另起爐灶:超脫仿生範疇的軍事仿生技術

2020-12-20 騰訊網

在人類文明的早期階段,人類其實對於「為什麼造武器要模仿動物」這件事毫無頭緒。即便是已經開始鑄造鐵質刀劍和防具,猛獸的面部形象也總是能和它們的其它特徵一起,出現在武器的裝飾部分上,只因為當時的人類堅信,這能帶來力量。

而時至今日,也有一部分仿生造物如同當年的銅鐵刀劍一般,從裡到外就透著濃濃的模仿痕跡——然則和刀劍,乃至人類有史以來所有的仿生學、武器都不太一樣,它們的本質可以說已經超越了「仿生學」範圍,顛覆戰爭形態不在話下,就連顛覆人類自己也不是沒有可能。

造物主都為之驚駭:深度學習與神經網絡

▲ 圖為使用大量圖形計算卡組合成的機器學習平臺,它是當前人工智慧技術飛躍的臺階基石。(來源:anandtech)

眾所周知,雖然計算機很「聰明」,能夠幾乎瞬間計算出大數相加、相乘的結果,但要它們自主學習,找出某個具體問題的解,此時哪怕是最「聰明」的超級計算機也將束手無策——相比之下,人類的大腦卻能夠很輕鬆解答既「抽象」,卻又「具體」的問題。

那麼,模仿人類,或者說動物的思維方式,是否能幫助計算機學會自主解答問題,甚至是自主學習?

答案當然是能。橫掃全球所有人類棋手,甚至把自己前輩摁在地上吊打的「阿爾法零」人工智慧,就可以說是徹頭徹尾的仿生造物:在「學棋」的過程中,「阿爾法零」無需棋譜,而是左右手互搏,全靠一手深度學習來弄懂對弈中每一子的價值多寡。

而這個深度學習的源頭,正是來自上世紀80年代,人類對視覺反饋系統的神經生物學發現。這一成果在世紀初得到應用,並一步一步發展為人工智慧的學習手段。

除此之外,「阿爾法零」在對弈中還會同時用兩套神經網絡分析局勢和得失,並左右自己的下一步動作,而這個「神經網絡」,乃至背後的「遺傳算法」,也都是源自對神經元結構、遺傳原理的模仿和再發明。

至於這些人工智慧左右戰爭的能力,恐怕各種科幻文藝作品早就表達得淋漓盡致。不會出錯的人工智慧不需要肉體,哪怕它只介入指揮、決策環節,誰能保證它就會一定站在人類這邊,對人類懷有同理心?

木牛流馬終成真:從「大狗」機器人說起

▲ 圖為正在搬起編碼標識物,接受可靠性測試的波士頓動力機器人。(來源:Next digit)

隨著消費電子產業異軍突起,一時間傳感器、電動機、可動關節等元件越做越小,每年還有數以億計的資金被投入到器件小型化領域,哪怕只為了再把電池再減輕十克都值得。

在這樣的瘋狂背景下,用電子元件「等價替代」動物的身體結構,造出能和動物一樣行動奔跑的仿生機器人,也不再是無法實現的天方夜譚——短短十幾年時間裡,波士頓動力就已經從笨重的「大狗」軍用四足機器人發展出ATLAS人形機器人、SPOT小型四足機器人、更小的SPOT「迷你」,體積越發縮小,但功能卻越發接近智能生物。

就現在的表現來看,波士頓動力的機器人已經有能力在有限場景下,憑藉著事先設定的標識物(打上二維碼、射頻標籤),進行規劃好的計劃,這使得它足以勝任戰場上的定點巡邏、偵察和補給任務。

但只要稍加設想,世人就難免對這樣的仿生造物不寒而慄:如果把二維碼換成人類面部特徵,把射頻識別器換成紅外鏡頭,這些「木牛流馬」還能人畜無害麼?還能始終受控麼?這是個大問題。

可能終結戰爭的仿生技術:人類會從戰場上消失嗎?

▲ 運輸機投放無人機蜂群概念圖。(來源:DARPA)

幾千上萬年以來,人類始終是「戰爭」和「軍事」這兩個詞背後的主語。無論是圍剿野獸,還是人類內戰,軍事永遠是人類謀劃、人類研習,然後戰爭由人類發動、人類指揮,人類執行,最後又於人類手中終結。

然則終極仿生造物,人工智慧的介入,則徹徹底底地改變了這一切。就現在而言,人工智慧已經進入到了武器的設計環節,日夜不停地計算只為優化某些細節。

而在不遠的未來,人工智慧還可能會「人道地」介入戰爭,減少技術優勢一方的戰爭傷亡風險;又或是在指揮鏈裡承擔起「參謀」角色,畢竟同等條件下,人工智慧更不會出錯……如果有這麼一天,人類戰爭機器的每一個齒輪都由人工智慧擔綱,那麼結局又將如何?

無論結局最終如何,當初模仿鳥嘴造矛、模仿葉齒造鋸的人類必定想像不到,而這或許也就是仿生學的終極哲學意義,「模仿自身,學習自身,超越自身」。

蜂群無人機:從投放到作戰,旨在全由人工智慧掌控,不需人工過多幹涉的新概念武器。其偵察、指揮、控制和毀傷評估等環節自成一體,能夠大大減少實戰的人力投入。

軍事小詞典

圖 / 源自網絡

出品 / 科普中國軍事科技前沿

製作 / 旋鈕工作室

策劃 / 趙清建

監製 / 光明網科普事業部

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