2025年军事人工智能行业研究报告:技术奇点驱动应用加速智能化重塑现代战争形态(

2025-06-02 18:17:00
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人工智能(Artificial Intelligence,AI)成立于 1956 年,跟着阴谋机才智逐步晋升、 地缘政事日益紧急,被敏捷投放于军事范畴。正在 20 世纪 50 年代至 80 年代,人 工智能紧要利用于阴谋辅助的兵法决定方面,囊括对疆场谍报的管理、剖析与汇 总等。比如,美邦于 50 年代末拓荒的 SAGE(Semi-Automatic Ground Environment)体例,旨正在“从众个雷达罗致豪爽数据,并实行及时管理,以天生 拦截飞机和导弹的宗旨音信”。同时,专家体例及合联本事也首先萌芽——70 年 代研发的 DENDRAL 体例即使紧要用于分子布局揣摸,但也为后续人工智能向军 事范畴的持续渗出奠定了根底。

20 世纪 90 年代至 21 世纪初,军事人工智能向更遍及的范畴延长。这一阶段的 主旨转机之一是告竣了无人作战体例的遍及利用,无人机、无人舰艇等无人作战 配备逐步成为今世干戈的主要构成一面。比如,美邦拓荒的“捕食者”无人机(MQ1 Predator)正在阿富汗干戈中被遍及利用,不光不妨推广长年华伺探义务,还装备 了用于切确阻碍的“地狱火”导弹,象征着无人机从伺探效力扩展到杀伤效力的 强大打破。

21 世纪初至今,军事人工智能正在本事打破催化下进入疾捷发扬期。大数据(Big Data)、云阴谋、GPU((图形管理单位)的发扬使得深度练习(Deep Learning) 模子的周围和繁杂性一贯推广,鼓吹了人工智能正在军事范畴的周详利用,紧要包 括:告竣作战提醒历程中辅助决定的专家体例、晋升军事教练质地和效益的辅助 教练体例、晋升无人作战平台的境况感知和自助管制、告竣对作战宗旨的疾捷识 别、特色提取和阴谋视觉本事等。军事人工智能因其重大的发扬潜力和空旷的利用前景,已逐渐成为晋升邦度军事 角逐力、保护邦度安然的主要策略机谋。2016 年 5 月,为晋升正在人工智能范畴的 角逐力,应对新兴邦度的挑衅,美邦邦度科学本事委员会(NSTC)建树了一个临 时小组委员会——机械练习和人工智能小组委员会(Subcommittee on Machine Learning and Artificial Intelligence,MLAI)和一个新的跨部分使命组——人工智 能使命组(Artificial Intelligence Task Force,AITF)。2016 年 10 月,美 MLAI 委员会揭晓了题为《工夫打算着:为人工智能的异日做好打算》的策略叙述,提出 了人工智能发扬的全体发起;同月,美 AITF 使命组配套揭晓了《邦度人工智能研 究与发扬策略策划》,首先从邦度层面体例的策划指挥人工智能范畴的发扬,确 保其正在囊括邦防军事正在内的各范畴的角逐。自此,军事人工智能正在邦度层面的竞 争拉开序幕,中邦、俄罗斯等邦度接踵宣告合联文献,驻足顶层对人工智能正在军 事范畴的利用实行兼顾策划。

据美邦邦防部联络人工智能中央揭晓的《人工智能本事指南》,美邦邦防部人工 智能策略将人工智能界说为 “机械推广平时必要人类智能才略实现的义务的能 力”。这必定义涵盖了美邦邦防部沿用数十年的人工智能本事,如飞机主动驾驶 仪、导弹制导体例和信号管理体例。即使很众人工智能本事由来已久,但正在过去 十年间赢得了强大本事打破,极大地拓展了人工智能正在实践利用中的众样性,使 其变得更庞大、更适用。美邦邦防高级探讨策划局(DARPA)将人工智能本事分为两个类型,手工常识和 机械练习。早期的人工智能采用“手工常识体例”的格式,欺骗古代的基于正派 的软件,将人类专家的专业常识编辑成一系列“若是输入 x,则输出 y”的编程规 则。机械练习体例与前者差别,其“常识”并非由人类编程授予,而是从数据中 练习得来:机械练习算法正在教练数据集上运转,天生人工智能模子,同时人类正在 指挥机械练习历程中仍至合主要,人类要拔取算法、整饬数据格局、设备练习参 数并排查题目。得益于海量数据集的一贯显露、庞大阴谋才智的撑持(通过利用GPU 芯片行动加快器以及云阴谋)、开源代码库和软件拓荒框架的发扬,利用机 器练习人工智能体例的机能和适用性获得了明显晋升。遵照所教练数据的差别,机械练习算法紧要分为四类:1)监视练习:利用由人类“监视者”标识的示例数据。监视练习机能特出,但获 取足够的标识数据大概贫苦重重,既耗时又花钱。2)无监视练习:利用数据,但无需对数据实行标识。正在很众利用场景中,其机能 不如监视练习,但它可用于处分监视练习难以应对的题目。3)半监视练习:同时利用标识数据和未标识数据,兼具监视练习和无监视练习的 优过失。4)深化练习:具有自助的人工智能智能体,这些智能体通过与境况的试错交互来 网罗自己数据并告竣自我晋升。深度练习(深度神经搜集)是一种庞大的机械练习本事,可利用于上述四类算法 中的任何一类。

分地域来看,2023 年美邦、欧洲和亚太地域军事人工智能墟市周围占比最高,分 别为 36%、30%、24%。此中亚太地域的中邦、日本、韩邦正成为人工智能本事 整合速率最疾的邦度。

从古至今,从冷刀兵到机器化再到音信化,科技的改造看待军事范畴会形成推翻 性的影响。恩格斯正在《反杜林论》中指出:“一朝本事上的提高可能用于军事目 的而且仍旧用于军事目标,它们便顿时险些强制地,况且往往是违反提醒官的意 志而惹起作战格式上的更改以至改造。” 美邦提出马赛克战的观点,利用豪爽有人/无人平台以到达动态自助协同、通讯网 络自助拘束和基于 AI 的智能辅助决定东西。DARPA 正在 2017 岁首度提出了马赛 克抗拒的观点,旨正在通过前辈的本事机谋告竣众种体例、火器平台的及时敏捷组 合,并实行搜集化抗拒,主旨正在于将低本钱、高自助度的抗拒单位宛如马赛克的 像素点寻常连合为抗拒体例。2020 年 2 月,美邦策略与预算评估中央(CABA) 揭晓探讨叙述《马赛克战:欺骗 AI 和自助体例践诺以决定为中央的抗拒作为》, 对马赛克作战观点的主旨致胜机制及运作形式实行讲明,提出践诺以决定为中央 的作战观点。

无人智能化配备的应用可能告竣干戈中威慑最大化与本钱最小化。据《无人作战 系统修建探讨初探》(陈赤联、张锴、郭褚冰、王志刚),以俄乌干戈为例,2021年末,约有 20 架乌克兰 TB-2 无人机摧毁了俄罗斯起码 32 辆军用车辆,俄罗斯仅 正在 4 月份就耗损了 2 套“山毛榉”地对空导弹体例(2600 万美元/套)、道尔—M2 防空体例(2500 万美元/套)、4 套 MSTA-B 拖曳式榴弹炮(120 万美元/套)以及 14 辆军用车辆,TB-2 无人机作战利用效费比到达了惊人的 10∶1。无人配备才智修理的发扬是紧要分为 10 个品级,三个阶段,如今所处的第三阶段 宗旨不妨告竣人机协同及集群自助、体例自练习/才智可演进的无人作战系统,对 于智能化的哀求大幅晋升。

无人水面舰艇(Unmanned Surface Vehicle,USV)是指具有自助航行才智,通 过搭载差别义务载荷遂行合联义务的水面航行器,具有归纳本钱较低、机动性较 强、隐身机能较好、境况适当性强等特质,正在海域态势感知、水下预警探测、水 下扫雷、火力声援等范畴利用前景空旷。2021 年,美邦水兵揭晓首个无人体例范畴顶层发扬概要——《无人作战框架》, 提出“修理一支有人-无人体例无缝集成的部队”。正在框架的指引胀吹下,美邦海 军不断机合众型无人水面舰艇参预“无人体例归纳作战题目”“大周围演习”“环 平静洋”等演习并赴印太地域广域安放。2022 年 4 月,美邦揭晓“美邦水兵持久 制舰策划”,策划到 2045 年筑制 81 至 153 艘大型无人舰,这证明美邦无人水面 舰艇已基础实现修理途径、应用形式、作战观点等方面的论证,跨入巨额量筑制 和列装阶段。2023 年 8 月,邦防部副部长希克斯宣告“复制者策划”,策划 2 年 内正在印太地域安放数千个囊括无人水面舰艇正在内的小型化、低本钱、智能化无人 配备。

无人潜航器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)是指没有人驾驶、仰仗遥 控或主动管制正在水下航行的用具,紧要指那些庖代潜水员或载人小型潜艇实行深海探测、救生、摈弃水雷等高告急性水下功课的智能化体例。据《无人潜航器发 展过程及应用上风探讨》(陈昭、丁一杰、张治强),无人潜航器紧要效力囊括 海洋测绘、航道斥地、伺探监督、水下诱饵、水雷布设与断根、反舰与反潜作战、 水下损伤成果评估等,为修建水下“狼群”兵法供给硬件根底。据《无人潜航器 声视觉协调感知与航迹策划题目探讨》(黄彬涛),航迹策划本事是无人潜航器 的主旨一面,利用基于深度练习和阴谋机视觉的同步定位与舆图修建外面((SLAM) 成为海外告竣转移机械人自助化的主旨本事。

遵照末了推广机构的格式差别,转移机械人可能被分为轮式机械人、履带式机械 人和足式机械人等。轮式机械人具有布局和管制纯洁,易于安排和操作,平缓的 地面能敏捷疾捷转移的特质,过失正在于非布局境况下越障才智和运动稳固性差。

履带式机械人有接地比压小、维持面积大并具备很强的道道适当才智的好处,但 存熟手动速率较慢且相较于轮式转移机构敏捷性亏折的过失。足式机械人越障能 力强,不妨告竣全方位转移。正在地球的陆地外貌,有突出 50%以上的面积为高低 不服的山丘或低注湿润的池沼不适合轮式或履带式机动平台正在其上行走。足式机 器人可能欺骗独立的地面维持而不是轮式机械人所需的连结地面维持,正在大概到 达的地面上可能拔取最优的维持点,加倍不妨适当不服缓的地面,因而具有更强 的机动性和更好的适当性。别的,足式机械人腿部具有众个自正在度,使其具有良 好的拔取性与敏捷性,这些特质使得足式机械人正在非布局化、存正在不确定成分的 境况中具有绝对的上风。军用场景中,轮式、履带式已有成熟利用案例,足式刚才崭露头角。美邦阿富汗、 伊拉克军事作为鼎力发动了军用机械人行业发扬。2001 年、2003 年以美邦为首 的联军先后启发对阿富汗和伊拉克的军事作为。两场干戈中,美邦军用机械人公 司前驱 Endeavor((前身为 iRobot)一共供给了突出 6,000 台军用机械人,该公司 政府和工业收入也从 2003 年的 1124 万美元增加到 2011 年的 1.87 亿美元,复合 增加率高达 42.1%。2020 年前后,机械狗初度正在美邦军事基地与美邦武士并肩作 战,这种四足传感器平台行动戎行的异常“耳朵”与“眼睛”,仍旧找到了越来越众的 新利用。2020 年 9 月 1 日,正在内华达州内利斯空军基地进行的高级战役拘束体例 演习岁月,由费城阴魂机械人公司(Ghost Robotics of Philadelphia)创筑的 “Vision 60 UGVs”机械狗正在寻查界限、走正在人类士兵前面实行区域窥探,以及 展现大概对人类士叛乱成致命虐待的宗旨方面阐扬了合节感化。

2024 年 11 月 11 日,中邦刀兵配备集团主动化探讨全部限公司自助研制的“机械 狼”初度正在中邦航映现场进作为态显现,应用集群作战的观点,可告竣“人、车、 狼”互联互通,音信共享和动态自助协同。正在实践作战中,“机械狼”作战分队 能正在繁杂地形上配合兵士作战。

与古代有人配备以及轮式与履带式机械人比拟,人形机械人具有特别的上风。1) 疆场态势感知才智强:模仿人类视觉、听觉、触觉等,具有类人感知效力,且部 分视觉效力以至超越人类,如机械视觉正在灰度分别力和微米巨细宗旨观测方面优 于人类;可正在疆场上直立作为,具备更空旷的视野和更精准的感知才智,可实时、精准展现宗旨并疾捷应对;2)疆场境况适当才智强:采用双腿安排布局,具有类 人行走、跳跃才智,可正在繁杂疆场境况下和谐安稳行进、超越壕沟与低矮阻挡, 乖巧避障,机动性高;3)疆场协同作战才智强:人形机械人的置信度推广,可与 士兵构成人机编队,正在疆场上协同作战、操控火器、声援保证、救助伤员,晋升 士兵战役力和生计力。美邦、俄罗斯等邦不断胀吹人形机械人的发扬,推出了众款产物。美邦陆军于 2005 年投资展开战场撤消与接济机械人探讨,2008 年研制“佩特曼”人形机械人用于 防护服测试。2011 年,DARPA(“机动性与掌握才智最大化”项目首先摸索敏机机 器人的探讨,研制出以运出发手著称的“阿特拉斯”人形机械人,具有优越的行 走、驰骋、跳跃、上下楼、避障、360°后空翻、三连跳等高机动才智,并正在 2023 年矫正了其手部布局,采用夹爪安排。2020 年,美邦敏机机械人公司首款“蒂吉 特”人形机械人上市,该机械人具备自助感知才智,可半自助导航,其手臂可搬 动重 18kg 的箱子,适于物流、仓储、工业等范畴。2022 年,美邦特斯拉公司推 出“擎天柱”人形机械人,可庖代人类正在反复、单调、告急的境况下功课。2017 年,遵照俄罗斯危机事件部的本事义务,俄罗斯安卓本事公司和先期探讨基金会 研制出“菲众尔”人形机械人,该机械人具有敏捷的手指,具备双手持枪射击、 自助练习、自助作为等效力,可推广火力声援义务。

据《军用 AI 对教练的影响与忖量》(刁晓峰、黄昉、李松、李鑫、李奥),军用 人工智能不妨遵照疆场境况、敌我两边状况,修建“人+配备”协调的疆场境况, 通过及时采撷的数据实行智能剖析和决定,欺骗智能火器体例实行作战作为模仿, 优化教练系统、普及作战才智、拓展教练空间。通过 VR、AR 模仿,将种种地形虚拟出来,让指战员“深居简出”便可能获得“似曾到过这里的感到”,从而实 实际战化教练加倍切确,成果更众归纳效益。据《美邦陆军归纳教练体例的发映现状与趋向综述》(王岳、王锦秀、陈晨、王 亚平、沙琨),美邦陆军为了普及军工的备战才智,保留备战形态,拓荒了美邦 陆军首先修理归纳教练境况(Supplementary Training Equipment)STE 体例, 是以士兵为中央的下一代分散式模仿教练体例,不妨模仿最新的作战境况,答应 陆军正在现场、虚拟、修理和归纳 4 种境况中实行兵法和策略教练,撑持部队正在陆、 海、空、电子、搜集和太空等众范畴团结陆地作战。此中,修理性教练是指军职 职员输入模仿参数,由虚拟职员操作虚拟体例,体例主动推演教练结果的教练。

此体例可模仿如今和异日部队布局、火器成果、作战效力、众兵种跨邦联络作战、 人类交互、超大周围都邑地形和“近乎各有所长的角逐敌手”劫持,助助陆军摆 脱教练演习局部,撑持陆军策划、打算、推广和评估合成军种机动教练及义务指 挥教练等,为地面士兵、徒步步卒、战场提醒所等供给效劳。为助助士兵正在异日 作战境况中推广义务做好打算,STE 欺骗 AI 切确显露地形、制造、搜集等境况, 模仿参战邦度、兵种、战况等因素,显露火器的切确度、杀伤力和杀伤局限等,修建类人的虚拟人体以模仿戎行、盟军、敌军和非战役职员的作为和反响,推广 作战境况具体实感,使士兵正在及时、动态具体实境况中战役。

态势感知行动一种辅助决定和作为的步骤,近年来正在军事利用、航空、交通管制、 搜集安然等范畴获得了越来越遍及的利用。正在军事范畴,态势感知本事的利用最 早为了普及战役机的作战才智,跟着战役机的飞速晋升以及驾驶舱内的飞机管制 体例、火器体例等一贯推广,哀求翱翔员必需正在更短的年华内疾捷整合座舱内更 加繁杂的音信及敌我态势判定,从而接纳最有力的作为计划。主旨的重心囊括:1)奈何有用地管理网罗到的种种音信,囊括合节音信的挑选,联系差别探测体例 获得的音信,奈何对网罗到的种种音信实行全部加工并管理冗余音信等。2)奈何通过数字化和图形化更高效的实行数据的显露。3)奈何基于已获取的音信筑造基于动态决定的态势感知模子,从而精确高效预 测异日的形态和演化趋向,辅助翱翔员实行作为决定。海外样板的态势感知模子囊括 JDL 模子和 Endsley 模子,JDL 模子由美邦邦防部 提出,紧要蕴涵人机接口、数据协调、数据采撷三个一面。Endsley 模子由 Mica R. Endsley 提出,将态势感知界说为态势因素获取、态势贯通、态势预测三层模 型,并基于此提出了依托态势感知的动态决定通用外面模子。

跟着态势感知外面模子的筑造及其利用本事的发扬,态势感知逐渐利用于其他的 军事范畴。正在美邦弹道导弹防御 C2BMC 体例中,已将态势感知行动其主旨的功 能,用于供给导弹防御体例的总身形势,并将种种音信转化为提醒官正在实行导弹 防御时易于利用的态势音信,协助各级提醒官正在各品种型的弹道导弹劫持下疾捷 实行最佳提醒决定。美邦先后发扬太空态势感知利用本事,用于太空攻防抗拒,欺骗太空态势感知技 术对全部产生正在空间的事务、劫持、举止、形态实行感知,对影响太空举止的所 有成分实行认知和剖析,使提醒决定和操作职员获取并维护空间上风。为了巩固 态势感知才智,美邦一方面一贯深化其态势感知硬件体例修理(囊括地基监督雷 达、地基跟踪成像雷达、地基光学深空监督体例、船载衡量雷达、空间境况监督 体例、卫星信号伺探体例、天基空间监督体例等)以晋升音信获取才智,另一方 面,踊跃将人工智能和云阴谋等新本事豪爽用于太空态势感知体例修理中,以期 处分正在音信不确定、不完全,认知样本稀缺,正派朦胧,不相仿等条款下的态势 感知困难,晋升态势贯通及态势预测的才智和程度。如今,态势感知正在军事范畴利用本事仍正在一贯升级发扬中,正在态势感知模子探讨 方面,迩来成立了基于“反应”的深度态势感知模子。深度态势感知模子既蕴涵了人的灵敏,也协调了机械的智能(人工智能)来辅助人的决定,将有利于晋升 提醒速率。因为融入了机械智能,深度态势感知既不妨正在音信和资源亏折的情境 下运转,也不妨正在音信和资源超载的情境下运转。

谍报管理是全数谍报流程的主旨合键,谍报收罗是谍报管理的条件,谍报存储是 谍报管理的根底,谍报效劳是谍报管理的目标。人工智能本事可对谍报收罗、情 报存储、谍报剖析和谍报效劳等谍报流程各个合键形成影响,DARPA、美邦谍报 高级探讨策划局等部分和各兵种近年正在这些范畴安放了一系列人工智能本事探讨 项目。人工智能本事可用于普及谍报网罗平台的策划、调动与义务分拨的主动化水平, 优化谍报网罗资源拔取,预测和操纵网罗义务。以开源音信智能抓取为例,古代 的抓取本事难以担保音信的实时性,且易被搜集本事监控滞碍,告急影响音信获 取成果。欺骗资源虚拟化本事,以众元数据为采撷对象,安放智能化的采撷抓取 体例,通过智能化义务调动、内容过滤以及编目入库等操作,可告竣网页、图书、 视频、报纸、期刊、文献、媒体音信等种种公然音信的动态获取及不断更新。DARPA“文本深度发掘与筛选”项目拓荒了用于文本剖析的阴谋机体例和算法,以 解释自然讲话的暗昧之处,助助谍报剖析职员一直自繁众音信源的海量文本中提 取所需音信。

正在体例机能晋升下,弹药的效费比会同步带来晋升。好比,单枚导弹阻碍才智的 晋升可全部省略导弹的利用数目,这将使得导弹火器体例的用度(本钱)获得降 低,因而普及了效费比。同时人工智能正在美邦导弹窥探探测体例中的利用正在普及 了窥探探测的精确度的同时,也普及了谍报数据的管理速率,这就可能消重该武 器体例的运转用度和本钱。因为人工智能正在美邦导弹窥探探测中发扬出的效果和 速率上风,大大消重了对古代人力的依赖,所需的人工数目变少,因人工本钱的 支拨比例相应消重,也消重了导弹火器体例的用度本钱。伴跟着数据链本事才智的晋升与成熟利用,人工智能本事的振起,智能弹药的发 展进入半自助、协同攻击阶段。美邦近年来不断胀吹高自助才智阶段发扬“集群” 类智能弹药项目标探讨,DARPA 正在 2016 年启动的进犯性蜂群使能兵法((OFFSET) 项目,项目策划实现正在 250 个异构无人平台(无人机与无人车)周围下,安排、 拓荒、安放蜂群兵法试验平台,并最终实现构制境况下的翱翔试验验证,策划形 成都邑作战境况下 100 个蜂群兵法的数据库。项目最终目标是通过无人集群平台 助力地面作战部队实现繁杂城区境况下的众种作战义务。

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