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美国空军人工智能发展动因浅析

在近几场局部战争中，人工智能技术的初步应用大大提高了作战效率，证明了该技术在军事领域具有广阔的应用前景。美军为抢占未来军事变革的战略制高点，于2018年制定了美军的人工智能战略。美国空军作为其中横跨空、天、网三个作战领域的战略力量，在推动军种人工智能发展中成为先行者。
一、美国空军适应新型战争形态的必然选择
战争形态的演变是历史发展的必然，人工智能技术的发展促进了智能化战争形态出现。因此，美国空军为完成维护国家空天安全这一根本性任务，积极推进人工智能的发展，以顺应战争形态演变的趋势，并在其中发挥引领性作用。
1. 智能化战争改变了美国空军的作战方式
人工智能技术在军事领域的应用带来了军事领域的全面变革，以前所未有的深度和广度影响着战争领域，直接推动了智能化战争的出现。
一是算法成为战争制胜的关键。人工智能技术发展的三大驱动性要素包括数据、算力和算法。1其中，数据是基础，算力是途径。算法不仅是推动人工智能技术发展的关键，也是智能化战争中的制胜关键。算法可显著提升数据信息处理能力，在扩大战场情报分析与处理的数据容量的同时加快处理速度，生成更及时准确的战场情报。算法能赋予己方速度优势，加快OODA循环（观察、判断、决策、执行）以提高作战节奏。
二是智能化武器装备重塑作战流程。智能化武器装备的应用不仅是智能化战争的代表，更重塑了整个作战流程。在情报、侦察与监视领域，将多维传感器智能组网，多源获取战场情报并进行处理并综合印证，使目标识别更加精细化。在指挥控制领域，通过智能化系统时刻为指挥官在瞬息万变的战场进行辅助决策，在对时间敏感度更高的空天作战领域尤为重要。
三是无人化作战变革作战样式。在智能化战争中，无人化作战将成为基本的作战样式。2无人化作战将大幅拓展有人作战受到的时空及生理限制，使对抗趋向多维一体，凸显作战行动的跨域联合特征，使作战对抗更加激烈。其中，无人集群智能作战成为无人化作战发展的重要方向，将大量低成本、可消耗的无人作战平台整合以提高整体作战效能，并能大幅提高战场生存能力。
（二）美国空军高度重视发展人工智能
智能化已成为美军空中作战的发展方向，在智能化作战的大趋势下，美军空中作战体系的建设正在进行全方位的转型。
一方面，随着美军空中作战体系中的无人机系统比重大幅增加，其职能也发生了根本性的转变。美国空军认为，在未来战争中，有人战机已由过去的战斗员转变为指挥员+控制员，各型无人机则由过去的保障角色转变为一线的战斗员。另一方面，无人机在空中作战体系中的性质也在发生转变。突出表现为由过去成本高昂的大型平台转变为由职能系统分散的大量微小平台，充分说明在未来空中作战中，数量优势再次成为体系对抗的重要因素之一。
二、美国空军为应对大国竞争时代新安全威胁的现实需要
2018年美国新版《国防战略》明确将战略重点从反恐战争转移到大国竞争，并指出国防部的首要事项就是与中国和俄罗斯的长期战略竞争。
（一）美军认为人工智能的发展使美国国家安全面临前所未有的挑战
一是应对中俄在人工智能领域的挑战。中国于2017年发布《新一代人工智能发展规划》及配套政策，俄罗斯于2019年发布《2030年前人工智能国家发展战略》，大力促进人工智能技术的发展。经过几年的发展，中俄的人工智能技术水平已取得相当成就。中国在积累数据、部署应用项目和集成功能方面处于领先地位，已超越美国，使美国引以为傲的技术优势自第二次世界大战以来首次受到威胁。3
二是保持技术优势。美军认为，国防部现有的人工智能战略不利于人工智能技术的应用和转化。为使美军不在未来十年内丧失竞争性军事技术优势，国防部需要将自上而下的领导与自下而上的创新相结合，整合发展人工智能技术所需的生态系统，使国防部到2025年具备人工智能就绪状态。
2. 美国空军将占据人工智能优势视为维护国家安全的关键
2014年美军提出了以第三次“抵消战略”为内涵的“国防创新倡议”，重点关注五个技术领域：自主学习系统、人机协作、机器辅助人员作战、有-无人作战编队和提高武器系统应对网络战和电子战攻击能力。4人工智能技术就是贯穿五个关键技术领域、具备“改变游戏规则”的颠覆性技术之一。
美军近年来在空中作战的各领域广泛开展了基于人工智能的技术开发与研究项目，其中重点集中于情报侦察、指挥控制等领域。在情报侦察领域，美空军将人工智能视为未来情报侦察监视体系的支柱。5特别是将人工智能技术应用于处理和分析海量情报数据。在指挥控制领域，美空军大力推动运用人工智能技术辅助指挥官决策。
3. 美国空军重塑空天制权的现实需要
美军根据威胁种类，对未来空中行动的作战环境进行了划分：宽松作战环境、对抗作战环境和高对抗作战环境。根据美军对未来战争的设想，未来与中、俄之间的战争将是在对抗、高对抗环境下进行的高端战争。对抗、高对抗环境的塑造有赖于密集且具备低可探测性的地面防空系统。一体化防空系统的广泛分布，与现代化战斗机、电子战飞机、网络攻击等相结合，给美军带来的是来自全域的空天威胁。
6因此美军大力发展新型作战概念，试图通过智能化作战寻求应对中俄空天力量快速增长的方法。
三、美国空军建设发展的内在驱动
美国空军人工智能的发展背景，既要考虑美军发展人工智能技术的大背景，还要探究美国空军特有的因素。
（一）美国空军的人工智能发展具有良好基础
美国空军与人工智能技术的渊源可追溯至该技术诞生之初。在人工智能概念正式诞生的1956年达特茅斯会议之前，美国空军在50年代初启动的SAGE项目就对人工智能的诞生产生了重大影响。为SAGE项目专门开发的人机交互界面和模式识别系统，为早期人工智能的思想和实践奠定了坚实基础。在第二次人工智能浪潮中，美国空军参与了DARPA用于战斗机辅助驾驶和辅助决策的The Pilot Associate项目。第三次人工智能浪潮中，美国空军再度把注意力转向人工智能，先后提出了基于“有人机/无人机编组技术”的“忠诚僚机”概念和无人集群智能作战的“蜂群”作战概念，不断探索人工智能技术在作战领域的应用。
（二）美国空军在军种竞争中获得优势的战略选择
由于体制和结构的关系，美军各军种间在组织职能和资源分配上还存在着竞争关系。美国空军在推进人工智能发展的过程中取得先机，率先发布了第一个军种人工智能战略，组建了人工智能跨智能小组，不断推动与科研机构的合作。美国海军、陆军紧随其后，相继提出了本军种的人工智能框架并组建了促进人工智能发展的职能机构。但美国空军的人工智能发展也存在一定的隐患。根据美国国防部2015—2025财年对各作战领域人工智能研发的投入预算来看，对空中作战领域的投入明显少于陆、海作战领域。7经费投入的多少将直接影响到人工智能发展态势，虽然在空中作战领域的投入不及陆、海作战领域，但在太空、网络电磁领域的投入相当规模且增长趋势明显，因此美国空军人工智能未来的发展势头依旧可观。

1封帅、周亦奇.人工智能时代国家战略行为的模式变迁——走向数据与算法的竞争[J].国际展望，2018（04）：35.
2 吴明曦.智能化战争[M].北京：国防工业出版社，2020：62.
3 National Security Commission on Artificial Intelligence .National Security Commission on Artificial Intelligence.Final Report[R/OL].2021-03-01[2021-09-01]，National Security Commission on Artificial Intelligence，https://www.nscai.gov/2021-final-report/
4 赵阳超等.美军人工智能战略发展的智库策源研究[M].北京：东方出版社，2021：17.
5 Lance Menthe.Technology Innovation and the Future of Air Force Intelligence Analysis [R/OL].RAND，2021-01-27[2021-09-01]，https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/research_reports/RRA300/RRA341-1/RAND_RRA341-1.pdf
6 Mark Gunzinger.An Air Force For an Era of Great Power Competition [R/OL].CSBA，2019-03-29[2021-09-01]，https://csbaonline.org/research/publications/an-air-force-for-an-era-of-great-power-competition
7 National Security Commission on Artificial Intelligence .National Security Commission on Artificial Intelligence.Final Report[R/OL].2021-03-01[2021-09-01]，National Security Commission on Artificial Intelligence，https://www.nscai.gov/2021-final-report/

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