前 言

算法戰(zhàn)由第三次“抵消戰(zhàn)略”的設(shè)計(jì)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(dòng)人工智能、大數(shù)據(jù)及機(jī)器學(xué)習(xí)等戰(zhàn)爭(zhēng)算法關(guān)鍵技術(shù)的研究，成立不到半年已開(kāi)發(fā)出首批4套算法。可以說(shuō)，算法就是軟武器，算力就是戰(zhàn)斗力。掌握更強(qiáng)算法不僅能快速準(zhǔn)確預(yù)測(cè)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，而且能創(chuàng)造出最優(yōu)戰(zhàn)法，實(shí)現(xiàn)“未戰(zhàn)而先勝”。

發(fā)展背景

2016年，美國(guó)辛辛那提大學(xué)開(kāi)發(fā)的人工智能系統(tǒng)阿爾法駕駛?cè)鷻C(jī)，在高保真空戰(zhàn)模擬器上，擊敗了有預(yù)警機(jī)支持、駕駛四代機(jī)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(guó)密蘇里大學(xué)訓(xùn)練出的深度學(xué)習(xí)算法，可在TB級(jí)的數(shù)字圖像中檢測(cè)、識(shí)別地空導(dǎo)彈陣地。2018年，美國(guó)Google公司與美軍算法戰(zhàn)跨職能小組建立合作，共同進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)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(zhēng)算法將在處理數(shù)據(jù)、計(jì)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(chǎng)預(yù)演、戰(zhàn)時(shí)感知與智能決策奠定基礎(chǔ)。美國(guó)作為智能化武器裝備的引領(lǐng)者，長(zhǎng)期不懈研究，已裝備了相當(dāng)數(shù)量的無(wú)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(shì)。

主要政府機(jī)構(gòu)

最初在2017年4月，美國(guó)國(guó)防部成立了一個(gè)“算法戰(zhàn)跨職能團(tuán)隊(duì)”，負(fù)責(zé)整合與國(guó)防情報(bào)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(jì)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(jì)算)、網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)和人工智能增強(qiáng)通信在實(shí)戰(zhàn)中的應(yīng)用，是美國(guó)重要的算法戰(zhàn)技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)基地。其與美國(guó)AI行業(yè)進(jìn)行財(cái)務(wù)合作，以開(kāi)發(fā)特定應(yīng)用程序。

2022年2月，JAIC、國(guó)防數(shù)字服務(wù)和推進(jìn)分析辦公室合并為一個(gè)統(tǒng)一的組織，即首席數(shù)字和人工智能辦公室(CDAO)，負(fù)責(zé)加速國(guó)防部采用數(shù)據(jù)、分析和人工智能以產(chǎn)生從董事會(huì)到戰(zhàn)場(chǎng)的決策優(yōu)勢(shì)。CDAO與各軍種、聯(lián)合參謀部、首席信息官、負(fù)責(zé)研究和工程的國(guó)防部副部長(zhǎng)和其他數(shù)字領(lǐng)導(dǎo)者密切協(xié)調(diào)，履行多項(xiàng)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(gè)部門的工作;支持整個(gè)部門開(kāi)發(fā)數(shù)字化和支持人工智能的解決方案，同時(shí)有選擇地為企業(yè)和聯(lián)合用例擴(kuò)展經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的解決方案;提供一支經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)專家隊(duì)伍，作為事實(shí)上的數(shù)據(jù)和數(shù)字響應(yīng)力量，能夠利用最先進(jìn)的數(shù)字解決方案應(yīng)對(duì)緊急危機(jī)和新出現(xiàn)的挑戰(zhàn)。

美國(guó)算法戰(zhàn)主要作戰(zhàn)樣式

當(dāng)前所謂“算法”，通常指對(duì)于解題方案的整體的、準(zhǔn)確的、完整的描述，包括解決問(wèn)題所需明確定義的規(guī)則和一系列的具體指令，其實(shí)質(zhì)是一套用系統(tǒng)方法描述和解決問(wèn)題的策略機(jī)制。算法戰(zhàn)中所包含的算力，也就不再是簡(jiǎn)單的計(jì)算能力，而是籌算、計(jì)劃、預(yù)判、定計(jì)等內(nèi)容和步驟的機(jī)器化及系統(tǒng)化。

概言之，算法戰(zhàn)是將算法運(yùn)用于戰(zhàn)爭(zhēng)領(lǐng)域，通過(guò)挖掘人工智能算法在態(tài)勢(shì)感知、情報(bào)分析、指揮決策、打擊行動(dòng)等方面擁有的巨大潛力，用算法方式破解戰(zhàn)爭(zhēng)攻防問(wèn)題，從而達(dá)到在戰(zhàn)爭(zhēng)中致勝的目的。算法戰(zhàn)的作戰(zhàn)樣式至少包括兩個(gè)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(duì)抗中增加了作戰(zhàn)雙方算法與算法之間的對(duì)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(tái)、后勤保障系統(tǒng)等早有應(yīng)用，例如，在波斯灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍配備了一個(gè)基于算法的動(dòng)態(tài)分析和重規(guī)劃工具DART，用于自動(dòng)化的后勤規(guī)劃和運(yùn)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(zhēng)的一個(gè)早期縮影。再如，美軍利用人工智能算法分析“伊斯蘭國(guó)”的相關(guān)行動(dòng)數(shù)據(jù)，試圖找出其發(fā)動(dòng)襲擊的規(guī)律，破解其襲擊策略，以便更有效地?fù)魯　耙了固m國(guó)”。而“伊斯蘭國(guó)”等恐怖組織的技術(shù)人員也可利用算法分析情報(bào)，應(yīng)對(duì)美國(guó)等國(guó)家的軍事打擊。

大數(shù)據(jù)分析只是算法戰(zhàn)的一個(gè)簡(jiǎn)單應(yīng)用。算法戰(zhàn)的本質(zhì)是推動(dòng)人工智能應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，塑造新一輪軍事優(yōu)勢(shì)。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(bào)告中指出，算法戰(zhàn)對(duì)于軍隊(duì)更大的價(jià)值在于，通過(guò)戰(zhàn)略層面的機(jī)器人戰(zhàn)爭(zhēng)和戰(zhàn)術(shù)層面的機(jī)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(jī)器人作戰(zhàn)可以顯著降低戰(zhàn)場(chǎng)人員傷亡、排除通信干擾、降低戰(zhàn)爭(zhēng)門檻。以智能機(jī)器速度決策可以瞬間協(xié)調(diào)大量傳感器和武器平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)快速兵力集結(jié)、跨大區(qū)域機(jī)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(qiáng)的協(xié)調(diào)能力、更高的智能等優(yōu)勢(shì)，塑造新的戰(zhàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。

美國(guó)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(tái)、后勤保障系統(tǒng)等，這也是“算法戰(zhàn)”區(qū)別于其他戰(zhàn)爭(zhēng)樣式的主要特點(diǎn)。美國(guó)戰(zhàn)略要求美軍必須快速大膽地追求人工智能應(yīng)用，《國(guó)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(biāo)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(fēng)險(xiǎn)，形成軍事優(yōu)勢(shì)。

在這些戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，DARPA近年來(lái)啟動(dòng)了一系列人工智能作戰(zhàn)應(yīng)用研究項(xiàng)目。例如，涉及智能感知的“智能光譜時(shí)間融合”、“敵對(duì)行為建模”;涉及情報(bào)分析與處理的“分層識(shí)別驗(yàn)證利用”;涉及戰(zhàn)略態(tài)勢(shì)研判的“大機(jī)制”、“復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境因果探索”;涉及電磁頻譜對(duì)抗的“射頻機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)”、“人工智能射頻對(duì)抗”、“本能射頻”;涉及網(wǎng)絡(luò)攻防的“規(guī)模化網(wǎng)絡(luò)狩獵”、“自主網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗系統(tǒng)”等;涉及人機(jī)協(xié)同、有人-無(wú)人編隊(duì)、“蜂群”作戰(zhàn)、體系化作戰(zhàn)的“空戰(zhàn)演進(jìn)”、“地空平臺(tái)聯(lián)合編隊(duì)”、“反蜂群人工智能”、“體系增強(qiáng)型小型部隊(duì)”等項(xiàng)目。

在這些項(xiàng)目中，開(kāi)發(fā)各種人工智能算法無(wú)疑是主要研究?jī)?nèi)容，項(xiàng)目成果未來(lái)轉(zhuǎn)移至部隊(duì)，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(guó)算法戰(zhàn)相關(guān)項(xiàng)目情況

1、碼文工程

美國(guó)防部“算法戰(zhàn)跨職能小組”承接的第一項(xiàng)任務(wù)是開(kāi)發(fā)用于情報(bào)分析的智能算法。在反恐戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍依托無(wú)人機(jī)獲取了大量關(guān)于極端組織“伊斯蘭國(guó)”武裝分子的視頻資料，但要從這些視頻中發(fā)現(xiàn)高價(jià)值目標(biāo)，僅憑人工分析，不僅需要招募數(shù)以千計(jì)的軍事和民用分析師，而且因?yàn)闀r(shí)間長(zhǎng)、效率低，無(wú)法滿足實(shí)行定點(diǎn)清除所需的時(shí)效性和準(zhǔn)確度。為此，美國(guó)防部希望以智能手段取代人工，提高時(shí)效性和準(zhǔn)確度，并將這一工作命名為“碼文工程”(Project Maven)。在美國(guó)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(gè)要素：針對(duì)特定需求的算法、與實(shí)現(xiàn)算法相匹配的計(jì)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(guó)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(guó)國(guó)家地理空間情報(bào)局局長(zhǎng)日宣布，國(guó)家地理空間情報(bào)局將接管五角大樓標(biāo)志性人工智能項(xiàng)目的部分運(yùn)營(yíng)控制權(quán)，其中包括碼文工程項(xiàng)目。

谷歌與美國(guó)國(guó)防部合作，幫助該機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)用于分析無(wú)人機(jī)鏡頭的人工智能

2、人工智能探索計(jì)劃

在“碼文工程”基礎(chǔ)上，2018年7月，國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)啟動(dòng)“人工智能探索”(AIE)計(jì)劃，吸引社會(huì)、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(shí)間。旨在以獎(jiǎng)金形式激勵(lì)社會(huì)各界探索人工智能的新概念及其可行性，特點(diǎn)是項(xiàng)目小、投資少、周期短。AIE計(jì)劃建立在DARPA國(guó)防科學(xué)辦公室“顛覆性快速跟蹤招標(biāo)程序”基礎(chǔ)之上。該程序適用于500萬(wàn)美元及以下項(xiàng)目，旨在盡量縮短初始概念到研究之間的時(shí)間跨度，快速確定概念是否值得進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。AIE計(jì)劃定期發(fā)布有關(guān)研究主題的特殊機(jī)會(huì)通告(AIE機(jī)會(huì))，主題聚焦第三代人工智能理論和應(yīng)用的研發(fā)，每個(gè)機(jī)會(huì)最高設(shè)置100萬(wàn)美元作為獎(jiǎng)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(gè)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(shí)現(xiàn)穩(wěn)健的機(jī)器學(xué)習(xí)”、“能力感知機(jī)器學(xué)習(xí)”、“虛擬智能處理”等，都屬于AIE項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目研究周期18個(gè)月，經(jīng)費(fèi)100萬(wàn)美元。AIE計(jì)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(jì)劃

結(jié)尾

運(yùn)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(duì)的投資獲得切實(shí)回報(bào)，否則人們對(duì)于算法戰(zhàn)的價(jià)值將始終持猶豫態(tài)度;因此，針對(duì)敵方的壓倒性優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越難以現(xiàn)實(shí)。如果沒(méi)有實(shí)施人工智能項(xiàng)目的效能框架，美國(guó)國(guó)防部就無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行這類項(xiàng)目。未來(lái)，美國(guó)政府將會(huì)通過(guò)極具創(chuàng)新性、實(shí)踐性的技術(shù)繼續(xù)開(kāi)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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