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[军事] 宏亮瞻局|“梦工厂”里的无人机与AI悖论

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发表于 2023-2-9 05:13 PM | 显示全部楼层 |阅读模式


宏亮瞻局|“梦工厂”里的无人机与AI悖论(上)

澎湃新闻特约撰稿 王宏亮
2023-02-09 07:00
来源:澎湃新闻
 ∙ 澎湃防务 >
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近期,人工智能(AI)领域的黑马产品ChatGPT爆红,上线不到一周日活用户破百万,两个月破亿,成为历史上增长最快的消费者应用程序,人工智能再度引发热议。   

人工智能在军事领域的运用也是一直备受关注的话题。在春节档“顶流”大作《流浪地球2》中,联合政府守卫太空电梯的“掠夺者”武装无人机操控系统遭反对“流浪地球”计划的黑客入侵,所有无人机的控制权落在黑客手中,随即大量无人机对太空电梯基地发起了集群攻击,并与赶来的联合政府有人战斗机群展开激烈空战……该情节也成为本片视觉效果最为炫酷的“名场面”之一。

《流浪地球》系列被一些媒体和影迷誉为开创中国硬科幻电影的奠基之作,甚至代表着当代中国人想象力和自信心的腾飞。从本片跃升的工业水准与较高的完成度来说,此说法有一定道理。在刘慈欣优秀原作的基础上,郭帆和他的团队尽可能将小说令人信服甚至叹为观止的视觉化,其中既有未来科技的呈现,也有从人类文明角度对于未来科技的思考。

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《流浪地球2》电影中出现的“掠夺者”武装无人机。

如在上述情节中,无人机的集群式攻击可谓当下军用无人机领域最为时髦的话题,且在实战和电影中均已屡屡出现。《流浪地球》2之前,2019年的好莱坞大片《天使陷落》(《奥林匹斯的陷落》第3集)中也有一段类似的“名场面”:由“老戏骨”摩根·弗里曼扮演的美国总统在钓鱼时,遭遇无人机恐怖袭击,随行安保人员在无人机的自杀式袭击中全军覆没,仅有一名贴身保镖存活下来。国际雇佣兵利用货车发射了大量携带高爆炸药的自杀式无人机,密密麻麻充斥整个天空,这些无人机根据事先设定好的指令分别扑向各自目标,训练有素、装备精良的安保人员在袭击中无力招架,在接二连三的爆炸中很快全军覆没……

目前无人机在军事上的应用,已经从单一任务变成综合任务,性能大幅提高。既可以全天候执行任务,也可以根据具体战场需求执行各类复杂任务,比如战场侦察、电子对抗、电子诱导、攻击等,特别是无人机集群化技术的成熟和人工智能技术的发展,多组大量无人机同时执行一个任务的场景已经是常态了,这些无人机群有个形象的名字——“蜂群”。

“蜂群”来袭

尽管实际效果远不如电影中的案例那样成功,但2018年初的一次实战行动其实已经预演了上述“名场面”。或许《天使陷落》的导演罗曼·沃夫正是受到了这次行动的启发才在电影中安排了该情节。

2018年1月8日,俄罗斯在叙利亚的军事基地来了一群不速之客。13架攻击型无人机蜂拥而至。其中9架突破外围防区飞进赫梅米姆空军基地,另外3架飞进了塔尔图斯港海军基地进行攻击。俄罗斯防空系统立即启动,电子战部队成功控制了6架无人机,还有7架无人机则被昼夜执勤的“铠甲-S”防空系统击落,基地损失不大。这次“蜂群”攻击的规模较小,且所用无人机也比较低端,既没有智能化集群控制,也没有相应的电子对抗能力,因此实际效果一般。

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“掠夺者”武装无人机配备了人工智能。

但如果是超过100架高速无人机甚至更多,每架无人机挂载高能炸药(比如奥克托金炸药),每架无人机既是飞行器也是高爆炸弹,并进行智能化集群控制高速突防,配合电子干扰手段,则现有防空系统面临这样的高技术饱和式无人机群攻击,必然会面临巨大考验。

在此种攻击模式下,与有人机集群相比,无人机集群执行智能程序的速度、准确度、任务弹性和低成本优势将得到最大程度发挥。无人机在结合云计算、大数据、5G技术和人工智能(AI)技术后,可在局部区域迅速集结形成规模化的智能集群优势。其不但可以进行战役打击和战术行动、特种行动,甚至可以实现战略威慑。

此外,无人机集群也可以与有人机配合,如在高空一架有人隐身战机与中低空的4至6架无人机形成一个战斗组,若干战斗组再编成为规模更大的“蜂群”配合作战,或者由无人机群与大型预警机、侦察机配合作战。

对陆攻击时,成百上千架无人机组成的“蜂群”,配备有不同武器和电子设备,由智能化集群控制,在局部形成攻击波打击各类战役目标和特殊目标,比如机场、指挥部、核心阵地等。目前小型化无人机的单价远低于大型无人机,现代防空系统在防御密集小目标时难度较大,如果要防御由大量无人机组成的火力作战集群,现有的导弹系统拦截通道将被瞬间饱和,且拦截效费比也非常低。除预设程序外,未来更智能的无人机蜂群甚至可以在攻击途中实时采集战场数据,实时运算快速决策,现场确定防御弱点并集中攻击特殊敏感目标。

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俄军展示武装分子袭击俄军基地的无人机。

因此,无人机的智能“蜂群”式攻击甚至有可能取代隐身战机和防区外导弹,成为开战后第一波攻坚力量的首选。无人机“蜂群”系统在未来战争中一旦被投入使用,将极大提高部队的打击效率,降低伤亡的风险。相较于火箭弹和导弹,无人机“蜂群”的使用更为灵活,导弹或者火箭弹开弓就没有回头箭,而无人机可以在敌人目标上空不断盘旋,直到找到并摧毁目标。

在2021年的纳卡冲突以及目前进行中的俄乌冲突中,我们都能看到双方大量使用无人机攻击敌方目标的战术。自2022年底以来,俄军使用大量经过改进的伊朗低端无人机攻击整个乌克兰的电力和能源系统,效果显著,其本质上也是一种饱和式的“蜂群”攻击。

被实现的科幻

除《流浪地球2》《天使陷落》外,无人机“蜂群”还曾出现在多部影视作品中,如《刺猬索尼克》、《蜘蛛侠》等。当观众们看到无人机“蜂群”在大银幕上无所不能时,往往会觉得这只是电影,甚至只是科幻电影,它离我们还很遥远。然而实际却并非如此,2018年在叙利亚上空出现的失败“蜂群”并不能代表当今军事大国和无人机大国的真实作战水平。在“天使陷落”两年后,真正的无人机“蜂群”在中国被实现了。

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珠海航展上中国电科集团展示的“蜂群”系列化战车。

2021年央视微信公众号发布了一条题为《中国无人机“蜂群”系统曝光 一次可出动200架》的视频。由中国电科集团电科院研制的无人机“蜂群”系统出现在大众视野中。视频中,无人机被装填在48联装发射器中,发射系统用卡车底盘运载,整个系统犹如自行火箭炮。通过该发射系统,无人机可在短时间内连续投射升空,被投射后的无人机机翼展开,自身动力系统开始工作,随即组成编队向目标空域飞去,并在目标区域上空自主飞行,自主寻找目标。

一旦发现目标,无人机会锁定目标并发起自杀式攻击。这样的场面与《天使陷落》几乎如出一辙。视频中还提到,该无人机“蜂群”系统甚至可通过多辆发射车,一次发射超过200架无人机,组成更庞大的“蜂群”,且具备精确编队、变换队形、对地察打、精确打击等多种任务能力,使打击效果倍增。此外,“蜂群”除了可以通过地面车辆发射外,还可以通过直升机投放。

该无人机系统,很可能是此前保利集团在防务展上亮相的CH-901小型无人机/巡飞弹系统的更高级版本。CH-901小型无人机/巡飞弹系统最早在2012年珠海航展上首次亮相。该系统可携带小型搜索跟踪传感器,搜索2千米内的目标,在必要情况下直接撞向敌方目标,引爆机载弹头。该无人机全长1.2米,重9千克,最高飞行速度150千米/时,最大作战半径15千米,最长留空时间120分钟,机体寿命可维持20次飞行任务或正常储存10年。CH-901巡飞弹可以采用集装箱“蜂群”式发射模式,也可以采用类似迫击炮的方式发射,易于单兵携带和使用。

最新的48联装无人机“蜂群”系统最早是在2020年10月13日曝光。当时中国电子科技集团公司电子科学研究院官方对外宣称,该院已经在近期展开了陆空协同的固定翼无人机“蜂群”系统的相关试飞工作和验证试验。   

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“蜂群”系列化战车使用的巡飞弹。

美英等国也发展类似了的无人机“蜂群”系统。

美国陆海空三军都高度重视无人机“蜂群”技术,将其作为“第三次抵消”战略(奥巴马执政时期提出,特朗普执政时期搁置,拜登上台后又重启的新一轮高新技术强军计划)的五大关键技术之一。为此,美国在过去数年里发展出了“山鹑”、“丛林狼”、“小精灵”等多款用于“蜂群”作战的小型无人机,并进行了大量试验,2017年初,美军曾成功用3架F/A-18在空中释放多达103架“山鹑”微型无人侦察机“蜂群”,进行了持续半小时的飞行试验。飞行过程中,战斗机飞行员通过系统指引无人机完成侦察和监视等任务,未来美国空军正计划在F-35隐身战机上使用该项技术。

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美国“郊狼”无人机。

除侦察外,2021年4月26日,美国海军在一份简报中披露,在加利福尼亚海岸的演习中,美军首次使用无人机“蜂群”摧毁了一艘水面舰艇。据悉,美国海军使用的可能是雷神公司的“郊狼”无人机,重5.9千克,使用发射管发射。“郊狼”无人机也是美国现阶段最成熟的“蜂群”无人机系统,此前美国海军已经完成了50架“郊狼”无人机的协同作战测试。

为进一步探索大规模“蜂群”无人机系统作战的可行性,美国目前正在进行1000架无人机的“超级蜂群”试验,这些无人机将由C-130运输机投放。在千架级的“超级蜂群”领域,中国同样走在世界前沿,中电科曾一次编组过3000架的旋翼无人机“蜂群”测试。中国的无人机智能集群技术其实已经实用化,在央视数年前的一则新闻中,西部战区就曾利用无人机“蜂群”为前线战士提供后勤保障。

所有这一切都清楚地显示,电影里的无人机“蜂群”攻击已不是科幻,离现实也并不遥远。(未完待续)

(“宏亮瞻局”系上海交通大学国家战略研究中心特约副研究员王宏亮为澎湃防务开设的个人专栏,力求在兼顾分析的深度和厚度的同时,在前瞻性、敏锐度上更上一层楼)

 楼主| 发表于 2023-2-10 12:15 PM | 显示全部楼层

宏亮瞻局|“梦工厂”里的无人机与AI悖论(下)

澎湃新闻特约撰稿 王宏亮
2023-02-10 06:44
来源:澎湃新闻
 ∙ 澎湃防务 >
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无人机支配世界?

电影是梦的呈现,是想象力的视觉化。电影技术尤其是特效技术可以让观众亲眼看到现实中难以出现或无法实用的景象。在科幻电影中,创作者还会尽可能赋予上述景象令人信服的呈现逻辑。比如著名导演史蒂芬·斯皮尔伯格,科幻片在他辉煌的职业生涯中占据着极为重要的位置,《第三类接触》《ET》《人工智能》《少数派报告》等均堪称影史经典。2018年,斯皮尔伯格推出了一部既有科幻色彩,又主打怀旧情怀牌的视效大作,其中的无人机技术甚至比人类主角本身更受关注。这部电影既可以让我们看到无人机大规模运用的潜力,也给观众提供了无人机及其背后的人工智能在未来是否有可能反噬人类自身的思考角度。

《头号玩家》于2018年3月底上映,电影中IOI大反派老板索伦托派出无人机追杀男主角帕西法尔。仅仅4个月后,这个电影情节居然在现实中上演了。当年8月4日,委内瑞拉总统马杜罗在一场户外活动做演讲时,遭遇无人机携带的爆炸物暗杀未遂,总统身边的狙击手击落了无人机,但无人机投下的爆炸物仍然炸伤了现场7名士兵。

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随着人工智能技术的发展,目前出现的一些无人机已经具备一定的自主作战能力。

马杜罗应该庆幸他遭遇的只是一架无人机的“孤狼”式暗杀,而不是《天使陷落》般的“蜂群”覆盖。《头号玩家》里的“绿洲五强”可以拿棒球棒干掉一个或几个无人机,却绝对无法对付数百乃至上千架无人机。而当未来的人类真的像《头号玩家》里一样,处于各类无人机无所不在嵌入的环境下,届时支配社会运转的到底是人还是无人机?

也许斯皮尔伯格希望人们不要黑化无人机,也许想告诉人们技术是中性的。在《头号玩家》的开头,导演特意添加了无人机送外卖的桥段,它能刺杀人类,也能帮助人们送外卖送快递。同时,无人机也有效帮助了影片拍摄,剧组使用一架Aerigon无人机搭载ARRI ALEXA mini专业摄影机完成了大量效果惊人的高速航拍镜头,而用低成本的无人机航拍几乎已经成为当今影视剧组甚至自媒体的基本操作。无人机技术显然正在不断给人们带来全方位的便利。

但它仍然是一把双刃剑,有时也会暗藏杀机。在今天的中国,当互联网巨头纷纷热衷于建设无人机配送物流体系时,还是有不少人对无人机的安全性表示担忧,且不无道理:也许这些飞行的“快递小哥”正在被某些黑客盯上,他们正在热衷寻找相关漏洞劫持无人机,被劫持的无人机也许可以窥探人类隐私,可以闯入敏感的飞行禁区,甚至可以成群结队地直接撞向一个被精心挑选的目标,就像《流浪地球》2中被黑客控制的“蜂群”那样……

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未来,无人机“蜂群”作战将在战场上大量出现。

人工智能的突破

在斯皮尔伯格的另一部科幻经典,2001年的《人工智能》中,导演从去世的大师斯坦利· 库布里克手中接过了一个机器,其不仅拥有智能,还进一步拥有情感,却并不被真正的人类所接受。这个故事本身很库布里克,充满了黑色并冷酷的悲剧色彩。斯皮尔伯格则赋予其更多细腻的温情。对于人类来说,被制造出的机器如果拥有智能当然最好,但再拥有情感就是另一回事了。情感既包括恶的也包括善的,但无论善恶,机器拥有情感对人类来说必然意味着失控。

这在军用无人机领域表现得尤为明显。未来战场上,如果无人机可以完全取代有人机,前提必然是无人机拥有了可以应付战场瞬息万变形势的高级人工智能。对于中大型无人机来说,这意味着其将具备可媲美有人主战机型的独立作战能力;而对于无人机“蜂群”来说,则意味着“蜂群”背后整套控制系统的高度智能化。只有如此,才能让无人机零伤亡与无需生命保障系统所带来的性能潜力优势变得有意义。

在人工智能发展的过渡阶段,用少量有人机混编大量无人机组成作战编组是一种更现实可行的选择。2019年3月,美国“忠诚僚机”项目的首款无人僚机验证机XQ-58A“女武神”成功首飞,该型机将主要用于与F-35有人战斗机搭档作战,一架“闪电”2可指挥数架“女武神”执行任务。按照美国空军实验室的说法,XQ-58A能够在上千公里远外(其航程为5500公里,超过F-35A一倍)为F-35提供侦察和预警信息,并可携带远程导弹对空中和地面目标实施打击。

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自杀式无人机已经成为一些中等国家的远程精确打击利器。

无独有偶,2017年12月13日,美国《国家利益》双月刊发表了一篇题为《俄罗斯针对F-22、F-35的“杀手”》的文章,指出下一代俄军空战系统很可能是由两架有人战斗机协同20至30架无人战斗机来编组构成。上述猜测很快被证明并非空穴来风,我们在2019年8月俄罗斯空军的“猎人”B无人机试飞中便看到其与苏-57有人战斗机编组飞行的画面,这立刻被外界解读为俄方正在为有人战斗机与无人作战飞机的编组使用做相关探索。

2020年8月底,在俄罗斯多地和亚美尼亚同时举行的第6届国际军事技术论坛上,俄罗斯克朗施塔特公司也公开展示了一款名为“格罗姆”的“忠诚僚机”,研制方称该型机可执行情报收集、对地打击和电子战任务,将用于与苏-35和苏-57搭档使用。

不过军用无人机发展的最终目标一定是拥有可取代飞行员的完全独立的人工智能,能够应付哪怕是近距离“狗斗”这样的最复杂空战环境。在视距内格斗任务中,电光石火间机载计算机必须用最短的时间做出最合理的战术决策,现有技术水平显然还无法胜任。但曙光已初现,2020年8月20日,由美国国防部高级研究计划局(DARPA)举办的“阿尔法狗斗”试验比赛正式落下帷幕,赫伦系统公司最终夺冠,并在虚拟空战中以5:0的压倒性优势击败了驾驶虚拟F-16战斗机的人类飞行员。赫伦系统公司在赛后表示,他们的AI算法已经进行了至少40亿次的仿真,并且积累了12年的经验。需要指出的是,“阿尔法狗斗”试验也包括了无人机与有人机的编组项目。 

当然我们还不能仅依据一次虚拟“电子游戏”就断定无人战斗机已经可以“狗斗”。正如该系列比赛主管默克所指出:“AI表现出超人的瞄准能力,尽管试验并不能确定AI战斗机在真实战场上的可行性,但我们能看到的是,在特定限制条件下,我们已经拥有了能够工作的AI,这本身就是一次巨大飞跃。”

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在此次俄乌冲突,无人机被大量使用,无论是民用消费级无人机还是专门军用无人机,都发挥了不小的作用。图为俄罗斯在俄乌冲突中使用的“猎户座”长航时无人机。

违背阿西莫夫三定律

当无人机或其他人工智能设备拥有了可媲美人类的高级智能后会发生什么?我们现在还只能去猜测,智慧与情感并没有明确的分野,即便机器拥有的情感向“善”,就像《人工智能》中一样,同样会给人类社会带来混乱,而如果机器拥有的情感向“恶”,就像詹姆斯·卡梅隆的《终结者》,对人类则很可能意味着灾难。

其实用无人装备参与战争已经明显违背了艾萨克·阿西莫夫所制定的机器人三定律,乍看起来,这似乎是迂腐的书生之见,但实质上这其中确实存在很大隐患,既然机器人能被用来杀死其他人类,谁能保证它不会对自己人横刀相向。在2005年的好莱坞电影《绝密飞行》中,代号“艾迪”的无人战斗机集隐身、超声速巡航、超机动、垂直起降及高智能于一身,可谓十八般武艺样样精通的超级全能战机,这应该就是无人机发展的最终理想样貌吧。然而,它却在与有人驾驶战机的编组作战任务中突然“觉醒”,被雷电击中的那一刻让它拥有了向“恶”的情感。

罗伯·科恩拍了一个类似《终结者》的故事,不同的是,在《绝密飞行》中,人最终战胜了机器,但在《终结者》系列中,未来的人类甚至只能沦为反抗机器“暴政”的起义军。


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