前 言

算法戰(zhàn)由第三次“抵消戰(zhàn)略”的設(shè)計師羅伯特·沃克于2017年首次提出，并建立了美軍算法戰(zhàn)跨職能小組，以推動人工智能、大數(shù)據(jù)及機器學(xué)習等戰(zhàn)爭算法關(guān)鍵技術(shù)的研究，成立不到半年已開發(fā)出首批4套算法。可以說，算法就是軟武器，算力就是戰(zhàn)斗力。掌握更強算法不僅能快速準確預(yù)測戰(zhàn)場態(tài)勢，而且能創(chuàng)造出最優(yōu)戰(zhàn)法，實現(xiàn)“未戰(zhàn)而先勝”。

發(fā)展背景

2016年，美國辛辛那提大學(xué)開發(fā)的人工智能系統(tǒng)阿爾法駕駛?cè)鷻C，在高保真空戰(zhàn)模擬器上，擊敗了有預(yù)警機支持、駕駛四代機的美空軍王牌飛行員，展現(xiàn)了算法的巨大應(yīng)用潛力。2017年，美國密蘇里大學(xué)訓(xùn)練出的深度學(xué)習算法，可在TB級的數(shù)字圖像中檢測、識別地空導(dǎo)彈陣地。2018年，美國Google公司與美軍算法戰(zhàn)跨職能小組建立合作，共同進行機器學(xué)習相關(guān)研究。隨著人工智能技術(shù)的不斷突破，尤其是類腦芯片的發(fā)展，戰(zhàn)爭算法將在處理數(shù)據(jù)、計算能力等方面發(fā)生躍遷，將牽引美軍人工智能軍事化應(yīng)用，為后續(xù)戰(zhàn)場預(yù)演、戰(zhàn)時感知與智能決策奠定基礎(chǔ)。美國作為智能化武器裝備的引領(lǐng)者，長期不懈研究，已裝備了相當數(shù)量的無人裝備，正在新興智能技術(shù)研發(fā)、智能化裝備發(fā)展等方面持續(xù)發(fā)力，總體呈方興未艾之勢。

主要政府機構(gòu)

最初在2017年4月，美國國防部成立了一個“算法戰(zhàn)跨職能團隊”，負責整合與國防情報企業(yè)任務(wù)領(lǐng)域相關(guān)的現(xiàn)有基于算法的技術(shù)計劃。

而后在2018年6月，聯(lián)合人工智能中心(JAIC)成立。聯(lián)合人工智能中心致力于探索人工智能(AI)(特別是邊緣計算)、網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)和人工智能增強通信在實戰(zhàn)中的應(yīng)用，是美國重要的算法戰(zhàn)技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)基地。其與美國AI行業(yè)進行財務(wù)合作，以開發(fā)特定應(yīng)用程序。

2022年2月，JAIC、國防數(shù)字服務(wù)和推進分析辦公室合并為一個統(tǒng)一的組織，即首席數(shù)字和人工智能辦公室(CDAO)，負責加速國防部采用數(shù)據(jù)、分析和人工智能以產(chǎn)生從董事會到戰(zhàn)場的決策優(yōu)勢。CDAO與各軍種、聯(lián)合參謀部、首席信息官、負責研究和工程的國防部副部長和其他數(shù)字領(lǐng)導(dǎo)者密切協(xié)調(diào)，履行多項關(guān)鍵職能：包括領(lǐng)導(dǎo)部門在數(shù)據(jù)、分析和人工智能采用方面的戰(zhàn)略和政策，以及管理和監(jiān)督整個部門的工作;支持整個部門開發(fā)數(shù)字化和支持人工智能的解決方案，同時有選擇地為企業(yè)和聯(lián)合用例擴展經(jīng)過驗證的解決方案;提供一支經(jīng)驗豐富的技術(shù)專家隊伍，作為事實上的數(shù)據(jù)和數(shù)字響應(yīng)力量，能夠利用最先進的數(shù)字解決方案應(yīng)對緊急危機和新出現(xiàn)的挑戰(zhàn)。

美國算法戰(zhàn)主要作戰(zhàn)樣式

當前所謂“算法”，通常指對于解題方案的整體的、準確的、完整的描述，包括解決問題所需明確定義的規(guī)則和一系列的具體指令，其實質(zhì)是一套用系統(tǒng)方法描述和解決問題的策略機制。算法戰(zhàn)中所包含的算力，也就不再是簡單的計算能力，而是籌算、計劃、預(yù)判、定計等內(nèi)容和步驟的機器化及系統(tǒng)化。

概言之，算法戰(zhàn)是將算法運用于戰(zhàn)爭領(lǐng)域，通過挖掘人工智能算法在態(tài)勢感知、情報分析、指揮決策、打擊行動等方面擁有的巨大潛力，用算法方式破解戰(zhàn)爭攻防問題，從而達到在戰(zhàn)爭中致勝的目的。算法戰(zhàn)的作戰(zhàn)樣式至少包括兩個方面：一是將智能算法加入軍事作戰(zhàn)任務(wù)，二是在軍事對抗中增加了作戰(zhàn)雙方算法與算法之間的對抗。

以人工智能算法為主要技術(shù)支撐的武器裝備、作戰(zhàn)平臺、后勤保障系統(tǒng)等早有應(yīng)用，例如，在波斯灣戰(zhàn)爭中，美軍配備了一個基于算法的動態(tài)分析和重規(guī)劃工具DART，用于自動化的后勤規(guī)劃和運輸調(diào)度，極大地提升了后勤保障效率，可以看做是美軍將算法用于戰(zhàn)爭的一個早期縮影。再如，美軍利用人工智能算法分析“伊斯蘭國”的相關(guān)行動數(shù)據(jù)，試圖找出其發(fā)動襲擊的規(guī)律，破解其襲擊策略，以便更有效地擊敗“伊斯蘭國”。而“伊斯蘭國”等恐怖組織的技術(shù)人員也可利用算法分析情報，應(yīng)對美國等國家的軍事打擊。

大數(shù)據(jù)分析只是算法戰(zhàn)的一個簡單應(yīng)用。算法戰(zhàn)的本質(zhì)是推動人工智能應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，塑造新一輪軍事優(yōu)勢。澳大利亞空軍上校在其出版的《算法戰(zhàn)：將人工智能用于軍事領(lǐng)域》報告中指出，算法戰(zhàn)對于軍隊更大的價值在于，通過戰(zhàn)略層面的機器人戰(zhàn)爭和戰(zhàn)術(shù)層面的機器速度決策和蜂群技術(shù)塑造出全新的軍力結(jié)構(gòu)和作戰(zhàn)能力。自主的機器人作戰(zhàn)可以顯著降低戰(zhàn)場人員傷亡、排除通信干擾、降低戰(zhàn)爭門檻。以智能機器速度決策可以瞬間協(xié)調(diào)大量傳感器和武器平臺，從而實現(xiàn)快速兵力集結(jié)、跨大區(qū)域機器攻擊和快速重組以重新分配任務(wù)。而蜂群技術(shù)則能夠發(fā)揮其更大的群體、更快的反應(yīng)速度、更強的協(xié)調(diào)能力、更高的智能等優(yōu)勢，塑造新的戰(zhàn)場優(yōu)勢。

美國算法戰(zhàn)軍事人工智能布局

“算法戰(zhàn)”的作戰(zhàn)手段主要是以人工智能算法為主要技術(shù)支撐的武器裝備、作戰(zhàn)平臺、后勤保障系統(tǒng)等，這也是“算法戰(zhàn)”區(qū)別于其他戰(zhàn)爭樣式的主要特點。美國戰(zhàn)略要求美軍必須快速大膽地追求人工智能應(yīng)用，《國防部人工智能戰(zhàn)略》為美軍人工智能發(fā)展確立的首要目標是，將人工智能納入決策和作戰(zhàn)，以降低兵力部署面臨的風險，形成軍事優(yōu)勢。

在這些戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，DARPA近年來啟動了一系列人工智能作戰(zhàn)應(yīng)用研究項目。例如，涉及智能感知的“智能光譜時間融合”、“敵對行為建?！?涉及情報分析與處理的“分層識別驗證利用”;涉及戰(zhàn)略態(tài)勢研判的“大機制”、“復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境因果探索”;涉及電磁頻譜對抗的“射頻機器學(xué)習系統(tǒng)”、“人工智能射頻對抗”、“本能射頻”;涉及網(wǎng)絡(luò)攻防的“規(guī)?；W(wǎng)絡(luò)狩獵”、“自主網(wǎng)絡(luò)對抗系統(tǒng)”等;涉及人機協(xié)同、有人-無人編隊、“蜂群”作戰(zhàn)、體系化作戰(zhàn)的“空戰(zhàn)演進”、“地空平臺聯(lián)合編隊”、“反蜂群人工智能”、“體系增強型小型部隊”等項目。

在這些項目中，開發(fā)各種人工智能算法無疑是主要研究內(nèi)容，項目成果未來轉(zhuǎn)移至部隊，或形成以算法為主要支撐的人工智能作戰(zhàn)系統(tǒng)，或集成至現(xiàn)有武器系統(tǒng)，都將大大提升美軍的“算法戰(zhàn)”能力。

美國算法戰(zhàn)相關(guān)項目情況

1、碼文工程

美國防部“算法戰(zhàn)跨職能小組”承接的第一項任務(wù)是開發(fā)用于情報分析的智能算法。在反恐戰(zhàn)爭中，美軍依托無人機獲取了大量關(guān)于極端組織“伊斯蘭國”武裝分子的視頻資料，但要從這些視頻中發(fā)現(xiàn)高價值目標，僅憑人工分析，不僅需要招募數(shù)以千計的軍事和民用分析師，而且因為時間長、效率低，無法滿足實行定點清除所需的時效性和準確度。為此，美國防部希望以智能手段取代人工，提高時效性和準確度，并將這一工作命名為“碼文工程”(Project Maven)。在美國防部的大力支持下，2017年底，“碼文工程”研發(fā)出4套智能算法。“算法戰(zhàn)跨職能小組”還歸納出了算法戰(zhàn)所需的三個要素：針對特定需求的算法、與實現(xiàn)算法相匹配的計算資源、基于算法的各種智能化軍事應(yīng)用技術(shù)及系統(tǒng)。美國防部關(guān)于算法戰(zhàn)研究的這些成果，為算法戰(zhàn)在軍事領(lǐng)域推廣應(yīng)用探索出了基本模式。

2022年4月25日，美國國家地理空間情報局局長日宣布，國家地理空間情報局將接管五角大樓標志性人工智能項目的部分運營控制權(quán)，其中包括碼文工程項目。

谷歌與美國國防部合作，幫助該機構(gòu)開發(fā)用于分析無人機鏡頭的人工智能

2、人工智能探索計劃

在“碼文工程”基礎(chǔ)上，2018年7月，國防高級研究計劃局(DARPA)啟動“人工智能探索”(AIE)計劃，吸引社會、商業(yè)研究資源加入創(chuàng)新算法研究，縮短從軍事應(yīng)用技術(shù)與系統(tǒng)需求到特定算法之間的研發(fā)時間。旨在以獎金形式激勵社會各界探索人工智能的新概念及其可行性，特點是項目小、投資少、周期短。AIE計劃建立在DARPA國防科學(xué)辦公室“顛覆性快速跟蹤招標程序”基礎(chǔ)之上。該程序適用于500萬美元及以下項目，旨在盡量縮短初始概念到研究之間的時間跨度，快速確定概念是否值得進一步開發(fā)。AIE計劃定期發(fā)布有關(guān)研究主題的特殊機會通告(AIE機會)，主題聚焦第三代人工智能理論和應(yīng)用的研發(fā)，每個機會最高設(shè)置100萬美元作為獎金，研究者需在通告發(fā)布之日起30天內(nèi)提交方案，DARPA將在隨后的60天內(nèi)，利用其他交易協(xié)議等快速采辦程序?qū)θ脒x提案授出合同，研發(fā)周期限制在18個月至2年。DARPA后續(xù)發(fā)布的“智能神經(jīng)接口”、“量化集成多樣性以實現(xiàn)穩(wěn)健的機器學(xué)習”、“能力感知機器學(xué)習”、“虛擬智能處理”等，都屬于AIE項目，每個項目研究周期18個月，經(jīng)費100萬美元。AIE計劃已成為DARPA加速探索下一代人工智能的重要途徑。

DARPA下一代人工智能探索系列計劃

結(jié)尾

運用人工智能本質(zhì)上是以任務(wù)為中心的工作，必須具有戰(zhàn)術(shù)意義，才能產(chǎn)生戰(zhàn)略影響。除非地面部隊的投資獲得切實回報，否則人們對于算法戰(zhàn)的價值將始終持猶豫態(tài)度;因此，針對敵方的壓倒性優(yōu)勢將越來越難以現(xiàn)實。如果沒有實施人工智能項目的效能框架，美國國防部就無法繼續(xù)執(zhí)行這類項目。未來，美國政府將會通過極具創(chuàng)新性、實踐性的技術(shù)繼續(xù)開發(fā)人工智能能力。

? 參考資料

1、 Crosby C. Operationalizing artificial intelligence for algorithmic warfare[J]. Military Review, 2020.

2、 CHIEF DIGITAL AND ARTIFICIAL INTELLIGENCE OFFICE.

3、 Algorithmic Warfare or Algorithmic Warfare and Focal Point Analysis.

4、 Algorithmic Warfare: Pentagon Shakes Up AI, Digital Bureaucracies.

5、 Intelligence agency takes over Project Maven, the Pentagon’s signature AI scheme.

編輯：黃飛

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