美机构分析人工智能在美国国防领域的应用情况

8月26日,美国会研究服务处发布《人工智能与国家安全》报告。该报告主要从人工智能的国防应用、人工智能军事集成的挑战、人工智能对作战的潜在影响,以及国会应该考虑的问题等几个方面进行阐述。本文重点概述报告中有关人工智能在美国国防领域的应用情况。

目前,美国防部正在考虑人工智能的多种不同应用,如情报、监视与侦察(ISR)、后勤、网络空间作战、信息战、指挥与控制、半自主和自主载具,以及杀伤性自主武器系统。当前,美国防部人工智能的研发活动由各军种的研究机构,以及美国防高级研究计划局(DARPA)和情报高级研究计划局(IARPA)自行决定。不过,国防部各机构对于其年度投资超过1500万美元的人工智能计划,应听从国防部联合人工智能中心(JAIC)的协调安排。此外,JAIC负责监管“国家任务计划”(NMI),以利用人工智能解决最紧迫的作战挑战。JAIC在2019年启动了其首批两个“国家任务计划”——人道主义援助和灾难救助以及预测性维护;2020年5月,JAIC重点开展联合作战能力,并授予博思·艾伦·汉密尔顿公司一份8亿美元的合同,以“将人工智能带到战场上”。

一、 情报、监视与侦察

人工智能可使分析人员目前耗时费力的分析工作自动化,使其能够基于数据做出更有效、更及时的决策。在此方面的一个典型应用是美空军的“Maven”项目,该项目将计算机视觉和机器学习算法整合至情报收集单元,通过梳理来自无人机的视频来自动识别对手活动。

情报界也在开展多个人工智能研究项目。仅中情局(CIA)就开展了大约140个项目,利用人工智能来实现图像识别和预测性分析等工作。IARPA也赞助了几个人工智能研究项目,旨在未来4~5年获得其他分析工具。其他案例包括为噪声环境中的多语言语音识别和翻译研发算法、在没有相关元数据的情况下对图像进行地理定位、融合2D图像以生成3D模型,以及开发工具以基于对生活模式的分析来推断建筑物的功能。

二、 后勤

人工智能今后也可能用于军事后勤领域。例如,美空军将把人工智能用于飞机预测性维护。目前,空军正在测试一种人工智能使能方法,通过提取嵌入在飞机引擎和其他机载系统的实时传感器数据并将这些数据输入到预测算法中,来判断技术人员何时需要检测飞机或替换零件,从而可针对每架飞机的情况定制维护时间表。该方法目前正用于F-35战斗机的“自主后勤信息系统”(ALIS)。同样地,美陆军“后勤保障活动”(LOGSA)已授予IBM华生实验室合同,以基于每辆“斯特瑞克”战车中安装的17个传感器为该车队研发定制的维护时间表。

三、 网络空间作战

报告认为,人工智能可能是推动网络军事作战的一项关键技术。传统的网络安全工具会寻找与已知恶意代码相匹配的历史数据,因此黑客只需修改这些代码的一小部分,就可以绕过网络防御系统。另一方面,人工智能使能的工具可以在更广泛的网络活动模式中检测异常,从而为攻击提供更全面和动态的屏障。

四、 信息战与深度造假

人工智能使越来越逼真的图片、音频和视频成为可能,这即是“深度造假”,它可以成为对手信息战的一部分。对手可利用深度造假技术对抗美国及其盟国,生成虚假新闻报告,影响公开披露的信息,销蚀公众信任,以及试图勒索外交人员。

为应对深度造假技术,DARPA开展了“媒体取证”(MediFor)项目,旨在开发能够自动检测、归因和表征文本、音频、图像和视频等多模式伪造媒体的技术,以防御大规模的自动虚假信息攻击。该项目已于近日授予SRI公司一份价值1100万美元的项目合同。

五、 指挥与控制

美军正在寻求将人工智能的分析潜能用于指挥与控制领域。目前,国防部正在开发多种系统,以为其“联合全域指挥控制”(JADC2)概念提供支持。JADC2旨在集中规划和实施空中、太空、网络空间、海上、陆上的作战行动。在不久的将来,人工智能可用于融合来自所有作战域传感器的数据,为决策者形成一个单一的信息来源,即通用作战图。目前,陆军的“会聚项目”和空军的“先进战斗管理系统”(ABMS)均旨在演示验证实施JADC2所需的能力。此外,DARPA的“马赛克”战项目寻求利用人工智能将系统与传感器联网,优先处理输入的传感器数据,并自主判断作战力量的优化配置。

未来,人工智能系统可能被用于甄别对手造成的通信链路中断,并找到信息分布式处理的替代办法。此外,随着人工智能系统的不断完善,人工智能算法也可能基于对战场空间的实时分析,为指挥官提供可行的行动方案,提高作战决策的质量和速度。

六、 半自主与自主载具

美军各军种都在将人工智能集成至半自主和自主载具,包括战斗机、无人机、地面车辆和海军舰船,用于感知环境、识别障碍物、融合传感器数据、规划导航,以及与其他载具进行通信。

目前,美空军研究实验室完成了“忠诚僚机”项目的第二阶段试验,该项目旨在将老一代、无人驾驶战斗机如F-16作为“忠诚僚机”,与有人驾驶战斗机F-35或F-22组成作战编队。人工智能可使“忠诚僚机”完成干扰电子威胁或搭载其他武器等作战任务。海军陆战队的“多用途战术运输车”是一种遥控车辆,可搭载数百磅的装备。陆军计划部署大量拥有导航、监视、简易爆炸装置(IED)清除等不同类型自主功能的“机器人战车”(RCV),该系统也将作为“可选有人驾驶战车”(OMFV)的“僚机”。此外,国防部也在试验人工智能使能的其他能力,以实现“蜂群”作战协同行为。

七、 致命性自主武器系统

致命性自主武器系统(LAWS)利用传感器和计算机算法来独立甄别目标,并在没有人类对系统进行手动控制的情况下与目标交战并将其摧毁。该系统预计将实现在通信降级或拒止环境下的军事作战,这是传统系统所不能完成的。虽然美国目前没有法律明令禁止研发LAWS,但是其武库中尚没有LAWS。

2020-09-01智邦网

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