生成式AI在智能化战争中的运用及影响

作者: 王新 李陵节 周泽煜

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随着人工智能技术的快速发展,ChatGPT和Sora等生成式AI在多个领域展示了其强大的能力。2022年被称作生成式AI元年;2023年,GPT-4以接近人类的“聪明”程度而风靡一时;2024年初,Sora的横空出世再次震惊了全世界。生成式AI能大幅提升军队智能化信息获取、辅助决策和人机协同作战能力,拓展在军事领域的运用。

生成式AI技术及其特点

生成式AI集成了自然语言处理、计算机视觉、语音识别、深度学习等人工智能技术成果,能基于已有的数据和知识,通过算法生成全新内容,推动智能化战争进入“全域自主交战”新阶段。

生成式AI的基本概念 国家网信办《生成式人工智能服务管理办法(征求意见稿)》,将生成式AI(AIGC)定义为“基于算法、模型、规则生成文本、图片、声音、视频、代码等内容的技术”。主要有五类:一是生成式文本模型。通过学习大量的文本数据,能生成文章、故事、评论和诗歌等文本。最具代表性的除OpenAI的ChatGPT外,还有谷歌的BERT、PaLM,微软的Turing-NLG等大模型,都具备“强交互”“强理解”“强生成”等特点。二是生成式图像模型。通过学习大量的图像数据,能创作全新的绘画、插图等内容。最具代表的是OpenAI的DALL-E2/E3模型,可根据描述,迅速生成一幅逼真且有创意的图像。三是生成式音频模型。通过学习大量的音频数据,能生成全新的音乐、语音等内容。最具代表的是OpenAI的语音合成引擎Voice Engine,只需15秒的语音样本,就能克隆出一个人的多语言音频。爆火的视频翻译软件HeyGen,采用的就是该引擎。四是生成式视频模型。通过学习大量的视频数据,能生成全新的视频片段或完整的视频内容。最具代表的是OpenAI新推出的文生视频模型Sora,可根据文本指令创建逼真、生动、复杂的高质量视频,能实现多角度镜头流畅切换,制作质量接近商业片水平。五是生成式代码模型。能自动编写或辅助编写代码,以提高开发效率和质量。最具代表的有OpenAI的CodeX和DeepMind的AlphaCode。

生成式AI与传统AI显著不同。一是从核心目标和功能来看,生成式AI的核心目标是创新,能生成全新内容。这种创造性超越了传统AI范畴,后者主要用于在已知输入和输出之间建立联系,从而进行预测。二是从学习机制和技术来看,生成式AI广泛使用了生成式对抗网络、Transformer等技术,需要依靠大量的样本数据进行训练,而且能通过学习自身生成的内容来进化,这种训练方式超越了传统AI单纯依靠机器学习的方式。三是从应用场景和优势来看,生成式AI具有广泛的应用前景,能应用于创作或辅助创作领域,而传统AI则更多应用于需要精确识别和分类,或者基于历史数据预测未来趋势的场景。

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ChatGPT软件

生成式AI的发展历程 从技术角度看,生成式AI的发展是一个不断突破和创新的过程。一是专家系统的兴起。20世纪80年代至90年代初,专家系统崭露头角。它依赖规则和预定义知识库,能在特定领域进行推理和决策,在逻辑推理和知识表达方面为生成式AI的发展奠定了基础。二是深度学习的崛起。20世纪90年代后期,由于算法限制和算力不足,生成式AI的发展遭遇了瓶颈。进入21世纪,深度学习技术的兴起为生成式AI带来了革命性变化。它通过构建深层次的神经网络模型,自动从大规模数据中学习特征表示和生成规则,极大提升了生成内容的质量和多样性。三是多模态模型发展。2022年以来,得益于算法的不断优化和算力的提升,生成式AI开始从单一模态向多模态跨域生成发展,AI能同时处理和理解文本、图像、音频和视频等多种信息形式,这为生成式AI在各个领域的应用提供了更广阔的空间。GPT-4是一个大型多模态模型,不仅具有更高级的推理和复杂指令处理能力,还具有极高的创造力。这标志着生成式AI进入发展快车道。四是通用型人工智能。生成式AI的最终发展目标是实现通用人工智能(AGI),即类似于人类智能的机器智能,具有广泛性和适应性。OpenAI公司成立的初衷就是要最终实现AGI。当前,实现AGI还面临诸多挑战,包括如何让机器理解和处理自然语言、让机器像人一样进行学习和创造,以及在面对未知情况时能做出合理的决策等。此外,AGI的发展还需要突破现有的算法和技术限制,找到普适的智能理论。

生成式AI的技术特点 生成式AI是一种强大的人工智能技术,在模仿和创造方面展现出了巨大潜能,其技术特点主要体现在以下几个方面。一是数据驱动。生成式AI需要依靠大量的数据进行训练和学习,以获取足够的信息和知识来生成内容,并能处理大规模、高维度的数据,从中提取出有用的信息和特征。二是可扩展性。模型架构通常具有模块化和层次化的特点,可方便进行扩展和定制,能在不同领域和场景中广泛应用;算法设计通常考虑到了计算效率和资源利用的问题,性能和生成能力可随技术的不断发展和数据的不断积累而提升。三是可交互性。生成式AI能理解并回应用户的自然语言输入,根据用户的反馈和需求,动态地调整和优化输出内容,能更加智能、灵活地与用户互动,为用户提供更加个性化、精准化的服务。四是可创造性。不再仅仅基于规则,能模仿人类的创造力,从多个数据源中汲取灵感,将不同的风格、文化和知识进行融合,生成具有创新性和多样性的内容,这为其在多领域的应用提供了无限可能性。

生成式AI在智能作战中的运用

军事与科技的关系向来紧密,生成式AI的爆发预示着弱人工智能正在向强人工智能和通用人工智能演进,将为未来智能作战提供越来越多的应用场景。

态势智能分析 生成式AI在战场态势智能分析方面具有巨大潜力和价值。一是多域数据融合分析。能凭借强大的信息处理和输出能力,破除战争“迷雾”,对海量多源、复杂异构且快速增长的战场情报数据进行深度挖掘和融合分析,为指挥决策提供全面、准确的情报支持。二是战场联合态势感知。面对瞬息万变的战场数据和信息,能通过多模态信息融合,实现对陆、海、空、天、电、网多维立体空间战场态势的全面感知,帮助作战人员洞悉战场环境、识别打击目标、预警作战威胁,提高指挥决策的精确性和时效性。三是态势预测和威胁评估。能通过对大量历史和实时战场数据进行深度学习,找出战场变化的模式和规律,构建复杂的战场模型,模拟和预测战场态势的演变趋势,预测敌军可能的行动轨迹、攻击方式和目标,为己方提供预警和应对建议。华为“盘古气象大模型”,不使用传统数值预报方法,采用适配地球坐标的三维神经网络与层次化时域聚合策略,仅需10秒就能完成全球7天高分辨数值天气预报,计算速度提升了万倍以上,计算功耗降低至十几万分之一,未来可用于战场环境保障。

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Sora生成的视频截图

指挥智能决策 生成式AI能为指挥决策提供强大的支持和辅助,提高决策的准确性和效率,增强行动的灵活性和适应性。一是辅助任务规划。能运用多源情报分析工具和辅助决策模型,自动提取关键信息,生成态势图像、数据图表、部署策略和资源分配等作战文书,辅助进行任务规划,提高作战筹划效率。二是辅助方案推演。能准确分析战场态势和作战需求,自动编写作战想定,生成多套作战方案,通过模拟仿真预测每套方案的结果,为指挥员精选优化方案提供参考。三是辅助作战决策。能嵌入一体化联合作战指挥系统,研判战场态势,预测战争走向,通过人机交互持续迭代优化,形成作战建议,辅助指挥决策,较传统指挥反应速度更快,决策水平更高,效能更加突出。为提升指挥决策的快速性和有效性,美军将生成式AI纳入“关注技术清单”,启动“人工智能前瞻计划”和“从数据到决策”项目,重塑指挥决策流程,构建将海量情报数据转化为有效自主决策输出的能力体系。

作战智能协同 生成式AI能显著提升不同作战单元之间的协同效率,增强整体作战能力。一是提升协同作战效能。通过对战场态势的实时感知和分析,快速识别敌我双方的行动和意图,根据各作战单元的能力、位置和任务需求,自动进行任务分配和调度,提高协同作战的效率和准确性。二是缩短作战进程。可分解作战任务,运用内置算法优化方案,依靠其快速反应速度,加速“OODA”(观察—调整—决策—行动)作战循环,缩短决策周期,形成“以快打慢”制胜优势。三是助力人机协同。生成式AI本身是机器产物,又能理解人的语言,是理想的人机交互接口,能嵌入到无人作战平台,通过智能算法和自主决策能力,支持跨平台、跨领域的有人/无人协同作战,全面支撑“忠诚僚机”和“蜂群”作战等新型样式,大幅提高作战效能。未来智能化战争,生成式AI能与无人作战平台精准对接,“订单”式规划作战任务,“派单”式就近赋予任务,“接单”式打击锁定目标,可形成对传统作战对手的降维打击。

保障智能支撑 生成式AI能综合集成到各类保障系统中,人、装、物泛在互联,有机融为一体,极大提升作战保障的效率和精确性。一是物资管理与分配。可实时分析战场需求和物资库存情况,优化物资分配和调度;可预测物资消耗趋势,提前进行补充,避免物资短缺;可综合分析运输路线、交通状况和物资需求等因素,优化运输计划,降低运输成本,提高运输效率。二是装备维护与修理。可对装备运行数据进行实时监测和分析,预测可能出现的故障,提前制定维修计划,优化维修资源分配,及时进行装备维护和修理,降低维护成本,延长装备寿命,提高装备可用性。三是医疗救护与保障。通过对医疗数据的分析,能快速准确识别潜在的疾病迹象和损伤,预测治疗结果,为军队人员提供更高效、更智能的医疗保障;可辅助进行远程诊断,提供最佳治疗方案,提高战地医疗救援的效率和准确性;可匹配最近的救援人员和资源,快速组织伤员的疏散和治疗,提高战场救援效率。美陆军远程医疗和先进技术研究中心与约翰斯·霍普金斯大学合作,利用人工智能、增强现实和机器人技术为战场上的医务人员和士兵提供虚拟助手。

生成式AI对智能化战争的影响

人工智能不是单一的离散技术,而是一种通用的使能技术。生成式AI凭借其强大的学习创新能力,在军事领域的广泛应用将给战争带来革命性变化,产生全面而深远的影响。

改变战争形态 以AI为核心的颠覆性技术群正加速进入军事领域,“智能”要素正在取代“信息”要素,引发战争形态发生重大变革。一是作战体系向人机混编转变。生成式AI将彻底颠覆战场的主要作战力量,智能化载荷、智能化平台、智能化系统等将成为装备发展新趋势,人机混编与无人自主编成将成为作战力量编成新形式。二是作战样式向智能无人跃迁。在生成式AI牵引下,以人为主导的人机协同作战、以算法为依托的智能认知作战、以云为中心的数据开源作战、以制智为目标的全域分布作战等将成为未来主要作战样式,“杀伤链”将向“杀伤网”转变,呈现出低风险、低成本、低门槛特征。三是制胜机理向以智制胜演进。战争制权的发展与战争形态演变脉络一致,“制智权”成为智能化战争制权争夺的核心,集中体现为“算法+数据+算力”的综合较量,突出以智制胜、以快制胜、以联制胜、以算制胜,智能主导、自主驭能、以智谋胜将成为战争的基本法则。

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