智能化战争形态及其支撑技术体系

来源：中国指挥与控制学会

文章来源：国防科技、安全观

中国电科发展战略研究中心

意大利军事思想家杜黑说过：“想要制造一件好的战争工具，必须先问自己下次战争将是什么样子”。当前，我们正处在一个信息爆炸式增长的时代。面对海量的信息积累，以及信息化战争数据的瞬发式增长，加速人工智能等技术的应用成为必然选择。未来的战争，或将是智能化的时代。

一、人工智能加速向攻防作战各层面渗透

人始终是战争制胜的决定性因素。但随着军事技术不断发展，装备因素的重要性已明显上升。在未来智能化战争中，人与装备将高度一体化。伴随智能无人化装备等的大量应用，将给攻防作战样式、以及作战力量运用方式、运用流程、方法、规则、策略等带来革命性变化。从装备和技术发展看，智能化战争的形态已经初见端倪。

在单装智能化方面，2014年4月，美军利用一架搭载无人直升机，自主完成了单兵补给任务的响应及实施。同年8月，利用无人直升机向战地投放地面无人车辆，并使其自行机动至指定位置，实施区域监视，为作战人员提供信息保障。此外，伴随学习机器人和情感计算机的出现，能够通过学习模拟人类情感的机器人已开始出现。例如，美国雷声公司开发的“宙斯”的机器蟑螂，拥有与蟑螂和章鱼类似的神经系统。尽管其一开始不知道如何运动、也不知道自身拥有哪些部件，但在5分钟时间内学会了如何走路，在15分钟内实现了向后移动。随着相关技术的发展，未来将会出现拥有全面思考、推理、智能的自主系统。

在集群智能化方面，美国海军以护卫高价值水面舰艇为典型应用场景，利用13艘携带防空机枪的无人水面巡逻艇（其中5艘为自动控制、8艘为远程遥控），进行了协同作战测试。对一架从其它舰船上起飞的直升机（模拟威胁）进行包围和阻拦，相关技术将用于舰艇、海湾或港口的伴随防护。2016年，将开展陆、海、空多种无人平台的协同作战演示。美国DARPA在“拒止环境协同作战”项目中，也将开发具备感知自身和周边环境、自主搜索发现目标、实施自主打击或数据收集的无人机集群协同技术。北约也通过“自组织海洋机器人系统逻辑连接物理节点”（MORPH）等项目，验证了水下无人潜航器的自主编队能力。

在作战智能化方面，面对信息化战争和复杂体系对抗的海量数据，单纯依靠作战人员进行读取、分析、并快速做出决策已变得不再现实。利用人工智能技术开发作战辅助决策系统，一方面可根据实际作战任务快速抽取、并组织形成支撑决策数据，并对关联态势进行综合展示，另一方面亦可根据交战规则、以及相关认知模型，在自学习进化基础上进行辅助决策，生成行动预案并进行预演。

二、智能化战争将是未来重要的作战样式

（一）智能化正加速战争形态演进

随着信息化战争的加速发展演进，攻防体系对抗的复杂性、多样性、不确定性等日益凸显。与此同时，伴随先进信息技术的发展及军事应用，战场信息获取及组织模式也正悄然发生变化，给战争组织形态带来深刻变革。

近年来，尤其是随着智能化技术的发展，以及人工智能等相关技术向军事应用领域的加速渗透，战争形态组织逐步由传感器为中心、数据为中心、信息为中心、向认知/行动为中心转变。整体上看，信息技术的发展在促进人与装备更加紧密互联的同时，随着对海量战场大数据挖掘及综合处理能力的提升，以及信息处理及管理维度的扩展，使得制胜的关键要素从底层火力单元逐步向上延伸至装备体系能力层面，并进一步向综合全政府力量的战争管理顶层延伸。智能化战争的雏形开始显现。

（二）智能化战争的发展演进预测

技术的发展及应用往往有一个渐进的过程。但对于人工智能等具有重大军事潜力的技术，在其尚未发展成熟的时期即已逐步推向应用，形成先期能力优势，并随着其应用范畴的推广及技术能力的提升，逐步积聚引发变革的动能，进而推进信息化战争向智能化战争的整体转变。

综合考虑当前世界军事技术及应用的发展历程，结合外军武器装备与技术发展，我们预测智能化战争的发展演进大致可分为以下三个阶段：

初级阶段（2020年前）：以装备智能化、指挥自动化、作战体系化为主要标志，人工智能技术主要应用于装备层面。即通过升级改造提升既有装备作战能力，同时部分新研装备（尤其是作战辅助决策系统等）也将大量采用人工智能技术。传统武器在提升精确制导能力的基础上，将进一步向多任务智能化武器发展，大幅降低甚至摆脱对人的依赖，并提升综合打击效果和对抗效费比。

中级阶段（2030年前）：以装备自主化、战场无人化、力量融合化、人机协同化为主要标志，实现多类无人系统及无人装备间的高度自组织协同作战、以及有人系统与无人系统之间的互信协同作战。人工智能开始全面融入攻防体系各环节，战争形态逐步向智能化演进。

高级阶段（2045年前）：实现全政府资源要素的多层级智能化管控，形成陆、海、空、天、网电空间等多种作战力量及多类作战要素的快速联动组织、深度协同。

三、对未来智能化战争的可能形态及样式

（一）智能化战争的两种典型样式

1. 无人化战争

无人化战争主要依托大量智能无人装备，遂行各类传统/非传统军事任务，或实施体系化自组织协同作战，是智能化战争的一种典型作战样式。尽管无人化战争在较长时期不会从根本上改变人作为战役级以上指挥决策的主体地位，但在无人化战争中，对抗双方或一方位于战场之上实施战术行动的主体将主要依靠各种智能无人装备。因此，无人化战争将更加关注任务的自适应能力、任务的自持性。

2. 有/无人协同作战

在全自主的智能无人系统还不够成熟、或种类不够完备的早期，依靠人的参与，将有助于降低无人系统的复杂度或对其作战性能的要求。因此，有/无人协同作战将会是中近期的一种典型的作战样式。

但有/无人协同作战决不会仅是无人化战争的前奏。实际上，随着智能无人系统的发展，有/无人协同作战将会始终伴随战争的演进。一方面，人的参与能够与无人系统进行极大的互补，无人系统也可以对人的决策进行辅助。人的直觉、创新灵感、作战指挥艺术和主动创造性，在较长的时期内机器是不可能超越的。另一方面，对于更大规模的体系化对抗，或在无人化战争实施的中后期，也势必要求有人装备的及时介入，为战争制胜注入新的力量。

（二）智能化战争的可能形态分析

智能化战争的主要特点是装备自主化、资源层云化、态势综合化、决策智能化、行动精准化、人机一体化、能力体系化、力量融合化。

装备自主化：以传统装备智能自主能力提升、新型全自主武器发展为主要特点，装备向多功能一体化发展，作战应用将更加灵活，并可遂行多样化军事任务。此外，作战人员将不再位于作战前线，有助于降低人员伤亡；通过“机器换人”压缩作战人员数量，使作战队伍更加精干。

资源云池化：打破传统隶属关系，将探测、干扰、火力打击等力量，以及生产、制造、维修、保障等能力分层整合。构建局域的动态资源云池，并根据作战任务及对抗动态过程变化，对资源云进行访问，进行关联要素自适应重构。提升体系能力的重构性、自愈性、持久性，并确保高效费比对抗。美军当前正在发展的战术云、战斗云等概念即是基于此考虑。

态势综合化：围绕支撑多军种、体系化联合作战，以战场海量大数据为依托，利用现实增强等技术，形成多维度的战场综合态势。并可结合先进建模仿真手段，对态势演化和作战预案进行推演。

决策智能化：在对物理域、社会域、知识域、认知域的解析及建模基础上，利用人工智能等技术，快速生成辅助决策信息，并可根据作战人员意图进行快速优化。实现决策的快速性和精准性。

行动精准化：作战行动相关任务将更加精准，战争过程甚至有可能与预演完全相同的形式进行演进。与传统精确制导武器相比，打击行动的效果将更加多样，并可根据作战任务对打击效果进行控制。

人机一体化：采用身份识别、语义识别、手势识别、行为识别、脑电识别及响应等方式，实现高效的人机交互；通过机器情感表达及作战决策过程可视化，建立人与机器之间的互信交流机制，实现有/无人系统的高效互补、快速联动。

能力体系化：围绕未来战争的可能样式、以及不确定性环境和对抗手段，依托陆、海、空、天、潜多类有/无人平台，形成多层次配系、多途径可选的体系化能力。

力量融合化：将多类颠覆式力量整合形成体系，形成集群自组织攻防、多任务一体化等能力。将多类作战力量、以及支撑作战的配套保障条件等进行深度融合，提升多目标对抗、主被动干扰对抗、物理域/虚拟域一体化对抗等能力。

（三）智能化战争的制胜机理

智能化战争的胜利，往往需要建立在信息优势、认知优势、决策优势、行动优势等“四位一体”的基础之上。通过预警时间提前、决策时间缩短，进而使得作战行动在时间上向前延伸，达到先手布局、先发制人的效果。

信息优势：主要体现在信息积累的全面性、代表性、以及信息获取的实时性、准确性等方面。在信息积累方面，战场大数据已成为一种重要的资源。“前事不忘，后事之师”，战场大数据不仅可用于武器装备设计研发、试验鉴定，也是从战争中学习战争，对智能无人系统进行充分训练所不可或缺的重要前提。在信息获取方面，对战场局域及全域态势掌控的详尽程度，对敌方动向的快速感知、精准探测、高效识别，也是确保决策结果可靠的关键。

认知优势：认知是指能够根据获取的数据或信息，准确识别对手意图或判断事件背后的本质。认知优势主要体现在认知的快速性、以及详尽程度等方面。其中，认知的快速性是实现尽早预警的关键，是支撑“见之于未萌，制之于未发”的关键；认知的详尽程度，也对预案制定的快速性、针对性、有效性也有着至关重要的作用。

决策优势：古语云“谋定而后动”。准确的决策是避免盲目行动的重要前提。在智能化战争中，决策优势的获取已不再单纯比拼作战指挥人员的智慧，还将进一步取决于作战辅助系统的能力。由于大数据价值密度的稀疏性，支撑决策的关键信息获取的获取就尤为关键；同样，作战辅助决策预案制定的可靠性和详尽程度、人机交互的便捷性、预案优化的针对性，在赢得决策优势中所起到的作用也尤为关键。

行动优势：行动优势主要体现在行动的快速性、保障的便捷性、使用的灵活性、响应的精准性、以及交互协同的高效性等方面。无人系统作为智能化战争的战术行动主体，其形态将更加多样，功能也将向单类任务细分领域、多类任务综合一体两个维度扩展。因此，行动优势的建立在很大程度上需要依靠技术来支撑、依靠创新来实现。

综上所述，智能化战争是发展于信息化战争基础之上的。智能化战争的制胜不仅取决于对广义电磁频谱的夺控，还与所拥有的数据资源总量、认知模型精准度、以及战术行动主体的智能化程度等密切相关。此外，围绕对信息获取、传输、存储、处理各环节，实施干扰、欺骗、渗透、破坏、甚至反向利用的网电对抗，也将在智能化战争中更加普及。

四、应对智能化战争的支撑技术体系

为了迎接即将到来的智能化战争时代，美军已经开始布局相关技术发展,大体上集中在以下五大方面。

（一）复杂战场大数据自主学习技术

战场大数据以支撑武器装备作战应用为核心，以自然环境、装备应用诱发环境、装备对抗干扰环境、装备实战瞬变场景为基础，具有其自身特点，主要集中在以下几个方面：

一是数据量短时爆发性。战场大数据的产生，主要来自实战或战训环节，与装备及作战环境紧密关联，而在平时难以有效收集。二是数据种类的庞杂性。战场大数据主要涉及作战地域（山地、荒漠、城市、近岸、远海等）、作战环境特性（温度、雨雪）、目标及对抗手段等，数据种类尤为庞杂。三是数据关联的复杂性。复杂战争环境中的多种要素相互交织耦合，实际获取的战场数据是多种机理甚至是未知因素共同作用的结果，也增加了获取结果的不确定性，且存在数据采集偏好，在分析中往往发现关键数据缺失、有用数据交织、部分机理未知、可复现性不强等问题。四是数据样本的有限性。单次测量所获取的信息与作战地域、作战样式、乃至实际的对抗过程密切相关，有限测量结果难以覆盖所有可能的作战环境、甚至是非预期的作战环境。需要从有限的样本数据中进行学习、结合认知及推理，并结合实践反馈结果优化完善。

（二）人机交互与互信互补决策技术

智能化战争中，人与装备的联系将更为紧密。这将高度依赖于人与装备的互信、以及相互之间的深度协同。在这种情况下，利用人工智能辅助决策所提供的不能仅是一个结论，而必须给出得出该结论的先决条件、主要依据、适用范围、可取信度等附加的解释信息。同时，可根据作战任务属性、作战人员背景对辅助决策要素进行自适应调整，确保人机间的高效协同互补，更好地发挥人作为制胜决定性因素的主动性，提升决策的快速性和精准性。这就需要在深度学习技术的基础上，进一步发展决策过程深度解释、复杂模型灵活解析、人机互信表达与信赖进化等模型。

（三）全自主系统与有无人协同技术

随着人工智能技术发展，装备智能化程度不断提升，并最终向全自主化演进。全自主系统是未来无人战场的行动主体，不仅有助于减少战场人员伤亡，还有助于形成新的作战样式或颠覆式手段。在提升恶劣环境适应性、任务自持性、任务可靠性等方面具有极大优势。全自主系统的发展，不仅将加速无人化战争或军事行动从理论走向实战，还有助于推进有无人协同作战流程、协同策略等战术战法的革命性变化。

（四）人体智力与认知能力增强技术

人体智力增强与认知能力增强主要包括可穿戴式装备、以及交互式智能专家系统等。主要用于辅助作战人员快速把控作战态势、快速作出正确决策。如可用于增强目标检测识别能力的脑机系统、可用于提升复杂战场环境感知认知能力的混合现实技术、可用于刺激大脑活跃度的脑电控制装置等。

（五）装备与网电攻防跨域对抗技术

智能化战争离不开信息的全面、精准化获取，以及对相关信息的按需组织、高效处理、及时分发等关键环节。同样，智能化装备的高效作战，也离不开信息网络的有效支撑。这些因素也随之增加了智能化战争在网电攻防方面的脆弱性。实际上，利用网电空间攻击无人装备的事例已经屡见不鲜。未来的智能化战争必将在物理域与网电域同时打响。

结束语

随着信息化战争的发展，以及人工智能及相关信息技术的突破及普遍应用，智能化战争的序幕正逐步掀起。智能化战争的制胜不仅是装备层面的较量，也是技术储备、数据知识、创新实力、协同能力的较量。智能化战争需要依靠新的技术体系来支撑，从而凝聚支撑长远发展的强大创新力量。

转自《国防科技》、新一代人工智能

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