中國國防科技大學教授王飛躍提出的關於複雜系統研究的「平行智能」與CPSS跨域作戰新概念,綜合考慮了包括軍事體系、戰爭體系等存在的諸多社會問題,指明了未來作戰的新形態。據此,韓國媒體稱,中國的「平行軍事體系」概念已運用於國防改革和軍事戰略的制定中,對於韓國軍隊有極大的借鑑意義。本文是韓媒對我國「平行軍事體系」的深刻剖析。
近年來,在信息化戰場和人工智慧發展的基礎上,中國軍隊掀起了研究新時期軍事理論的新高潮。在這種背景下,與中國軍隊整體軍事力量建設和運用相關的「平行軍事體系」理論的研發與應用獲得長足發展。
所謂「平行軍事體系」是指利用人工智慧技術、計算機模擬技術和自動控制技術,實現實際軍事系統與人工軍事系統的有機結合,並以此建設、管理、運用軍事力量(武器、裝備、組織、人力)的複合體。中國軍隊「平行軍事體系」的發展尚處於初級階段(認識與探索階段),目前正在積極進行作戰試驗、網絡戰、政策決策支持、武器系統、指揮自動化等領域的應用研究。隨著各種傳感器、物聯網、大數據、雲計算、自動控制等信息通信技術的快速發展,建設新軍事體系將成為一大趨勢。不可否認,中國軍隊有關「平行軍事體系」建設的經驗和做法,還是非常值得韓國借鑑與參考。
中國發布的2015國防白皮書——《中國的軍事戰略》強調,加強作戰問題研究,深入探索現代戰爭的制勝機理,形成與打贏未來戰爭相適應的先進軍事理論體系 。在這一政策指引下,中國軍隊為主動適應信息通信技術(ICT: Information and Communication Technology)的快速發展與世界軍事變革(Revolution in Military Affair)的潮流,深入研究並積極運用體系作戰(Systems Operation)、平行作戰(Parallel Operation)、目標中心戰(Target Centric Warfare)等新的作戰理論 。
最近,中國軍隊將理論研究的重點由作戰領域轉向與部隊整體建設和運用相關的領域。其中,最具代表性的是中國國防科學技術大學王飛躍教授提出的「平行軍事體系(SoPMS: System of Parallel Military Systems)」。「平行軍事體系」是諸平行軍事系統(Parallel Military Systems)的集合體 。即,利用人工智慧技術、計算機模擬技術及自動控制技術,實現實際軍事系統與人工軍事系統的有機結合,並以此建設、管理、運用軍事力量(武器、裝備、組織、人力)的軍事系統。這裡所說的軍事系統是指為了遂行多樣化軍事任務,達成作戰目的/戰爭目的,一系列的人力/物力構成要素間相互作用、相互影響的集合體。
據推測,中國軍隊已將這一「平行軍事體系」和「平行軍事系統」概念運用於國防改革和軍事戰略的制訂中。因此,深入研究中國軍隊的「平行軍事體系」,對於理解和把握中國軍隊的發展方向有著重要的意義。
基於對未來作戰——「戰爭」和「非戰爭軍事行動(MOOTW)」將進入全新階段的認識,中國軍隊積極開展「平行軍事體系」的理論研究。未來軍事作戰將超出(物理域,Physical Domain)、(信息域,Information Domain)範疇,拓展至(認知域,Psychic Domain)和(社會域,Social Domain),且敵我對抗幾乎涵蓋所有領域。因此,中國軍隊認為,隨著軍事作戰的複雜性大為增加,認知並管制軍事行動會遇到越來越多的困難 。
中國軍事專家主張,現代戰爭及未來戰爭具有物理領域、網絡領域、感知領域相互交融的跨域作戰(Cross-Domain Operation)特徵,並強調跨域作戰已成為西歐強國開展軍事行動、特別是非戰爭軍事行動(MOOTW)的重要特徵。從圖-1中可以看出,跨域作戰是以高尖端武器為核心的「明戰」、以網絡武器為主導的「暗戰」及以社會媒體為手段的「觀戰」之有機戰略組合。中國軍事專家認為,這種戰爭樣式的變化,對實時化的軍事訓練、作戰、評估等提出了越來越高的要求。
圖-1:跨域作戰(Cross-Domain Operation)之(新三戰)
為了有效應對信息化、人工智慧化時代的到來,解決軍事系統的複雜性難題,克服軍事系統認知能力不足的局限性,中國軍隊積極探索研究複雜系統(complex system)理論和方法論的應用 。複雜系統能夠以非線性方式對大量相互作用、相互影響的下層構成要素進行綜合分析,這是以往單純剖析構成要素的分析方法所不具備的特性。
戰爭是在諸要素相互作用、相互影響的複雜體系下實施的。中國軍隊認為,戰爭體系由與戰爭直接相關的軍事系統及經濟系統、政治系統、社會系統等下層系統構成。這些下層系統密切協作配合,相對敵方具有強烈的、鮮明的對抗性。這種戰爭體系的根本特徵通過整體性(entirety)、非線性(nonlinearity)、湧現性(emergence)、不確定性(uncertainty)、非重複性(non-repeatability)等表現出來 。換句話來講,戰爭體系因構成要素間非線性的相互作用、相互影響、相互激發能夠產生整體的湧現性。因此,依靠單純的戰爭體系構成要素剖析方法,根本無法正確理解戰爭體系的整體特性與功能。此外,因戰爭體系與戰爭環境的相互作用及戰爭體系構成要素本身的可變性,各構成要素的性質、狀態會相應地發生變化,結果導致整個戰爭體系發生改變。因此,戰爭體系具備不確定性和非重複性。
戰爭的進程同樣具有多樣性和複雜性。中國軍隊認為,戰爭的進程是一個複雜的動態過程,各種武器裝備、多領域組織、環境、社會人員密切相關,敵對雙方進行一體化、全縱深、高強度對抗。今天的戰爭,即信息化、人工智慧化時代下的戰爭,對武器裝備集成化、參戰人員的作戰素質、戰場網絡的互動共享與實時性等提出越來越高的要求。現代戰爭的進程多重因素交織,複雜性前所未有,結果導致戰爭狀況的認知與管制面臨諸多困難 。
正因為如此,以傳統的技術手段,無法有效解決裝備發展的規劃與頂層設計、武器體系的科學論證、體系作戰(Systems Operation)能力的形成 、規範化的軍事訓練、作戰計劃的制訂、戰場狀況的快速分析與應對、作戰行動的有效協同、戰爭對政治/社會產生影響的評估、高效的戰爭管制等問題。換句話來講,戰爭體系與戰爭執行過程的複雜性,使得基於線性因果性(linear causality)的傳統理論和方法,無法有效分析與應對戰爭狀況,存在明顯的局限性。顯然,贏在信息戰,需要以新的軍事理論、軍事方法及軍事技術做支撐 。
1、理論背景
近幾年,大數據、雲計算、人工智慧等計算機技術越發火熱,各種傳感器、物聯網、電子標籤(RFID)、可攜式智能設備等信息感知能力也取得長足發展。在這種背景下,計算機實驗與仿真成為解決科學、工程學、社會學等領域複雜問題的重要工具 。特別是美國聖菲研究所(Santa Fe Institute)基於主體的建模方法(ABM: Agent-Based Model),在社會科學領域得到廣泛應用,在研究分析各種複雜社會問題,並基於此制訂政策方面發揮了重要作用 。概括起來,基於主體的建模方法由「行為者」與「環境」及規定「行為者」與「環境」間相互作用的「規則」構成。研究者可利用基於主體的建模方法,構建模擬實際社會體系的虛擬社會體系,以此來研究體系整體的複雜現象,即研究宏觀現象的「湧現性」、「動態性」等,並為了達成研究目的和政策目標,開展各種試驗活動。
在這一技術發展的背景下,為了綜合解決包括軍事體系、戰爭體系在內的社會體系存在的諸多問題,中國國防科學技術大學教授王飛躍在2004年提出了關於複雜系統研究的「社會計算」這一新的概念 。
「社會計算」建立在整合人工社會(Artificial Society)、計算實驗(Computational Experiment)建模、平行執行(Execution)的ACP方法之上,包括社會體系建模/分析/管制、組織管理等一系列解決問題的活動。事實上,王飛躍教授通過「社會計算」概念,將包括電子郵件、計算機支持的協同工作(Computer-Supported Cooperative Work)等內容的社會化軟體(Social Software)、社會化計算(Social Computing)概念拓展為「面向社會科學的計算理論與方法」。
如前所述,ACP方法由人工社會建模、計算試驗、平行執行三個階段。
從圖-2中可以看出,在第一階段,利用基於主體的建模方法,在計算機上虛擬複雜的實際社會,即建立一個乃至多個人工系統或人工社會模型。通過最新控制技術和學習/訓練活動,構建起實際系統與人工系統相互作用、相互影響的平行體系(Parallel System)。
圖-2:基於ACP方法的社會系統的建模與分析
在第二階段,通過一系列的「計算實驗」,對實際社會發生的各種複雜社會行為進行設計與分析,或對複雜系統的各類影響要素進行持續性的定量評估與預測。這裡所說的計算實驗,大部分運用計算機實驗仿真的技術與方法。需要強調的是,識別複雜系統「湧現性」、驗證人工社會與實際社會(等價性,equivalence)時,還需運用其它方法 。「計算實驗」應該是專門針對複雜系統的分析與實驗,因此除了現有的計算機實驗與仿真外,還需運用新的方法和手段。顯然,這與基於線性因果關係的實驗與仿真有著明顯的差別。
在第三階段,基於第一階段構建的平行體系,推進實際系統與人工系統的同步化,並在相互結合、相互補充的基礎上,進行綜合評估分析。此外,實際系統與人工系統分別進行未來趨勢預測與展望,然後基於此對實際系統進行有效管理與控制。這樣,就可以完成對複雜化社會系統的「平行執行」。這裡所說的「平行執行」是王飛躍教授首次提出的概念,意味著實際系統與人工系統間的相互作用與同時執行。從這一角度來看,「平行執行」概念中的「平行」與計算機術語 「並行處理(Parallel Processing)」中的「並列」有著很大不同。
目前,中國在交通/物流/生態系統、農業/製造業系統、人口動態管理/控制系統、社會/經濟系統、公共安全系統等諸多民用領域,廣泛運用「社會計算」方式來破解發展過程遇到的各種難題和複雜問題。隨著「社會計算」日益發揮重要作用,中國在軍事領域也開始引入「社會計算」,並逐步形成具有中國特色的「平行軍事體系」理論。
2、平行軍事體系理論結構
「平行軍事體系」與「社會計算」概念同時出現,並一同發展起來。2012年6月,在北京召開的第428次香山科學會議上,首次介紹了「平行軍事體系」概念 。香山科學會議由國家科學技術部發起,相繼得到中國科學院、中央軍事委員會裝備發展部(原總裝備部)、國家國防科技工業局(前、原國防科技工業委員會)等部門的資助與支持。此次會議以「ACP方法與平行軍事體系(SoPMS)」為主題,就平行軍事體系相關問題進行了討論和交流,並對多類平行軍事體系的應用前景進行了探討。自此之後,平行軍事體系的思想得到廣泛關注。
從根本上來講,中國軍隊的「平行軍事體系」通過計算實驗探索和應對軍事複雜性,從而有效解決人類認知能力不足的局限性。不難預測,「平行軍事體系」在信息化、人工智慧化時代,能夠積極面對日新月異的軍事變革,破除戰爭迷霧,認識和把握未來戰爭的特徵和規律,加快戰鬥力生成模式的轉變。可以說,「平行軍事體系」是有效利用人工智慧、雲計算等各種計算機技術、仿真技術、最新控制技術,基於ACP方法來構建起的。
首先,利用人工社會的建模與仿真方法,在計算機上構建人工軍事系統。這一人工軍事系統是與實際軍事系統相對應的、基於系統建設目的和「平行宇宙理論(Parallel Universe Theory)」構建起的多重系統。具體來講,就是將一個實際軍事系統,建設成對應的影像、試驗、安全、評估、訓練、學習等的多重系統。這樣構建的多重(muliverse)人工系統能夠與實際軍事系統自動關聯、相互作用,從而構建起平行軍事體系。平行宇宙理論來源於物理學家休·埃弗萊特(Hugh Everett III)對量子力學(Quantum Mechanics)的解釋。休·埃弗萊特主張,從理論上來講,平行線上除了我們生存的宇宙(世界)外,還存在其他一定數量的宇宙 。平行軍事體系研究者們比「平行宇宙理論」更進一步,著重強調平行軍事體系實際應用的重要性及其重大意義。
其次,在人工軍事系統上進行各種實驗,定量分析和預測影響高度複雜的軍事系統的各種因素。在此基礎上,推進人工軍事系統與實際軍事系統的同步化及補充分析。之後,人工軍事系統和實際軍事系統分別對未來發展與進化進行評估預測,並據此對實際軍事系統進行有效管理與控制,這樣就實現了軍事系統「計算實驗」與「平行執行」的有機整合。
圖-3:平行軍事體系的理論結構
從圖-3中可以看出,「平行軍事體系」基本框架的執行表現為學習與訓練、實驗與評估、管理與控制三種形態。第一、學習與訓練需在確保人工軍事系統和實際軍事系統相互作用的前提下,圍繞人工軍事系統展開。需要強調的是,人工軍事系統與實際軍事系統間存在很大差距,因此沒有必要堅持平行推進。第二、實驗和評估圍繞計算實驗展開,人工軍事系統和實際軍事系統進行各種形式的測試,並對測試結果進行測定、評估與預測。第三、管理與控制圍繞平行執行展開,通過人工軍事系統與實際軍事系統間的實時/平行的相互作用,對複雜化的軍事系統進行高效的管理、控制與指揮 。
總體來講,「平行軍事體系」是對軍事知識、信息、數據整合的前提下,進行計算實驗,由此生成新的知識,從而完成對實際軍事系統的具體研究、管理與指揮。
三、「平行軍事體系」的研究與應用
目前,在中國中央軍事委員會裝備發展部的高度關注和大力扶持下,中國科學院、國防科技大學的專家們開展的「平行軍事體系」研究取得長足進步。為了突出導向,加強研究,推進「平行軍事體系」建設深入發展,中國指揮與控制學會、中國自動化學會等還專門設立了「平行軍事體系」委員會。
如前所述,「平行軍事體系」的核心是將ACP方法運用於軍事領域。事實上,「平行軍事體系」出現的時間並不長。據推測,中國軍隊的「平行軍事體系」正處於概念研究與探索性應用階段。從目前來看,中國的軍事科學家正將複雜系統理論與方法應用於軍事領域,並將把以計算實驗為核心的ACP方法用於處理軍事領域複雜性認知問題的重要手段來使用。總體來講,在很多領域,中國根據實際需要,堅持依靠科技進步,不斷推進「平行軍事體系」的發展。比方說,中國軍隊在作戰實驗、網絡空間、決策支持、武器系統論證、指揮自動化等領域,深入研究並應用「平行軍事體系」。
圖-4:基於ACP 的智能情報
中國軍隊基於「平行體系」新提出的智能化平行情報(Parallel Intelligence)概念尤為引人關注。目前,中國軍隊正努力在平行情報上有所作為。具體來講,中國軍隊在「情報」與「智能」一致的「平行思想」基礎上,通過積極運用ACP方法和網絡-物理-社會融合系統(Cyber-Physical-Social Systems) 來構建平行情報體系,進而達成「靈捷(agility)的情報收集」、「聚焦(focus)的情報分析與評估」、「收斂(convergence)的決策」(參考圖-4) 。這裡所說的網絡-物理-社會融合系統指基於信息通信技術(ICT)和網絡技術,實現網絡空間、物理環境及社會行為相互影響、相互作用、相互聯繫的複雜系統。
中國軍隊把著眼長遠和立足當前結合起來,積極推進「平行軍事體系」建設。目前,中國軍隊已開始在部分領域應用「平行軍事體系」。隨著認識的進一步深化,通過凝聚發展共識,「平行軍事體系」的上層結構設計將不斷強化。與此同時,中國軍隊將在更多領域加強中型或小型「平行軍事體系」的應用研究,並逐步構建與具體背景和任務相適應的實驗環境和「平行軍事體系」。中國軍事專家們認為,「平行軍事體系」具備前瞻性、全局性、戰略性特徵,關乎所有軍事領域,因此要整體把握事物的聯繫,充分考慮整體系統與部分系統的辯證關係 。
中國軍隊內部也有一些人對「平行軍事體系」持懷疑態度。這些人士強調,基於「平行宇宙理論」強調實際社會與多重人工社會間的等價性是不科學的,不具備直接現實性。也就是說,根據「平行軍事體系」理論,把在人工社會進行的實驗應用到實際社會,其實是非常危險的 。
儘管遭到一些反對和質疑,但是中國軍隊還是堅定地將「平行軍事體系」基本理論積極應用於國防改革、軍事戰略制訂等諸多領域,這主要是因為「平行軍事體系」得到了主管中國軍隊建設的主要機構的高度重視、大力支持及有關部門的積極配合。正因為如此,在出現新思路與新對策之前,「平行軍事體系」將會在中國軍隊內部得到持續發展,並對中國軍隊建設與發展產生深遠影響。
四、構建「平行軍事體系」的意義及啟示
為了打贏人工智慧化、無人化、自動化時代下的信息化戰爭,中國軍隊正在著眼長遠,努力構建戰略層面的「平行軍事體系」。在這一過程中,中國除了積極引進吸收基於主體的建模方法、人工社會、自動控制技術等西方先進的理論與方法的同時,還在大力發展中國傳統的複雜性思想。換句話來說,針對社會系統和軍事系統的「社會計算」與「平行軍事體系」的理論與方法論,在很大程度上沿襲和傳承了錢學森、戴汝為等提出的開放的複雜巨系統(OCGS: Open Complex Giant System)概念和以人機結合為主要特徵的、解決這些系統問題的方法——綜合集成法 。
就複雜系統的思想、理論而言,歐洲學派、美國學派和中國學派之間有著很大區別。歐洲學派主張消散系統(Dissipative System)、協同學(Synergistics)、突變理論(Catastrophe Theory)等;美國學派主張複雜適應系統(Complex Adaptive system)、湧現性(Emergency)等;中國學派主張開放的複雜巨系統(OCGS)、系統學(Systematology)等。
在中國傳統的複雜性思想和理論中,最受關注的是前面提到的開放的複雜巨系統(OCGS)和「綜合集成法」。「綜合集成法」是從整體上考慮並解決問題的方法論,即通過人機結合,綜合集成各種知識和情報,進而實現從感性到理論、從定性到定量的決策支持。據推測,「開放的複雜巨系統(OCGS)」理論和「綜合集成法」概念在中國軍隊現代化建設和政策決策過程中發揮了重要作用,有效推進了軍事戰略、作戰理論及武器系統的發展。為了牢牢掌控戰爭的主導權,中國軍隊堅持軍事領域創新驅動戰略,進行多領域軍事理論研發。從這一角度來看,中國軍隊研究與應用「平行軍事體系」理論,實際上是和美國的實時行動方案分析(Real-Time Course of Action Analysis)、「深綠計劃」(Deep Green Project)等一樣,都是積極應對信息化、人工智慧化時代的到來,為發展新的作戰理論和軍事理論而做出的具體努力 。
面對人工智慧時代,中國很有可能會利用「社會計劃」和「平行軍事體系」構建新的軍民聯合安全體系和社會管理體系。除了「平行軍事體系」,中國軍事專家還提出了軍民聯合新指揮控制概念,並著手研究如何構建新的指揮控制系統、實現中國式的一攬子安全管理。中國將這些研究成果廣泛應用於政府對社會進行自動化和智能化的管理上,以期實現社會管理體系的轉型升級 。
總體來講,隨著各種傳感器、物聯網、數據挖掘、大數據、雲計算、人工智慧、自動控制等信息通信技術的快速發展,確立包括軍事安全、公共安全的新安全概念及構建與此相適應的安全體系和軍事體系已成為信息化、人工智慧化時代的發展要求。作為韓國,一方面要堅持和完善民主主義,防止Big Brother式的監視體制出現,另一方面應學習和借鑑中國軍隊在運用「社會計算」和「平行軍事體系」過程中的成功經驗和做法。
來源:搜狐軍事、德先生
原標題:韓媒:中國構建人工智慧「平行軍事體系」的動向與啟示
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