基于深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)的態(tài)勢智能認(rèn)知模型

作戰(zhàn)流程再造，就是適應(yīng)軍事技術(shù)發(fā)展和戰(zhàn)爭形態(tài)演進(jìn)的特點(diǎn)趨勢，以態(tài)勢感知、指揮決策、攻防協(xié)同和綜合保障等作戰(zhàn)活動(dòng)為重點(diǎn)，通過重組作戰(zhàn)指揮體系、再構(gòu)作戰(zhàn)力量體系、創(chuàng)新作戰(zhàn)規(guī)則體系，重新設(shè)計(jì)各作戰(zhàn)活動(dòng)的信息交互關(guān)系與處理程序，從而達(dá)到通過流程革命最大限度地形成和發(fā)揮戰(zhàn)斗力的目的。

在網(wǎng)絡(luò)信息體系的支撐下，傳統(tǒng)的“態(tài)勢感知－指揮決策－攻防協(xié)同－綜合保障”作戰(zhàn)流程將實(shí)現(xiàn)“鳳凰涅槃浴火重生”。實(shí)現(xiàn)智能化再造后的體系聚優(yōu)戰(zhàn)作戰(zhàn)流程將表現(xiàn)為全域態(tài)勢智能認(rèn)知、人機(jī)一體混合決策、有人無人自主協(xié)同、主動(dòng)按需精確保障，進(jìn)而達(dá)成網(wǎng)絡(luò)信息體系支撐下作戰(zhàn)體系高效運(yùn)轉(zhuǎn)和作戰(zhàn)能力即時(shí)自主聚優(yōu)的目的。

作戰(zhàn)流程是指作戰(zhàn)進(jìn)程中各種作戰(zhàn)行動(dòng)的步驟和順序。體系聚優(yōu)戰(zhàn)是在網(wǎng)絡(luò)信息體系支撐下的一種新型作戰(zhàn)概念，它是機(jī)械化、信息化、智能化融合發(fā)展、共同作用的結(jié)果，并主要通過對態(tài)勢感知、指揮決策、攻防協(xié)同、綜合保障等各環(huán)節(jié)的優(yōu)化再生，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)與體系聚優(yōu)戰(zhàn)相適應(yīng)的作戰(zhàn)流程再造和其各流程環(huán)節(jié)中活動(dòng)的創(chuàng)新。

1.智能態(tài)勢

全域態(tài)勢智能認(rèn)知 ? 態(tài)勢認(rèn)知在體系聚優(yōu)戰(zhàn)中處于源頭的位置，無論是指揮決策、攻防協(xié)同還是綜合保障，都需要及時(shí)準(zhǔn)確地獲取陸?？仗祀娋W(wǎng)等全域的偵察情報(bào)、預(yù)警探測等信息，快速精確描繪出戰(zhàn)場上敵我鄰等各方位置、行動(dòng)，并以此為基礎(chǔ)揭示敵作戰(zhàn)目標(biāo)、企圖，預(yù)測分析其下一步作戰(zhàn)行動(dòng)與可能的作戰(zhàn)發(fā)展前景。

體系聚優(yōu)戰(zhàn)的全域態(tài)勢智能認(rèn)知，是以人機(jī)融合為主要模式，充分利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、模糊認(rèn)知、增強(qiáng)學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)任務(wù)規(guī)劃，生成武器-目標(biāo)分配和多武器平臺協(xié)同配置最優(yōu)作戰(zhàn)方案，并根據(jù)戰(zhàn)場毀傷情況及作戰(zhàn)效果快速評估，隨時(shí)適應(yīng)變化、動(dòng)態(tài)調(diào)整，推進(jìn)戰(zhàn)場態(tài)勢由感知向智能認(rèn)知發(fā)展。其實(shí)現(xiàn)包括以下三個(gè)方面：

1.1?智能態(tài)勢覺察

通常包括三部分的活動(dòng)，首先是單個(gè)目標(biāo)跟蹤和識別，即對飛機(jī)、艦艇、防空導(dǎo)彈等戰(zhàn)場單個(gè)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤識別；其次是對象聚合成群或單元，即根據(jù)時(shí)間和空間將裝備和人員聚合成一個(gè)單位或部門，如將出現(xiàn)在某一海域的航母、驅(qū)逐艦、巡洋艦、潛艇、綜合保障艦等聚合為一個(gè)航母戰(zhàn)斗群；再次是識別敵人的作戰(zhàn)行動(dòng)，即對作戰(zhàn)活動(dòng)的識別。

體系聚優(yōu)戰(zhàn)中，戰(zhàn)場態(tài)勢覺察的數(shù)據(jù)量將急劇增長，這就需要綜合運(yùn)用人工智能技術(shù)和認(rèn)知計(jì)算等技術(shù)，充分發(fā)揮人工智能在海量圖像視頻中的目標(biāo)檢測與跟蹤、文本提取與理解等機(jī)器處理識別中的優(yōu)勢，大幅提升情報(bào)處理效率和對軍事目標(biāo)的理解能力。

圖：基于深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)的態(tài)勢智能認(rèn)知模型

1.2?智能態(tài)勢理解

態(tài)勢理解的核心是對作戰(zhàn)行動(dòng)事件在當(dāng)前態(tài)勢下的作戰(zhàn)結(jié)果是什么、敵方行動(dòng)企圖是什么、對我產(chǎn)生的影響是什么等進(jìn)行邏輯判斷和推理。體系聚優(yōu)戰(zhàn)中，態(tài)勢感知將在人工智能技術(shù)的支持下，從全球傳感器采集的海量和異構(gòu)數(shù)據(jù)中進(jìn)行自動(dòng)提取、關(guān)聯(lián)和融合，形成跨時(shí)空、跨領(lǐng)域和跨任務(wù)的知識體系，快速做出正確的判斷和推理。如利用仿生智能算法、智能博弈技術(shù)、邊緣計(jì)算和分布式估計(jì)算法等，進(jìn)行態(tài)勢理解與認(rèn)知的模式挖掘與推理，并將實(shí)際戰(zhàn)場環(huán)境與知識體系關(guān)聯(lián)，實(shí)時(shí)和自動(dòng)生成戰(zhàn)場局勢和趨勢等“勢”的研判結(jié)果及支撐證據(jù)，幫助指揮員快速識別敵方意圖，準(zhǔn)確預(yù)測態(tài)勢變化。

1.3?智能態(tài)勢預(yù)測

態(tài)勢預(yù)測也稱為態(tài)勢估計(jì)，是指基于對當(dāng)前態(tài)勢的理解，對未來可能出現(xiàn)的態(tài)勢情況進(jìn)行預(yù)測。對于態(tài)勢實(shí)體，可利用其位置預(yù)測、事件的可能演變、活動(dòng)的可能范圍、慣用戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)，進(jìn)行綜合分析和判定而得出未來態(tài)勢。體系聚優(yōu)戰(zhàn)中，指揮員不僅要全面準(zhǔn)確分析、理解、判斷與評估當(dāng)前戰(zhàn)場局勢，更要在人工智能技術(shù)的支撐下，利用數(shù)字孿生、智能博弈、人機(jī)融合和邊緣計(jì)算等技術(shù)，構(gòu)建與真實(shí)戰(zhàn)場一致的戰(zhàn)場態(tài)勢平行仿真系統(tǒng)，快速推演未來不同時(shí)刻的敵我體系化對抗的可能態(tài)勢和走向，為輔助指揮員超前決策和臨機(jī)調(diào)整作戰(zhàn)方案/計(jì)劃提供時(shí)間窗口和建議思考。

2.人機(jī)混合決策

人機(jī)一體混合決策

人機(jī)一體指揮決策是體系聚優(yōu)戰(zhàn)中最重要的流程環(huán)節(jié)，核心是在人工智能等技術(shù)的支持下人機(jī)協(xié)作確定作戰(zhàn)目標(biāo)是什么、誰來打、怎么打，為體系聚優(yōu)戰(zhàn)的實(shí)現(xiàn)快速定下作戰(zhàn)決心。軍事云腦是指揮信息系統(tǒng)智能化發(fā)展過程中形成的AI生態(tài)系統(tǒng)，由態(tài)勢認(rèn)知、指揮決策、行動(dòng)控制和支援保障等業(yè)務(wù)腦區(qū)的智能體組成。

軍事云腦構(gòu)成示意圖

在這人機(jī)一體混合決策過程中，如何發(fā)揮軍事云腦的作用，將人類的作戰(zhàn)決策知識和經(jīng)驗(yàn)，轉(zhuǎn)化為能夠?yàn)闄C(jī)器所理解的情報(bào)數(shù)據(jù)庫、作戰(zhàn)模型庫、決策算法庫及專家系統(tǒng)，以人機(jī)交互系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人機(jī)的互聯(lián)、互通、互操作就顯得尤為重要。其實(shí)現(xiàn)包括以下四個(gè)方面： 2.1?機(jī)器輔助，人在回路中“主干” 在這種指揮決策模式中，智能化作為輔助手段，是人的“助手”和“工具”，人是指揮回路最具決定性的主體。隨著指揮信息系統(tǒng)智能化程度提高，指揮信息系統(tǒng)可以輔助指揮員和指揮機(jī)關(guān)解決作戰(zhàn)指揮的特定問題。比如對敵情、我情、戰(zhàn)場環(huán)境等信息進(jìn)行綜合處理，快速生成戰(zhàn)場態(tài)勢分析報(bào)告，輔助對戰(zhàn)場局勢可能發(fā)展做出預(yù)測等。人在回路中，是指作戰(zhàn)指揮回路運(yùn)行時(shí)，指揮主體不但要承擔(dān)籌劃決策、突發(fā)情況處置等作戰(zhàn)指揮核心職能，還要承擔(dān)智能系統(tǒng)不便處理的指揮信息加工分析、指揮作業(yè)編輯擬制等工作，人始終處在指揮回路之中，發(fā)揮主體職責(zé)與核心作用。 2.2?人機(jī)混合，人在回路內(nèi)“主導(dǎo)”

在這種指揮決策模式中，人的指揮控制更加精細(xì)直接，機(jī)器能夠直接反映和實(shí)現(xiàn)人的想法和行為，腦機(jī)一體、骨機(jī)一體，實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能“鋼鐵軍團(tuán)”。主要有兩種可行途徑：一種是“腦控作戰(zhàn)”，是運(yùn)用腦電波直接控制人與智能武器進(jìn)行的人機(jī)一體協(xié)同作戰(zhàn)，是人類運(yùn)用意念直接遠(yuǎn)程控制智能武器的新型作戰(zhàn)模式。進(jìn)入21世紀(jì)以來，美軍就積極探索“腦機(jī)接口”的軍事運(yùn)用，持續(xù)投入巨資研究意念控制的武器裝備和機(jī)器人系統(tǒng)。還有一種是“人體增強(qiáng)作戰(zhàn)”，即研發(fā)具有較強(qiáng)戰(zhàn)場適應(yīng)性的可穿戴式的單兵用機(jī)械外骨骼，突破人的奔跑、跳躍、力量等生理極限，極大增強(qiáng)人的戰(zhàn)斗力和戰(zhàn)場適應(yīng)能力。

2.3?機(jī)器主干，人在回路上“監(jiān)控” 在這種指揮決策模式中，智能化指揮信息系統(tǒng)是作戰(zhàn)指揮的主要承擔(dān)和實(shí)施者，由其做出情況判斷、選定作戰(zhàn)目標(biāo)、制定作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃、組織作戰(zhàn)攻防行動(dòng)等；指揮人員的主要職責(zé)是“監(jiān)控”，適時(shí)下達(dá)干預(yù)和糾偏指令。隨著人工智能技術(shù)加速由弱人工智能向強(qiáng)人工智能的轉(zhuǎn)變，指揮信息系統(tǒng)可以像將具備綜合判斷、知識推理、深層理解等類人智能，能夠根據(jù)作戰(zhàn)需要實(shí)施跨領(lǐng)域、跨專業(yè)綜合處理的作戰(zhàn)指揮活動(dòng)。屆時(shí)，指揮人員將承擔(dān)明確總體任務(wù)、提供初始條件、給出最終狀態(tài)、規(guī)定作戰(zhàn)限制、監(jiān)控指揮信息系統(tǒng)運(yùn)行等工作，其他一切中間環(huán)節(jié)就可以交給智能化指揮信息系統(tǒng)。為確保智能化指揮信息系統(tǒng)運(yùn)行的安全可控，需要對指揮信息系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督管理、指導(dǎo)仲裁、應(yīng)急處置，保留人類始終掌控“開火權(quán)”。 2.4?機(jī)器自戰(zhàn)，人在回路前“預(yù)控”

在這種指揮決策模式中，指揮人員的決策控制已提前植入機(jī)器，智能化作戰(zhàn)系統(tǒng)、平臺按照人的要求自主行動(dòng)作戰(zhàn)。當(dāng)前以無人機(jī)為典型的代表無人化作戰(zhàn)系統(tǒng)，仍然是以人類在后臺進(jìn)行遙控半自主方式運(yùn)行。隨著人工智能技術(shù)的不斷突破和應(yīng)用，無人化作戰(zhàn)系統(tǒng)的自主化程度將不斷提高。高度自主的無人化裝備與無人作戰(zhàn)集群實(shí)施作戰(zhàn)，指揮人員既不在回路中，也不在回路上，而是在指揮回路運(yùn)行前的裝備研發(fā)階段、任務(wù)準(zhǔn)備階段，通過預(yù)編程、預(yù)設(shè)置的方式，將作戰(zhàn)任務(wù)、力量編組、行動(dòng)方式等固化在裝備之中，無人化裝備與無人作戰(zhàn)集群按照預(yù)先設(shè)計(jì)遂行作戰(zhàn)任務(wù)，自行實(shí)施啟動(dòng)、機(jī)動(dòng)、交火、協(xié)同、保障、撤出戰(zhàn)斗等。

3.自主協(xié)同

有人無人自主協(xié)同

在體系聚優(yōu)戰(zhàn)中，組織有人無人自主協(xié)同是作戰(zhàn)流程再造的重要環(huán)節(jié)。核心是各種有人無人作戰(zhàn)力量、作戰(zhàn)單元和作戰(zhàn)要素，圍繞統(tǒng)一的作戰(zhàn)目標(biāo)，根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)目的需要和戰(zhàn)場態(tài)勢變化，基于網(wǎng)絡(luò)信息體系支撐在全域立體空間異地同步展開、一體并行聯(lián)動(dòng)、自主動(dòng)態(tài)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)集聚戰(zhàn)斗效能，提高體系打擊效率。其實(shí)現(xiàn)包括以下兩個(gè)方面： ?

3.1?有人無人混合編組，優(yōu)勢互補(bǔ)、各取所長

近年來，美國國防部高級研究計(jì)劃局推出的無人機(jī)伴隨有人飛機(jī)的“忠誠僚機(jī)”項(xiàng)目，俄軍2015年12月運(yùn)用人/機(jī)器人混合戰(zhàn)斗編組，在敘利亞戰(zhàn)場兵分多路機(jī)動(dòng)、抵近協(xié)同攻擊消滅極端武裝分子，都是對有人無人自主協(xié)同的有益嘗試。有人無人混合編隊(duì)在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，無人作戰(zhàn)系統(tǒng)可第一時(shí)間深入抵近戰(zhàn)場，大幅擴(kuò)大作戰(zhàn)縱深，配合有人操控兵器迅速掌握戰(zhàn)場態(tài)勢，避免因戰(zhàn)場情況發(fā)生變化而貽誤戰(zhàn)機(jī)。同時(shí)，通過戰(zhàn)場上有人操控兵器操控員控制，無人作戰(zhàn)系統(tǒng)能夠在遠(yuǎn)離地面站條件下執(zhí)行任務(wù)，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、識別目標(biāo)和協(xié)同精確打擊目標(biāo)的能力將顯著提升。

3.2?無人系統(tǒng)自主集群編組，自適應(yīng)自組織與有人監(jiān)控干預(yù)相結(jié)合

在類腦計(jì)算、腦機(jī)接口、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)的支撐下，人與人工智能系統(tǒng)之間的信息互傳遞、意圖互理解、行動(dòng)互協(xié)同能力將顯著提升，從而創(chuàng)造出系統(tǒng)有人、集群無人的地面“蟻群”“狼群”、水中“魚群”“蝦群”和空中“鳥群”“蜂群”等自適應(yīng)自協(xié)調(diào)無人系統(tǒng)自主集群編組。2018年，美國國防部高級研究計(jì)劃局的“小精靈”項(xiàng)目，使用C-130運(yùn)輸機(jī)或其他戰(zhàn)略轟炸機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)，在敵防空火力防御圈外釋放“小精靈”無人機(jī)群，無人機(jī)群快速組網(wǎng)和自主協(xié)同，自主執(zhí)行對敵偵察、監(jiān)視、壓制和打擊任務(wù)。體系聚優(yōu)戰(zhàn)中，將以有人操控兵器為指揮核心，以成本低、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、隱身性好、攻擊能力突出的無人作戰(zhàn)系統(tǒng)作為進(jìn)攻主力，實(shí)現(xiàn)信息獲取、指揮控制、武器發(fā)射與毀傷評估的“一氣呵成”。

4.主動(dòng)保障

主動(dòng)按需精確保障

在體系聚優(yōu)戰(zhàn)中，主動(dòng)按需精確按需保障是流程再造的支撐環(huán)節(jié)，核心是基于網(wǎng)絡(luò)信息體系，實(shí)時(shí)采集、處理各方保障需求信息，動(dòng)態(tài)掌握武器裝備使用狀態(tài)，并運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)跟蹤、全程實(shí)時(shí)評估、全程動(dòng)態(tài)顯示，即時(shí)預(yù)判、定位、評估保障時(shí)機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)，精確籌劃和運(yùn)用保障資源、力量及手段，動(dòng)態(tài)、靈活調(diào)控資源，減少保障層次，實(shí)施實(shí)時(shí)主動(dòng)、直達(dá)配送式精確保障，為體系聚優(yōu)戰(zhàn)的實(shí)現(xiàn)提供和保持持續(xù)的戰(zhàn)斗力。其實(shí)現(xiàn)包括以下兩個(gè)方面：

4.1?基于萬物智聯(lián)的全域聚能保障 在戰(zhàn)場智能物聯(lián)網(wǎng)、作戰(zhàn)云的支撐下，“萬物互聯(lián)、萬物智聯(lián)”成為體系聚優(yōu)戰(zhàn)的鮮明特點(diǎn)。一方面，將保障力量由傳統(tǒng)的相對集中部署調(diào)整為靈活機(jī)動(dòng)、廣域疏散部署，運(yùn)用智能技術(shù)科學(xué)計(jì)算各級各類保障力量、資源的構(gòu)成、規(guī)模和空間布局，并依托戰(zhàn)場智能物聯(lián)網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，使各級各類保障實(shí)體隨時(shí)在網(wǎng)、隨時(shí)組網(wǎng)，能夠在更大范圍內(nèi)實(shí)施全域聚能保障，高效滿足作戰(zhàn)需要。另一方面，作戰(zhàn)力量可以依托戰(zhàn)場智能物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)服務(wù)等技術(shù)手段，了解“在網(wǎng)”的各級各類保障力量和資源情況，跨域選擇保障機(jī)構(gòu)，“端對端”提出保障需求，自主協(xié)同實(shí)施跨域聚能保障。 4.2?基于智能感知的主動(dòng)配送保障

體系聚優(yōu)戰(zhàn)戰(zhàn)場是“秒殺”特征顯著的戰(zhàn)場，要求綜合保障“從被動(dòng)補(bǔ)給”向“主動(dòng)配送”轉(zhuǎn)變，縮短產(chǎn)生需求和響應(yīng)需求之間的“時(shí)間差”。主動(dòng)配送保障將成為適應(yīng)智能化作戰(zhàn)特點(diǎn)的重要保障方式。一方面，智能化后裝保障將依托智能物聯(lián)網(wǎng)，利用自動(dòng)識別、數(shù)據(jù)融合、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)手段，實(shí)時(shí)化、可視化監(jiān)測掌握部隊(duì)人員、裝備、彈藥、物資的位置、數(shù)量、狀態(tài)等信息，從而及時(shí)確定部隊(duì)需求，即時(shí)準(zhǔn)備和實(shí)施保障。另一方面，后裝綜合保障可依托戰(zhàn)場智能物聯(lián)網(wǎng)、智能化后裝保障指揮控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握保障資源狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)控保障進(jìn)程，精確調(diào)控保障資源的投向、投量和投速，為作戰(zhàn)提供適時(shí)適地適用保障。

4.3?基于無人平臺的廣域直達(dá)保障

隨著數(shù)量規(guī)模的增長、載荷等性能的發(fā)展和智能程度的提升，無人保障平臺將在戰(zhàn)場上發(fā)揮越來越重要的作用。基于無人平臺的廣域直達(dá)保障，將成為提升綜合保障效能的重要保障方式。一方面，針對廣域分散、時(shí)限緊急等補(bǔ)給需求，運(yùn)用中小型無人運(yùn)輸機(jī)、無人船艇、無人潛航器、全地形無人車等，裝載攜帶裝備彈藥物資，以單平臺或編組方式實(shí)施精確定點(diǎn)投送，滿足作戰(zhàn)急需。另一方面，依托地面、空中、水域等無人平臺，搭載智能化、多能化的任務(wù)載荷，使其在復(fù)雜惡劣和高危戰(zhàn)場環(huán)境下替代有人操作，遂行各種危險(xiǎn)性高的作戰(zhàn)保障任務(wù)。

總之，體系聚優(yōu)戰(zhàn)的作戰(zhàn)流程再造，是在網(wǎng)絡(luò)信息體系的核心支撐下，對現(xiàn)有作戰(zhàn)流程的繼承發(fā)展和顛覆創(chuàng)新。從作戰(zhàn)能力形成看，又呈現(xiàn)為情報(bào)鏈路支撐下的指揮鏈路主導(dǎo)殺傷鏈路控制保障鏈路。

在網(wǎng)絡(luò)信息體系的核心支撐下，根據(jù)指揮員的意圖和戰(zhàn)場實(shí)際情況，各種信息將情報(bào)鏈路、指揮鏈路、殺傷鏈路和保障鏈路聯(lián)為一體，信息流通過控制物質(zhì)流、能量流的流向、流量、流速，形成自主跨域融合、自學(xué)習(xí)自組織自修復(fù)多域傳感器到射手閉合的殺傷鏈和殺傷網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)資源的合理分配，作戰(zhàn)行動(dòng)的協(xié)調(diào)有序，作戰(zhàn)能量的精確釋放，最終實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)能力的以快制慢、以精勝粗、整體制敵。

編輯：黃飛

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