自21世紀20年代起,信息化戰爭成熟,邁向智能化戰爭。智能化戰爭分為兩個階段,成熟階段是腦機一體的機器人戰爭,但至少還需要十年的發展,其初級階段在2020-2030年展開,這就是以數據化、算法化、自主化和集智協同為特征的數智化戰爭。
戰爭機器從信息域邁向認知域:信息主導進階認知主導
恩格斯說:人類以什么樣的方式生產,就以什么樣的方式戰斗。工業化與軍事現代化是高度一致的,因而比照工業化的一個臺階,就可認清同時代戰爭技術形態躍進的特點規律。由此,一旦揭示工業化進程的階梯,就可把握新型工業化的機理,甚至可預知下一場工業革命,因而就可捕捉當下戰爭技術形態演變的軌跡和新質。
理清科技革命是機器模仿并代替人體功能的發展脈絡,揭示戰爭技術形態追隨科技革命的發展階梯。從機械化、信息化到智能化的冠名具有東方文化色彩,體現為對戰爭面貌的意念概括,但其本質是內在的“域”的現代化,從物理域到信息域再到認知域,“域”下分“層”,具象化到特定發展階段,就需要結合科技進步到哪個層面的物化特征來命名。究其原因,工業革命就是機器取代人的勞動,按照先易后難順序,從人的體力勞動到響應外部變化的協同勞動,再到腦力勞動的三階段,完成機械化、信息化、智能化三大革命。由此,工業化以“域”對應人的肌體,物理域對應人的體能,信息域對應人的器官,認知域對應人的大腦。故而工業革命先從物理域入手,模仿人體四肢功能;而后上升到信息域,模仿人的感知器官和神經網絡,再上升到認知域,模仿大腦,由此可以提煉出機械化-信息化-智能化的七層階梯:(機械)平臺層—信號層—網絡層(交鏈層)—流程層(反應層)—數據層-算法層(知識層、學習層)—決策層(智力層),分別對應機械化、數字化、網絡化、流程化、數據化、算法化、機器人化發展階段。最終,以機器人取代人、造就無人化作戰,而整個作戰體系也進化成擬人化的腦控人體結構。
揭示新型工業化本質是從信息主導進階認知主導,精準定位數智化戰爭新質。關注智能化戰爭萌發的當下,雖然尚無成型案例,但只要把握自動化系統代替人工系統的進階脈絡,便能看清新型工業化是機器化從信息域進階認知域的轉承期,由此預斷信息系統大發展之后迎來認知系統大發展,認知主導已成必然,從而精準定位信息化向智能化躍升過渡期的戰斗力核心要素。展開來講,信息域過渡到認知域的階梯是數據層-算法層走向機器化、武器化,數據化是把信息化的零散數字匯聚成認知大數據,是信息化邁向智能化的門檻;算法化則模仿人的大腦認知行為,包括深度感知、知覺、記憶、學習、想象、分析、評估、判斷、決策及一切心理活動,將之做成算法模型,從大數據中產生知識——規定(規則)、判定、決定,是謂初級智能化,由此自然推導出數據融合力、學算力、集智力將成為新的核心戰斗力要素,算法體系立于信息網絡之上,進而按照新的核心要素及其作戰體系勾畫信息化戰爭向數智化戰爭的機理演變。
信息化跨上數據化高臺階:體系支撐邁向數據融合
當前,戰爭技術形態完成從打鋼鐵的機械化到打硅片的信息化戰爭轉變,進入從打硅片到打數據的數智化戰爭新轉變。大數據將開啟一次重大的時代轉型,反映在軍事上,就是體系支撐信息系統交鏈的網絡化戰爭邁向體系融合大數據的數智化戰爭。
數字化是表,數據化是里。信息革命以來,數據是推動戰爭形態從機械化向信息化轉變、再向智能化轉變的內在動力。信息化早期是數字化階段,主要處理信號層的單一數字信息,如各類傳感器獲取的數字信號,多是分門別類的結構化的專業性數據,但隨信息化跨入非結構化的視覺和圖像數據化階段,數據在戰爭中運用呈幾何級數增長,復雜性隨之躍升,從而孕育智能化。歸納起來,每10年發生一次階躍。20世紀90年代,海灣戰爭開啟數字化戰爭,精確制導彈藥所占比例達8%,美軍組織1400人在利雅得前線指揮部里進行衛星圖像的數據提取,人工數據量處于GB級(1GB=1024MB);21世紀頭10年,伊拉克戰爭代表成熟的網絡化戰爭,對數據依賴度急劇提高,精確制導彈藥所占比例飆升到70%,美軍中央總部利用計算機處理25240個攻擊目標數據,在此基礎上制定“聯合一體化目標清單”,信息數據量已由GB級別上升為TB(1TB=1024GB)級。自21世紀第2個10年起,以利比亞戰爭和美軍突襲本·拉登的行動為標志,網絡中心戰向數智化戰爭過渡,在線匯集各種渠道的數據源,實時發現、甄別、定位、打擊目標,最終察-打一體推動信息數據量升至PB(1PB=1024TB)、EB(1EB=1024PB)、ZB(1ZB=1024EB)級。可以說,作戰數據量呈爆炸式增長,進而說明,機械化戰爭打鋼鐵,唯有飛機大炮發射打出工業時代的化學彈藥,才能稱為機械化戰爭。同樣,信息化戰爭打信息,只有信息系統流動的信息,從機械化時代的電子信號上升為數字流時,才能成為信息化戰爭。數智化戰爭打大數據,只有網絡里流動的數字上升為數據洪流時,才能成為數智化戰爭。
大數據旨在集中數據、整合數據、共享數據,實現數據融合。信息化在解決信息獲取和連通問題后,轉入提高信息的利用率上來,數據化成為一體化的標簽,從而揭示了信息化戰爭向智能化戰爭推進的深層奧秘:掌握敵人的武器、兵力與部署數據足以打贏一場戰爭;掌握敵人的政治軍事經濟網絡數據足以打贏多場戰爭;掌握敵人的地球物理數據和生物數據,就可以掐住敵人的生存頸項,不戰而勝。集中力量可以辦大事,數智化時代就是集中數據辦大事。以國家一體化大數據中心為參照,數據集中沉淀,就是把小數據匯集成大數據,實現跨指揮層級、跨戰區、跨軍種、跨作戰部門、跨作戰業務的一體化組織。因此,大數據實質是數據一體化,把各類信息數據有效整合。麥肯錫全球研究所對大數據的定義是:一種規模大到在獲取、存儲、管理、分析方面大大超出了傳統數據庫軟件工具能力范圍的數據集合。大數據不只是數據量大,而且數據類型多,包括大量網絡日志、音頻、視頻、圖片、地理位置信息等非結構化數據,處理速度快,還能從價值低的數據中提煉出高價值數據。反映到軍事上,戰爭大數據就是由一張張衛星偵察照片、一頁頁航海日志、一場場演習訓練錄像、一條條考核記錄等等單個不起眼的數據匯集成蘊藏戰爭藝術的大數據,把它們收集起來、應用起來,數智化的威力就從中爆發出來。以美軍為例,2011年利比亞戰爭打響以來,信息系統還是那樣的信息系統,但信息不再是小數據,而是把各個信息系統里串串溪流的小數據匯聚到大數據平臺上,形成數據融合的汪洋大海。最后,數據推送共享,顛覆信息交互模式,讓大數據發揮大效益。數據集中、融合的目的是向各類各級指戰員提供高價值信息,實現大數據的共享。這種共享不是簡單的交換數據,相互間看一模一樣的數據,即不是讓師長和班長交換數據實現跨層級的共享,也不是讓海軍看空軍的數據,讓空軍看海軍的數據來實現軍種間的共享,而是大數據平臺集中、融合所有層級、軍種、戰區的數據后,按指戰員各自崗位所需的信息做精準推送,這是高級的共享。 大數據打開智能化聯合作戰新時代,數據挖掘產生高價值知識。事實表明,決策優勢依賴大數據分析,從而預知戰場未來態勢。數據挖掘融合服務于戰爭預警與作戰決策,既能精準把握宏觀上的戰爭風險與機遇,也能在微觀上科學預報軍事入侵行動。數據量越大、數據更新越快,挖掘融合的價值越大。比如美軍運用大數據挖掘就成功預測俄烏沖突的爆發時間。數據挖掘決定知己知彼,美軍《大數據倡議》隱藏的要義即是開發海量數據進行大數據分析,大數據作為智能化的基礎,會越來越重要。
數據化承接算法化:網絡中心戰邁向算法中心戰
20世紀以來縱橫疆場的機械化是物理域的現代化,20世紀末興起的信息化是信息域的現代化,21世紀初新興的智能化是認知域的現代化。所謂機械化戰爭轉向信息化戰爭,實質是從火力、機動力主導的平臺中心戰邁向信息主導的網絡中心戰;信息化戰爭邁向數智化戰爭,實質是從信息主導的網絡中心戰邁向認知主導的算法中心戰。
認知主導落實到算法驅動,智能化從數據層上升到算法層。數智化戰爭用算法軟件實現各種認知模型來驅動作戰。相對于人的認知力從體驗-經驗中來,機器智能的認知力則來自對大數據的學算,因此,學算力包括機器學習力、算力和算法設計力三部分,其中,機器學習力是自動產生新作戰知識的能力,即自動獲取新作戰規則和新計算方法的能力;算力是網絡和計算機處理大數據的支撐能力;算法設計力是人類賦予網絡和計算機的推理規則與計算方法的能力。學算力最終落地到算法上來,所謂算法就是人工智能模仿人類認知行為的物化形式——計算與推理模型的軟件程序,算法的意義在于由數據生知識,吃進去的是數據,吐出來的是知識,一類是規定(規則),包括作戰原則、條令、經驗等規律性知識;另一類是依據規則做出的具體判定與決定,包括目標識別、企圖判定、定下決心、生成作戰計劃。為此,按照知行合一的指導方針,算法驅動分為前端學習和后端使能,學習算法獲取人類知識和自動生成知識(即作戰規則),使能算法把機器學習和人工賦能的知識運用起來生成判斷與決策來驅動作戰。由于人類的知識和賦能帶有鮮明的主觀判斷和心理好惡,所以機器學習和使能應用,也因算法注入人的主觀和心理要素,因而得出不同結論,產生不同知識(規則),正如不同軍隊有不同軍事原則,即便使用相同武器,不同軍隊的機器智能也因繼承各自的軍事原則而生成不同的作戰規則、判斷和決策。 算法生成戰法,跨上認知域支配信息域的新階梯。數智化戰爭以數據為本,以算法為心,算法設計引領人-機結合的戰法創新,綻放出超越人腦計算極限的新戰術。現代全域多維的作戰設計,對思維復雜度和思維廣度的要求已經超越指揮員和參謀群體的大腦容量,需要計算機大腦的算法來處理海量大數據。算法對抗產生高維度作戰,認知域力量駕馭信息域和物理域力量,開創基于算法的戰爭藝術。隨著網絡、太空、電磁、腦控等新型作戰力量進入戰場,算法不是傳統戰法創新的工具,而是發揮主導作用,以算法控制武器系統交戰,甚至黑客和病毒算法可以成為武器直接交戰,這些高維度作戰支配常規聯合作戰,成為戰場最高制權。
算法中心戰橫空出世,推動信息化戰爭向智能化戰爭蝶變。數智化戰爭作為從信息化戰爭躍升到智能化戰爭的過渡期,發生蝶變效應,因而具有不可逾越性,類似于機械化戰爭邁向信息化戰爭之間有個高技術戰爭的過渡期。
算法化激發自主性:精兵聯合制勝邁向自主集智制勝
數智化戰爭的新質是認知主導、數據融合的算法中心戰,取代信息主導、體系支撐的網絡中心戰,在作戰上表現為從行動上的聯合躍升到智力上的聯合,即人與人的聯合、人與武器的聯合、武器與武器的聯合上升到智力層面,由此發出自主聯合、集智制勝的強音。
人腦與電腦集智是制勝基礎,智能決策優勢凸顯。自當下起,武器數智化與網絡化相結合造就無人作戰系統浪潮,無人機、無人艇、無人車井噴式發展,掀起以無人系統蜂群為標志的戰場智能化小高潮。但數智化階段,人工智能尚不強大,達不到戰場無人化,呈現有組織作戰與自組織作戰混合并存,電腦助力人腦重構作戰決策形態。為此需要人類智力和機器智能互補互動,而非人工智能單項突進,從而使指戰員智力疊加武器智能來激發戰場智性,實現有人系統與無人系統的緊密結合。 跨域集智是制勝主體,謀略駕馭算法是關鍵。跨域集智是當前各國軍隊競爭的重中之重,傳統物理域的陸海空作戰和導彈戰,都是火藥殺傷,聯合作戰跨軍種籌劃、決策和計劃都基于同樣的火藥殺傷機理,但網天電和腦控等高維度作戰領域是非火藥殺傷機理,高低維度的不同性質戰場平行之下,瞬時進行跨域籌劃、判斷、決策是世界性軍事難題,需要指戰員知識結構大力突破。未來不指望指揮員都成為數學家、運籌學家,但要能組織領導好基于算法的戰法創新和基于模型的聯合作戰,自身的數學功底必然低不得,美軍提出未來指揮官要適應用大數據儀表盤指揮作戰。
解放指戰員和武器的自主性,推動自適應的聯合制勝邁向自主化的集智制勝。認清現代化是物理域自動化—信息域自適應—認知域自主化的演進本質,第一階段的機械化本質是控制論下的自動化,火力、機動力平臺倚靠外部指令實現集中式自動控制;第二階段的信息化本質是協同論下的自適應,兵力和武器平臺通過信息系統實現對外環境變化的反應,并通過聯網實現分散狀態下的同步聯動;所謂自適應就是受到刺激下的自動調整,屬于刺激-反應模式,潛臺詞是倚靠既有知識(規則)對外部環境變化做出條件反射式的調整反應。由此,信息化戰爭從機械化的預先計劃型作戰轉變到響應式作戰上來。但自適應是淺層智能,主要是應對外部環境變化做出短期應急性調整,總體上信息化作戰是有組織大于自組織,一線兵力和平臺自主性有限。這個問題交由第三階段的智能化來從根本上解決,智能化本質是自組織理論下的自主化,表現為自學習、自動推理,自主更新知識(規則),主動與外部發生互動,從而能動地改造環境、改善態勢。由此,處于智能化初期的數智化軍隊,需要把網絡上的每一個作戰節點都打造成智能體(或稱自治體),具有“四性”——自治性、主動性、社會性、進化性(成長性),對無人武器系統來說,這“四性”都要做成智能算法;對指戰員來說,要借助“四性”算法來主動決策,由此把人和武器都打造成自主觀察(感知)—判斷—決策—行動的智能體,產生以各級指戰員自主決策與無人系統自主決策相結合的新格局。 自主化成為戰爭發展新風標,數智化作戰體系自主進化出戰爭大腦是智能化目標。一言以蔽之,自主性就是人和武器的主觀能動性,是貫徹戰略、戰役、戰術和技術各層級、各領域的主動性。自主性高于自適應性,是數智化戰爭高于信息化戰爭的優勢所在。戰爭的創造力大爆發,相對于信息化作戰突出指戰員在作戰程序和作戰行動上的聯合,數智化作戰突出指戰員智力和機器智能的集成。由此,認知域的決策優勢調動信息域的信息優勢、物理域的平臺優勢,創造前所未有的行動優勢:聯合維度革命——有人系統與無人系統聯合作戰新形態;聯合速度革命——跨域聯合依靠自主決策,極大壓縮聯合作戰指揮控制與協同時間;聯合粒度革命——量子態的馬賽克作戰疊拼成數智化聯合作戰,眾多“班長的戰爭”涌現戰爭全貌。當前,數字孿生技術和元宇宙場景為作戰體系自主進化提供了技術解決方向,由此,作戰體系的集智行為經過自主進化,最終生成戰爭統一大腦,數智化作戰體系完成向機器人作戰體系蛻變。
審核編輯 :李倩
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原文標題:數智化戰爭:自主聯合 集智制勝
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