美國空軍對應用發展人工智慧技術的思路淺析

中國航空報訊：作為軍事技術與航空技術的領先者，美國數十年來一直影響著世界軍用航空發展方向。進入21世紀，大國之間直接發生衝突的可能性降低，也導致了美國軍用航空發展的一些變數，例如，面向大國衝突使用的F-22在服役之後空有一身「屠龍之技」，卻無用武之地。而強調聯合、多用途和信息化的F-35則風頭無二。當然，這種局面的產生也是針對使用環境而做出的抉擇。

而今，國際形勢發生變化，近幾十年徵戰未斷的美國也在思考著未來空中力量的建設。新技術引導的軍事變革讓「五代機」變為「明日黃花」。新一代的空中優勢該如何構建？這不僅僅是選擇一個或幾個「接替者」的問題，或許很大程度上將會是一次理念上的重建。推薦以下文章，是為讀者提供一個參考，在了解國外發展思路的同時，也可以思考我國的未來空中力量該如何構建。

遠航

人工智慧被認為是一種革命性技術，已經在全球範圍內獲得了廣泛發展。自2016年以來，僅短短幾年的時間，其已陸續成為世界幾十個國家的國家戰略，並在全球範圍內形成了激烈的競爭態勢。除了在民用領域對經濟振興和重塑的影響，人工智慧在軍事領域的廣泛作用以及對未來作戰方式的影響也已受到熱捧。儘管對人工智慧在軍事及安全領域的應用當前還存在著諸多非議、爭議和反對的聲音，對人工智慧應用所帶來的潛在威脅、風險還不能完全掌握和理解，但總體上，人工智慧仍在以一種不可預測的速度向前發展。

人工智慧已經成為美國開展大國競爭和未來限制、威懾及戰勝其競爭對手和目標的最關鍵技術之一。與數位技術一樣，人工智慧等都已成為美國空軍當前和未來重點發展的優先事項。美國空軍對人工智慧等的應用發展應該說最為典型，也最具代表性。其預算投資策略、採辦策略及流程、保障能力建設、工業基礎發展等一系列行為都在逐漸或者盡力向支持這些技術的發展方面傾斜和轉變。同時，美國軍方及相關的研究機構也在積極探索人工智慧軍事應用的倫理、道德問題和約束限制問題，擺出了一副「正義與道德」的惺惺之態。對人工智慧的有效控制和合理利用確是整個人類社會都應認真研究和掌握的重要問題。但實質上，以美國為代表的人工智慧軍事應用正在將該技術推向一種危險的境地。

總之一句話，以空軍為代表的美國軍方正在「快速」推動人工智慧等的軍事應用，以「快速」實現其以「智能化」為特徵之一的新一代「空中主宰力量」的部署，並實現其「『快速的』威懾和打擊全球任何目標」的目標。天下武功唯「快」不破的神話，正在軍事領域演繹，並有可能在不久的將來登場。

人工智慧賦能的「 下一代空中主宰力量」的特徵

目前，美國關於下一代戰鬥機即第六代戰鬥機的發展仍在探索，尚無定案。其他新一代空中作戰裝備，如新型遠程隱身轟炸機、加油機、情監偵系統平臺等也在研發。但從發展跡象來看，美國下一代空中主宰力量將改變以往以單作戰平臺先進能力為主的特點，轉而向「系統簇」演變。用美空軍的話講，將從「以平臺為中心」向「以網絡為中心」轉變。這將與以往的方式非常不同。其主要特徵將包括：

整個系統簇將以有人駕駛平臺為核心，以無人飛行器為輔，形成數位化、信息化、網絡化、自動化、智能化的多域或跨域一體的「空中主宰」作戰群，單個平臺的先進隱身、機動、掛載以及遠程打擊等能力都將變為「系統簇」能力的核心和外延的重要組成。這正如美國空軍負責計劃和項目的副參謀長納霍姆中將所稱，美國空軍對下一代戰鬥機的能力發展思路是：「其作戰威力不再是一架簡單的飛機平臺，而是硬體和軟體的融合，數據云、人工智慧和無限互聯的空中協奏曲。」

整個作戰群將具備相對的低成本、可消耗、可重構和可快速響應的能力。忠誠僚機（人-機編組）、無人蜂群將是其重要組成，短期內即5~8年內將有望實現該能力部署。這兩種裝備都是人工智慧技術發展的典型，但其作戰性能有待觀察，屆時其水平將有可能實現自動化駕駛，但距智能化作戰可能會有差距。

中/高空、持續性、自主化和具有一定智能水平的無人「偵察威懾」力量也將成為系統簇的重要組成。美國一些現役的中/高空長航時情監偵無人系統如「全球鷹」、MQ-4等已在開展機隊部署。美國還將發展和在這些已有系統中集成人工智慧監測技術。

美國的預算和採辦策略

在預算方面，美國正在逐步增加或爭取國防預算對人工智慧等新技術的支持。另一方面，對退役項目節省資金進行再分配，以支持與人工智慧等新技術發展相關的項目。通過人工智慧技術實現智能化可以說是當前軍事技術發展的終極目標，而數位化、信息化、網絡化、自動化都是智能化的前提和基礎。在這個意義上講，美國空軍目前正在有計劃、有步驟的實施人工智慧發展戰略。

美空軍副參謀長納霍姆曾表示，2021財年預算要包括「對數字骨幹的重大投資」。此外，空軍一些早期退役項目節省下來300億美元，美空軍在其重新分配計劃中將該筆資金用以資助部隊聯通、空間、作戰力量投射和後勤發展。其中將以數字基礎建設為重點，通過數字架構和公共數據云架構來實現人工智慧等的發展。

同時，美國空軍希望增加對先進戰鬥管理系統（ABMS）的投資，在2021財年將投入的資金增加一倍以上，達到3.023億美元。2020年，美國空軍曾申請投入1.365億美元用於現在所謂的「聯合全域指揮和控制」（JADC2）。ABMS的總成本仍在不斷變化，但美國空軍預計，到2025財年，該項目將花費33億美元，並在數據共享、自主和人工智慧方面取得進展。預算將ABMS計劃分為七類：數字架構、標準和概念開發；傳感器集成；多域數據管理；多域安全處理；多域連接；多域應用；效果集成，包括「開放式智能彈藥」、「屬性飛機」（attritable aircraft）和「實時更新任務數據文件以提高電子戰系統性能」。

在採辦方面，美國空軍正計劃採取和實施激進的採辦策略，通過實施「數位化百系列」工程加快和改變下一代戰鬥機的採辦和研製模式，擬要求工業界在五年或更短的時間內設計、開發和生產新型戰鬥機。這樣的結果將是網絡化的戰鬥機系列，針對特定需求進行開發，或是在單一機體上集成最佳技術。一型戰鬥機可以圍繞一項革命性的能力進行優化，如機載雷射。另一型戰鬥機則可能優先考慮最先進的傳感器以及人工智慧。戰鬥機也可能是一型無人武器庫。這些都是為新技術的集成在做鋪墊。而為了實現這一目標，美國空軍正在推動三項工業技術：敏捷軟體開發技術，開放式架構技術和數字工程技術。此外，美國空軍計劃在「空中博格人」（Skyborg）忠誠僚機項目的軟體開發中採用新的全壽命周期競爭方式，將可能引入多個承包商，從技術最前端便開展競爭。

技術引入方法和思路

當今軍事技術的發展很大程度上要依賴快速創新的商業技術或開源技術。尤其是美國在其「快速」作戰理念的推動下，其對商業創新的依賴將會更大。但是因為傳統因素及行為定式等的影響，美國軍方在引入商業技術方面也存在著一定的障礙和問題。總的來看，美空軍正在三個方面加強對新興商業或開源技術的引入：一是出臺戰略引領發展。2019年7月和9月，美國空軍先後發布了《The Digital Air Force》（數字空軍）白皮書和《2019人工智慧戰略》。二是全面開展數位化轉型和部隊聯通，為新興技術引入和發展提供保障。通過「數位化空軍」白皮書的發布，美空軍正在全面推進空軍的數位化建設。此外美國空軍還在開展「聯合部隊聯通」工作，打造以人工智慧先進作戰管理系統為主的JADC2系統。三是積極引入中小型或初創公司。在近期的JADC2賦能技術開發中，美國空軍選擇了28家公司進行競爭性技術開發。這些公司除了波音、諾格、洛馬、雷神等近10家常見的航空航天及防務公司外，其他幾乎均為近些年來新成立的公司。

美國空軍推進人工智慧的五條原則

2019年6月26日，美國空軍負責指導人工智慧發展的Michael Kanaan上尉在美國華盛頓AI世界政府會議上闡述了美國空軍應用AI的五條原則，可概括為：

消除技術壁壘，推進商業技術應用；

將數據作為戰略資產；實現AI準入民主化，使AI能力為所有人員可用；

將計算技能視為戰略資產；與國際政府、行業和學術合作夥伴開展溝通合作。