以数据化、算法化、自主化和集智协同为特征的数智化战争

电子说

1.3w人已加入

描述

自21世纪20年代起,信息化战争成熟,迈向智能化战争。智能化战争分为两个阶段,成熟阶段是脑机一体的机器人战争,但至少还需要十年的发展,其初级阶段在2020-2030年展开,这就是以数据化、算法化、自主化和集智协同为特征的数智化战争。

战争机器从信息域迈向认知域:信息主导进阶认知主导

恩格斯说:人类以什么样的方式生产,就以什么样的方式战斗。工业化与军事现代化是高度一致的,因而比照工业化的一个台阶,就可认清同时代战争技术形态跃进的特点规律。由此,一旦揭示工业化进程的阶梯,就可把握新型工业化的机理,甚至可预知下一场工业革命,因而就可捕捉当下战争技术形态演变的轨迹和新质。

理清科技革命是机器模仿并代替人体功能的发展脉络,揭示战争技术形态追随科技革命的发展阶梯。从机械化、信息化到智能化的冠名具有东方文化色彩,体现为对战争面貌的意念概括,但其本质是内在的“域”的现代化,从物理域到信息域再到认知域,“域”下分“层”,具象化到特定发展阶段,就需要结合科技进步到哪个层面的物化特征来命名。究其原因,工业革命就是机器取代人的劳动,按照先易后难顺序,从人的体力劳动到响应外部变化的协同劳动,再到脑力劳动的三阶段,完成机械化、信息化、智能化三大革命。由此,工业化以“域”对应人的肌体,物理域对应人的体能,信息域对应人的器官,认知域对应人的大脑。故而工业革命先从物理域入手,模仿人体四肢功能;而后上升到信息域,模仿人的感知器官和神经网络,再上升到认知域,模仿大脑,由此可以提炼出机械化-信息化-智能化的七层阶梯:(机械)平台层—信号层—网络层(交链层)—流程层(反应层)—数据层-算法层(知识层、学习层)—决策层(智力层),分别对应机械化、数字化、网络化、流程化、数据化、算法化、机器人化发展阶段。最终,以机器人取代人、造就无人化作战,而整个作战体系也进化成拟人化的脑控人体结构。

揭示新型工业化本质是从信息主导进阶认知主导,精准定位数智化战争新质。关注智能化战争萌发的当下,虽然尚无成型案例,但只要把握自动化系统代替人工系统的进阶脉络,便能看清新型工业化是机器化从信息域进阶认知域的转承期,由此预断信息系统大发展之后迎来认知系统大发展,认知主导已成必然,从而精准定位信息化向智能化跃升过渡期的战斗力核心要素。展开来讲,信息域过渡到认知域的阶梯是数据层-算法层走向机器化、武器化,数据化是把信息化的零散数字汇聚成认知大数据,是信息化迈向智能化的门槛;算法化则模仿人的大脑认知行为,包括深度感知、知觉、记忆、学习、想象、分析、评估、判断、决策及一切心理活动,将之做成算法模型,从大数据中产生知识——规定(规则)、判定、决定,是谓初级智能化,由此自然推导出数据融合力、学算力、集智力将成为新的核心战斗力要素,算法体系立于信息网络之上,进而按照新的核心要素及其作战体系勾画信息化战争向数智化战争的机理演变。  

信息化跨上数据化高台阶:体系支撑迈向数据融合

当前,战争技术形态完成从打钢铁的机械化到打硅片的信息化战争转变,进入从打硅片到打数据的数智化战争新转变。大数据将开启一次重大的时代转型,反映在军事上,就是体系支撑信息系统交链的网络化战争迈向体系融合大数据的数智化战争。

数字化是表,数据化是里。信息革命以来,数据是推动战争形态从机械化向信息化转变、再向智能化转变的内在动力。信息化早期是数字化阶段,主要处理信号层的单一数字信息,如各类传感器获取的数字信号,多是分门别类的结构化的专业性数据,但随信息化跨入非结构化的视觉和图像数据化阶段,数据在战争中运用呈几何级数增长,复杂性随之跃升,从而孕育智能化。归纳起来,每10年发生一次阶跃。20世纪90年代,海湾战争开启数字化战争,精确制导弹药所占比例达8%,美军组织1400人在利雅得前线指挥部里进行卫星图像的数据提取,人工数据量处于GB级(1GB=1024MB);21世纪头10年,伊拉克战争代表成熟的网络化战争,对数据依赖度急剧提高,精确制导弹药所占比例飙升到70%,美军中央总部利用计算机处理25240个攻击目标数据,在此基础上制定“联合一体化目标清单”,信息数据量已由GB级别上升为TB(1TB=1024GB)级。自21世纪第2个10年起,以利比亚战争和美军突袭本·拉登的行动为标志,网络中心战向数智化战争过渡,在线汇集各种渠道的数据源,实时发现、甄别、定位、打击目标,最终察-打一体推动信息数据量升至PB(1PB=1024TB)、EB(1EB=1024PB)、ZB(1ZB=1024EB)级。可以说,作战数据量呈爆炸式增长,进而说明,机械化战争打钢铁,唯有飞机大炮发射打出工业时代的化学弹药,才能称为机械化战争。同样,信息化战争打信息,只有信息系统流动的信息,从机械化时代的电子信号上升为数字流时,才能成为信息化战争。数智化战争打大数据,只有网络里流动的数字上升为数据洪流时,才能成为数智化战争。

大数据旨在集中数据、整合数据、共享数据,实现数据融合。信息化在解决信息获取和连通问题后,转入提高信息的利用率上来,数据化成为一体化的标签,从而揭示了信息化战争向智能化战争推进的深层奥秘:掌握敌人的武器、兵力与部署数据足以打赢一场战争;掌握敌人的政治军事经济网络数据足以打赢多场战争;掌握敌人的地球物理数据和生物数据,就可以掐住敌人的生存颈项,不战而胜。集中力量可以办大事,数智化时代就是集中数据办大事。以国家一体化大数据中心为参照,数据集中沉淀,就是把小数据汇集成大数据,实现跨指挥层级、跨战区、跨军种、跨作战部门、跨作战业务的一体化组织。因此,大数据实质是数据一体化,把各类信息数据有效整合。麦肯锡全球研究所对大数据的定义是:一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合。大数据不只是数据量大,而且数据类型多,包括大量网络日志、音频、视频、图片、地理位置信息等非结构化数据,处理速度快,还能从价值低的数据中提炼出高价值数据。反映到军事上,战争大数据就是由一张张卫星侦察照片、一页页航海日志、一场场演习训练录像、一条条考核记录等等单个不起眼的数据汇集成蕴藏战争艺术的大数据,把它们收集起来、应用起来,数智化的威力就从中爆发出来。以美军为例,2011年利比亚战争打响以来,信息系统还是那样的信息系统,但信息不再是小数据,而是把各个信息系统里串串溪流的小数据汇聚到大数据平台上,形成数据融合的汪洋大海。最后,数据推送共享,颠覆信息交互模式,让大数据发挥大效益。数据集中、融合的目的是向各类各级指战员提供高价值信息,实现大数据的共享。这种共享不是简单的交换数据,相互间看一模一样的数据,即不是让师长和班长交换数据实现跨层级的共享,也不是让海军看空军的数据,让空军看海军的数据来实现军种间的共享,而是大数据平台集中、融合所有层级、军种、战区的数据后,按指战员各自岗位所需的信息做精准推送,这是高级的共享。 大数据打开智能化联合作战新时代,数据挖掘产生高价值知识。事实表明,决策优势依赖大数据分析,从而预知战场未来态势。数据挖掘融合服务于战争预警与作战决策,既能精准把握宏观上的战争风险与机遇,也能在微观上科学预报军事入侵行动。数据量越大、数据更新越快,挖掘融合的价值越大。比如美军运用大数据挖掘就成功预测俄乌冲突的爆发时间。数据挖掘决定知己知彼,美军《大数据倡议》隐藏的要义即是开发海量数据进行大数据分析,大数据作为智能化的基础,会越来越重要。

数据化承接算法化:网络中心战迈向算法中心战

20世纪以来纵横疆场的机械化是物理域的现代化,20世纪末兴起的信息化是信息域的现代化,21世纪初新兴的智能化是认知域的现代化。所谓机械化战争转向信息化战争,实质是从火力、机动力主导的平台中心战迈向信息主导的网络中心战;信息化战争迈向数智化战争,实质是从信息主导的网络中心战迈向认知主导的算法中心战。

认知主导落实到算法驱动,智能化从数据层上升到算法层。数智化战争用算法软件实现各种认知模型来驱动作战。相对于人的认知力从体验-经验中来,机器智能的认知力则来自对大数据的学算,因此,学算力包括机器学习力、算力和算法设计力三部分,其中,机器学习力是自动产生新作战知识的能力,即自动获取新作战规则和新计算方法的能力;算力是网络和计算机处理大数据的支撑能力;算法设计力是人类赋予网络和计算机的推理规则与计算方法的能力。学算力最终落地到算法上来,所谓算法就是人工智能模仿人类认知行为的物化形式——计算与推理模型的软件程序,算法的意义在于由数据生知识,吃进去的是数据,吐出来的是知识,一类是规定(规则),包括作战原则、条令、经验等规律性知识;另一类是依据规则做出的具体判定与决定,包括目标识别、企图判定、定下决心、生成作战计划。为此,按照知行合一的指导方针,算法驱动分为前端学习和后端使能,学习算法获取人类知识和自动生成知识(即作战规则),使能算法把机器学习和人工赋能的知识运用起来生成判断与决策来驱动作战。由于人类的知识和赋能带有鲜明的主观判断和心理好恶,所以机器学习和使能应用,也因算法注入人的主观和心理要素,因而得出不同结论,产生不同知识(规则),正如不同军队有不同军事原则,即便使用相同武器,不同军队的机器智能也因继承各自的军事原则而生成不同的作战规则、判断和决策。 算法生成战法,跨上认知域支配信息域的新阶梯。数智化战争以数据为本,以算法为心,算法设计引领人-机结合的战法创新,绽放出超越人脑计算极限的新战术。现代全域多维的作战设计,对思维复杂度和思维广度的要求已经超越指挥员和参谋群体的大脑容量,需要计算机大脑的算法来处理海量大数据。算法对抗产生高维度作战,认知域力量驾驭信息域和物理域力量,开创基于算法的战争艺术。随着网络、太空、电磁、脑控等新型作战力量进入战场,算法不是传统战法创新的工具,而是发挥主导作用,以算法控制武器系统交战,甚至黑客和病毒算法可以成为武器直接交战,这些高维度作战支配常规联合作战,成为战场最高制权。

算法中心战横空出世,推动信息化战争向智能化战争蝶变。数智化战争作为从信息化战争跃升到智能化战争的过渡期,发生蝶变效应,因而具有不可逾越性,类似于机械化战争迈向信息化战争之间有个高技术战争的过渡期。  

算法化激发自主性:精兵联合制胜迈向自主集智制胜

数智化战争的新质是认知主导、数据融合的算法中心战,取代信息主导、体系支撑的网络中心战,在作战上表现为从行动上的联合跃升到智力上的联合,即人与人的联合、人与武器的联合、武器与武器的联合上升到智力层面,由此发出自主联合、集智制胜的强音。

人脑与电脑集智是制胜基础,智能决策优势凸显。自当下起,武器数智化与网络化相结合造就无人作战系统浪潮,无人机、无人艇、无人车井喷式发展,掀起以无人系统蜂群为标志的战场智能化小高潮。但数智化阶段,人工智能尚不强大,达不到战场无人化,呈现有组织作战与自组织作战混合并存,电脑助力人脑重构作战决策形态。为此需要人类智力和机器智能互补互动,而非人工智能单项突进,从而使指战员智力叠加武器智能来激发战场智性,实现有人系统与无人系统的紧密结合。 跨域集智是制胜主体,谋略驾驭算法是关键。跨域集智是当前各国军队竞争的重中之重,传统物理域的陆海空作战和导弹战,都是火药杀伤,联合作战跨军种筹划、决策和计划都基于同样的火药杀伤机理,但网天电和脑控等高维度作战领域是非火药杀伤机理,高低维度的不同性质战场平行之下,瞬时进行跨域筹划、判断、决策是世界性军事难题,需要指战员知识结构大力突破。未来不指望指挥员都成为数学家、运筹学家,但要能组织领导好基于算法的战法创新和基于模型的联合作战,自身的数学功底必然低不得,美军提出未来指挥官要适应用大数据仪表盘指挥作战。

解放指战员和武器的自主性,推动自适应的联合制胜迈向自主化的集智制胜。认清现代化是物理域自动化—信息域自适应—认知域自主化的演进本质,第一阶段的机械化本质是控制论下的自动化,火力、机动力平台倚靠外部指令实现集中式自动控制;第二阶段的信息化本质是协同论下的自适应,兵力和武器平台通过信息系统实现对外环境变化的反应,并通过联网实现分散状态下的同步联动;所谓自适应就是受到刺激下的自动调整,属于刺激-反应模式,潜台词是倚靠既有知识(规则)对外部环境变化做出条件反射式的调整反应。由此,信息化战争从机械化的预先计划型作战转变到响应式作战上来。但自适应是浅层智能,主要是应对外部环境变化做出短期应急性调整,总体上信息化作战是有组织大于自组织,一线兵力和平台自主性有限。这个问题交由第三阶段的智能化来从根本上解决,智能化本质是自组织理论下的自主化,表现为自学习、自动推理,自主更新知识(规则),主动与外部发生互动,从而能动地改造环境、改善态势。由此,处于智能化初期的数智化军队,需要把网络上的每一个作战节点都打造成智能体(或称自治体),具有“四性”——自治性、主动性、社会性、进化性(成长性),对无人武器系统来说,这“四性”都要做成智能算法;对指战员来说,要借助“四性”算法来主动决策,由此把人和武器都打造成自主观察(感知)—判断—决策—行动的智能体,产生以各级指战员自主决策与无人系统自主决策相结合的新格局。 自主化成为战争发展新风标,数智化作战体系自主进化出战争大脑是智能化目标。一言以蔽之,自主性就是人和武器的主观能动性,是贯彻战略、战役、战术和技术各层级、各领域的主动性。自主性高于自适应性,是数智化战争高于信息化战争的优势所在。战争的创造力大爆发,相对于信息化作战突出指战员在作战程序和作战行动上的联合,数智化作战突出指战员智力和机器智能的集成。由此,认知域的决策优势调动信息域的信息优势、物理域的平台优势,创造前所未有的行动优势:联合维度革命——有人系统与无人系统联合作战新形态;联合速度革命——跨域联合依靠自主决策,极大压缩联合作战指挥控制与协同时间;联合粒度革命——量子态的马赛克作战叠拼成数智化联合作战,众多“班长的战争”涌现战争全貌。当前,数字孪生技术和元宇宙场景为作战体系自主进化提供了技术解决方向,由此,作战体系的集智行为经过自主进化,最终生成战争统一大脑,数智化作战体系完成向机器人作战体系蜕变。  

审核编辑 :李倩

 

打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分