美国海军寻求将人工智能用于多系统行动方案自动分析

转自公号防务快讯

作者:徐婉清

简介:2019年上半年,美国海军海上系统司令部(NAVSEA)公布了一项小型企业创新研究(SBIR)计划,对外征集使用人工智能的自动化多系统行动方案分析能力,希望开发一种可扩展、可组合的任务规划辅助决策工具,利用人工智能技术实现自动决策支持(ADS)能力,以及对海上资源和非舰载传感器的高效调用。

 

1、海军任务规划系统存在的问题

目前,以商用行动方案(COA)决策辅助系统和海上任务规划系统(MMPS)为代表的美国海军任务规划和战术决策辅助系统普遍存在运行速度缓慢、设备老化等问题,已无法满足当前复杂任务中的规划和仿真需求。这些系统通常需要人工手段来完成战术决策流程中的数据转换和聚合步骤,且无论是可扩展性还是运算速度都不足以满足在动态环境中处理大量不同数据并制定战术决策的需求。此外,现有系统没有行动预测(估计)、欺骗推理、行动方案动画显示、可视化、最优方案评估、备用战术方案和建议等功能,也无法同时运行多个任务。上述问题催生出了海军对通用体系结构框架下跨多个任务领域的任务规划(MP)战术辅助决策(TDA)能力的需求。海军希望利用AI自动决策支持技术来构建支持海上作战行动、防空作战、赛博战和对陆作战行动等多类型并发式的多agent任务计划生成和仿真系统。

2、需求描述

该项目希望将基于人工智能的任务规划战术辅助决策能力与宙斯盾武器系统集成,以此提高实时行动方案(COA)的生成速度和模拟仿真的性能分析能力,并提供实时和任务后的分析服务。SBIR要求应标方案无需采用新的图形用户界面(GUI),但必须扩展现有的宙斯盾武器系统规划工具的能力,能够提高战术相关性,生成的行动方案必须在关键评估指标上实现差异化(如己方伤亡、敌方伤亡、武器使用情况、任务目标完成情况和响应时间线等),同时将从方案生成到送达指挥官和参谋手中的时间缩短到秒级。

SBIR要求新的人工智能规划工具可以提供基于威胁、蓝军能力、情报估计和气象数据的敌我行动方案自动生成、分析和评估服务(少于30秒),包括基于假设的行动方案选项(如“What-if”)的生成和对比分析能力,并支持在海军战术指挥控制(MTC2)网络中的协同。该工具将作为综合规划工具的一部分集成到宙斯盾武器系统中(ACB 20或后续版本)。行动方案的生成应当以证据充分的对敌推理引擎为基础,能够自动生成方案或支持交互式人在回路模式。产出应当是指定任务的预期结果(如成功、部分成功、失败等)并附有对用户所选择性能标准的战术辅助决策指标对比分析。通过对行动方案进行定性比较,任务规划战术辅助决策可以确定最优的战术部署方案,这种能力对于需要针对可执行信息的潜在影响进行二次规划的动态任务环境而言具有至关重要的作用。

整个SBIR将分成三个阶段进行:

第一阶段: 开发并交付任务规划决策辅助的初步概念设计,通过分析、建模和试验等手段展示该辅助工具在满足上文所述需求方面的可行性。同时制定第二阶段计划,包括建立原型系统的初期设计规划和能力描述。

第二阶段: 开发符合上文描述的原型系统。首先对原型系统进行评估,确保其在充分考虑海军现有平台和未来新能力特点的条件下能够支持最优任务规划。其次在政府指导下与宙斯盾武器系统主要集成商合作,安装原型系统并开展试验。政府将提供演示验证所需的设施并保证企业的数据权益。制定第三阶段计划,准备将技术转移给海军。政府将指示主要整合商与执行者合作,政府会提供示范设施准备一个第三阶段的开发计划,以转换海军使用的技术。

第三阶段:军民两用。中标企业应确保人工智能规划工具作为海军MTC2网络的1个web应用服务能够满足软件接口要求,同时作为综合规划工具的一部分集成到宙斯盾武器系统中(ACB 20或后续版本)。在将技术移交给海军前应接受政府测试和认证。除用作军事用途外,该产品还可广泛用于有人/无人系统的外场试验,或在工厂用于生产控制或人工计划等环节。