦可自行机动。其射击程序是:射击指挥员定下作战决心后,直接或通过远方操纵手将指令下达给榴炮机器人,机器人自行装弹、瞄准、射击和机动隐蔽。另一种“巡逻人”,是仅重45公斤的高机动能力四轮小车。它可脱离道路高速运动,具有最大限度克服障碍的本领。它由光纤导线(基线达10公里)进行遥控,装备有空心装药弹头,可在自动攻击中爆炸,或通过遥控攻击目标。在有利地形上实施攻击时,可用火箭推进,时速达110公里。其电动推进器能在极恶劣天气与温度条件下可靠而无声地多次起动,加之有隐蔽的光纤通信,对地面压力、声响、无线电信号、红外等暴露征候很小,特别适于执行隐蔽战斗任务:1.秘密警戒,在先遣分队之前侦察;2.隐蔽近距干扰;3.布撒地雷;4.执行“神风突击队”式攻击任务和反步兵任务(如攻击地堡等);5.伏击;6.远距核生化侦测;7.远距离布撒化学战剂;8.无线电中继通信;9.扫雷;10.战场欺骗与佯动;11.载运并自动使用各种武器;12.设置机动障碍;13.处理弹药。

步行机器人。美国奥德蒂克斯公司(Odetics)已研制出一种多功能步行机器人,通称“功能式”机器人或“奥德克斯(Odex)I型”机器人。它有6条腿。行走时,抬起前3条腿,另3条腿支撑地面,如此交替,使机体前进。抬腿离地面83.82厘米,能登高和下陡坡。由于机体呈圆形,可向各方向运动,抬腿后也能改变行走方向,甚至旋转身体。因此,它能在崎岖的地形上行走,还能负重:静止时能搬起953.4公斤(相当其体重5.6倍),行走时能搬运408.6公斤(相当其体重2.3倍)的弹药。机内装有24—25安培小时的蓄电池,不需外部动力独立遂行各种任务。各国军事专家认为,这种步行机器人有极高的军事价值,它能象士兵一样越过障碍、爬上车辆、走过浅滩和泥泞地,还能去士兵无法接近的地方,如核生化沾染地区。据统计,地球上只有50%的地面可通行普通的轮式或履带式车辆,而未来的机器人实际上可以去任何地方。

随着奥德克斯系列机器人的研制与发展,在对机器人的控制上将有重大突破。人机直接用自然语言对话的方法将得到广泛运用,因为许多作战程序是可用短句甚至单词来表达的。所以,今后的机器人将向人机对话方向发展,控制人员只要口头对机器下达一些简令,机器人就可以遂行各种任务。

未来战场上的机器人将装备各种各样的武器,并具有思考、推理和决策的能力。从这一意义上说,未来战场的智能机器人不仅可从事危险、单调、易疲劳,繁重的工作,而且还具有代替高级技术人员,补充兵员不足,减少后勤供应,提高作战效能等巨大的应用潜力。

美军在一篇《陆军运用人工智能——机器人的研究与发展计划》为题的报告中,为在地面作战中使用机器人列举了100种不同的用途。其中主要有:1.操纵武器装备;2.当武器使用;3.欺骗敌人;4.站岗与警戒;5.施放烟幕;6.扫雷布雷;7.运输;8.抢修装备;9.侦察,等等。例如,“核生化侦察机器人”,“地面观察员机器人”,“战术侦察机器人”,“徒步街道侦察兵”等,它们大多既能代替人进行秘密、火力、化学等各种侦察任务,还能帮助人抵抗敌人的进攻。仔细分析这100种用途,人们惊讶地发现,它们几乎囊括了士兵在战场上所能做到的一切。

空军用机器人,主要是代替或辅助飞行员从事繁重的体力驾驶操作和其他劳动。美空军正在组织研制的自动驾驶仪,能识别飞机周围的环境,分清敌我,还能按人的指令准确无误地做各种动作,减轻甚至取代飞行员的负担。因此,随着无人驾驶飞机和机器人的广泛使用,空军人员和飞机的生存力将显著提高,而作战方法将发生突破性的质变。

人工智能和机器人的发展,对海军现代化同样具有极其重大的意义。计算机控制技术,是80年代舰船向自动化发展的主流。计算机控制系统可操纵主、辅机工作,进行监控和完成安全巡回检测任务等。它可对舰艇的综合运行性能进行监控和数据搜集,还可对舰艇上各作业系统进行整体控制。舰船自动化技术,可显著提高舰船的灵敏性、可靠性减少人员控制过失,节省能源,保证正常遂行各种作战任务。因此,它被称为“现代海军舰艇的灵魂”。也许不久,海军官兵将乘坐机器人驾驶的舰船,或通过遥控无人驾驶舰船进行海战。据说,人工智能机器人的问世,将会使舰艇实现机器人化。这一过程可分为三个阶段:第一阶段是实现单人化。即舰上只配备1人进行单人操作。考虑到轮流值班问题,最多配备3人。第二阶段是实现遥控化。即操作人员无需登舰,在陆地基地通过智能机械系统进行操作和监控。机器人可把舰上发生的情况,随时报告基地的操作人员。第三阶段是实现全自动化。即舰上所需的导航和战术机能全部自动处理。为防止机械发生故障和不测事态,以及掌握舰艇行动,需在陆地基地配备1人进行监控。监控人员负责更换舰艇行动的程序和发出新的指令。到21世纪,作战舰艇的行动将全部实现自动化控制,指挥员和技术人员无需随舰前往,可从陆地或母舰上通过遥控系统,将指令传递给直接参战舰艇。

这些是天方夜谭吗?不,这是人们已经面临的现实。今天,在美国西北部城市西雅图以南约半小时行程处,驻扎着一支美军新型作战部队:“电子师”。这支部队装备有“万能电子攻击车”,所有的火控系统都由电脑控制的雷达荧屏将信息传递到指挥中心。路透社记者去釆访时,所见之处都是电子指挥室之类的设备,而营门口的哨兵则是一名机器人。《解放军报》1985年5月6日报道:“目前,国外一些国家和地区的军事部门,正计划组建沙漠机器人作战兵团”。“就陆军系统来说,机器人能够完成直接作战和支援作战的任务。”其中有参谋型机器人、战场态势分析机器人、战斗武器后勤保障途径分析机器人、战斗计划执行情况分析机器人等。”组建这种部队的目的,在于应付沙漠地区恶劣环境下的作战任务。”有人认为,人工智能机器人的出现还很遥远。因为人工智能——第五代电脑的诞生,需要克服许多高难度技术障碍,其中首推思维机制理论的突破。然而,这一障碍即将崩溃了。

据悉,潜心研究人工智能多年的发达国家已有相当进展。1980年,日本通产省组织富士通、东芝、日立、日本电气、松下等十家日本最大的电子技术公司,以官民合办的方式,开始了雄心勃勃的“第五代电脑”10年研制规划。按其计划,前3年为“爬升学习”阶段,主要完成未来智能机的机器模式。第二阶段4年,主要完成样机。第三阶段3年,进行最后组合和各种试验,包括把智能机系统投入各种险恶环境,让它被粉碎,然后硏究出修理的方法,使它经得起现实的考验。同时演化出一套生产规范,提供给所有参与这一方案的公司大批量投入生产,推上市场。据说,作为新一代智能机器人的硬件设备之一——光计算机的研制已取得可观进展,可能在五年之后诞生。由于光的运动速度实际上比目前电子计算机芯片内电信号的运动快100倍以上,光元件可通过改变频谱等技术制成高性能逻辑处理单元,因此光计算机的知识处理能力是今天的电子计算机望尘莫及的。

事实上,第三代机器人的各种样机早在几年前就已经向全世界展示了。人们从电视新闻中已多次目睹过那些灵巧的“导盲犬”、“万能手”和“招待员”的尊容,不过多数人很少把它们与战争相联系而已。1980年,日本用于工业生产的机器人已达5万余部,全国拥有近150家机器人制造厂。同年,其机器人销售总额接近4亿美元,并以每年翻一番的速度急速增长。机器人高速发展的主要动力,来自现代社会生产的需求。1980年时,能执行一两个步骤工作的机器人成本约5000美元,电脑机器人从4万元起价。

不过,即使机器人的价格更高些,技术发达国家的企业家和商业家们也认为它能替公司省下不少钱。“一部每天3班工作的昂贵机器人,在2年期间内的每小时成本约在6美元左右,低于人工平均工资的一半。”若按照电脑工业每两年价格降一半的跌落速度,到2000年,同样一部机器人每小时成本将可能降到0.6美分以下,相当于今天发展中国家一名战士消费的一半。按照发达国家普及化的电脑技术通常在3—5年内转移到发展中国家的速度,那么很可能在2005年前后——从现在起再过18年(二次大战结束至今已42年),第三世界市场也将像“彩电热”、“冰箱热”一样,出现一个“机器人热”。到那时,人们还会认为“机器人参加作战”是天方夜谭吗?


*系列文章,未完待续。


作者:杨南征,南征兵推研究院院长

1949年5月生,1968年入伍,历任排长、副连长、参谋、副处长、副团长、师副参谋长、集团军指挥自动化办公室主任。1985年入陆军指挥学院。多年潜心研究军事理论,著有《智能较量与军队现代化》、《智能较量与战役学发展》、《标图手册》等著述和近百万字的军事论文。



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