兰德公司发布报告——利用人工智能实现空军联合全域指挥控制能力

应美空军空中作战司令部的要求,美国兰德公司发布了《现代战争的联合全域指挥控制——识别和开发人工智能应用的分析框架》报告。该报告探讨了美空军实施联合全域指挥控制面临的挑战,分析了未来联合全域作战中可能运用的人工智能,并就实现联合全域指挥控制提出建议。

一、报告主要内容

(一)美空军实施联合全域指挥控制面临的挑战

报告认为,联合全域是美军实现整合太空、网络、网络、空中、陆地和海洋等作战域的作战计划、任务分配与作战评估的作战概念。当前,美空军实施联合全域指挥控制面临着三方面的挑战。一是72小时的空军战役级指挥控制周期不能满足当前的数字环境需求,周密规划不能满足动态目标的及时性。二是整合太空和网络作战域能力面临规划与执行权限等问题;三是在应对中俄战略对手高阶冲突中,空战中心的人员与设施生存能力低,应对网络和通信攻击的鲁棒性差。

为解决上述问题,美空军需要推进指挥控制的现代化,朝着从单一作战域到多作战域、手动到机器、本地到基于云的联合全域方向发展。美空军已建立凯赛尔竞赛实验室,将敏捷软件开发应用于空战中心的现代化;在多个军事基地建立多节点数据处理网络“影子网络”,获取多个传感器信息,提高作战人员的战场态势以便更好决策,并发起一系列实现全域作战概念的技术实验,联合全域指挥控制研发投资逐年上升。

(二)在联合全域指挥控制中应用人工智能技术

报告围绕对敌防空压制、人道主义救援和增殖网状情报监视侦察三个全域作战想定场景,探索可能的人工智能应用,并强调可于所有作战行动的联合全域通用作战图和作战评估中可能的人工智能应用。

一是对敌防空压制。可在场景播放、自动选择通用作战图资源、成本自动最小化、建模与仿真和实际演习、自动聊天和消息创建、自动重新规划情报监视侦察和重新分配打击目标以及任务评估中使用人工智能/机器学习。

二是人道主义救援。可在多国多作战域通用作战图、动态撤离和路线规划、资源评估、成本自动最小化、自动聊天和消息创建以及任务评估中使用人工智能/机器学习。

三是增殖网状情报监视侦察。可在收集器自动推荐、空域清除、无人机发射与恢复的自动分配、超视距带宽分配、数据接收器告警、小型无人系统参数的创建和分发、任务调整、目标调整、机载无人机操作系统更新等过程中使用人工智能/机器学习。

四是联合全域通用作战图。可进行全域作战环境的预测与可视化,通过数据融合获得置信度。

五是作战评估。可进行信息自动化处理与分析、自动生成联合全域作战图和评估报告,提供更好的作战建议。

(三)实现联合全域作战需要建立人工智能生态系统

一是需要空军实现机器对机器的通信和人工智能辅助决策,建立以数据为中心的人工智能生态系统。

①美空军凯赛尔竞赛实验室可在其网页应用程序中采用木马程序收集用户数据,并采集一切数据;

②采用分布式数据计算与存储的“数据湖”,提高数据存储的可伸缩性、灵活性,计算速度以及数据可访问性;

③结合数据专家和数据提取管道进行自动化数据清理;

④采用购买云平台及其服务实现数据湖;

⑤寻求国防部“联合体系防御基础设施”作为联合全域作战的主要云计算能力;

⑥解决数据的多层级安全访问,利用建模仿真生成人工智能训练数据集,进行与人工智能指挥控制匹配的空军职业转变,发展可解释人工智能,提高作战人员对人工智能的可信度。

二是需要国防部持续推进人工智能生态系统的建设。

要实现联合全域作战能力还需要国防部高级领导进行四个方面的持续推进:

①协调联合部队司令部、各军种之间的权限与指挥关系;

②同步各作战域的作战节奏;

③协同不同战区与地区的指挥控制结构;

④建设通用的弹性通信系统与流程。

(四)实现联合全域指挥控制的建议

为实现美空军的联合全域指挥控制能力,报告建议:

①加强与国防部和其他军种的协作,空军作战集成中心与太平洋空军、驻欧和驻非空军合作,通过兵棋推演和桌面演习建立统一的联合全域作战概念。

②空军首席数据官制定跨作战中心的数据管理政策,确保数据的存储、可访问和标准化。

③空战集成中心与空战司令部合作,开展兵棋推演,选择联合全域作战指挥控制结构。

④联合全域指挥控制应以内聚、渐进、交互的方式发展,确保指挥控制的结构、数据管理以及工具、应用程序和算法的开发体系遵循统一战略。

、初步认识

一是美空军有望先期实现基于云平台的数据获取、存储、处理、可访问的人工智能生态系统。2020年以来,美空军发布《联合作战条令3-1联合全域作战作用》,希望连接所有作战域的传感器和信息数据,实现全域协同作战;空军开发基于云的通用开发、测试与生产的计算环境“一云”,用于安全构建软件的“一平台”,实现不同武器系统开发项目间共享软件代码,用于远程访问涉密数据的“一设备”,实现统一数据库的“一数据”;授予28个“不限交付/不限数量”合同,加快“先进战斗管理系统”项目研发,发展联合全域作战的装备物联网。美空军正全面推进人工智能生态系统建设,实现全作战域的数据实时共享、协同的作战节奏和指挥控制结构,加快作战速度和效能。

二是美联合人工智能中心与各军种协作加速联合全域指挥控制能力发展。2020年,联合人工智能中心部署“联合作战”国家任务倡议,改进联合全域指挥控制以及系统、传感器和目标计划方案的自主应用,加速人工智能赋能的任务指挥,提高作战速度、精度和敏捷性;投资8亿美元开发“联合共用基础平台”及其测试环境,提供可重复使用的人工智能工作空间、开发工具、数据存储库以及数据接入和预处理;与陆军指挥控制与战术通信计划执行办公室和海军陆战队作战实验室合作开发“火力支援认知助理”软件,是空军联合全域指挥控制巨型网络的一部分,协调陆、海、空、天、网作战域行动,加速推进美军联合作战能力发展。

2020-08-25智邦网

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