人工智能技術的日益成熟,正推動人類社會逐步邁入智能化社會,智能化戰爭應運而生。無人智能作戰是智能化戰爭的重要作戰形式,軟件系統的先進性、適應性、靈活性直接決定著無人智能作戰力量的“聰明”程度。當前,世界主要軍事強國均關注軟件對無人智能作戰的重要作用,加快構建無人系統軟件生態體系,從而謀求占據無人智能作戰力量建設發展的戰略高地。
立起無人智能作戰“軟件不軟”的主流認知
無人智能作戰需要軟件對硬件進行優化升級和賦能增效。若作為無人系統“大腦”的配套軟件落后,其硬件性能再高都只是“虛高”。由此可講,軟件不軟。
軟件是戰術思想物化的載體。人工智能的軍事化應用通常以軟件形態存在,其自身不能直接作用于武器系統,必須附著于算法、數據、模型等載體,以軟件形式進行充分虛擬物化。無人智能作戰,人不再是交戰的主要執行者,不再以戰場前沿對抗力量的形式存在,而是更多地居身于后臺,并將作戰謀略與戰術思想,以智能算法、作戰模型、交戰規則等形式預置到無人系統中,由其自主貫徹執行人的作戰意圖,以此達成預定作戰目的。可見,無人智能作戰仍然是人的作戰意志的展現,離不開以軟件為載體的預先規劃與行動設計。
軟件是機器自主運行的基礎。沒有先進軟件的驅動,無人系統便只是機器。軟件是計算機解決問題所使用的清晰指令和策略機制,本質上是用計算機語言抽象、提煉、轉換的數理公式,能夠“告訴”無人系統該怎么做,賦予其“獨立”遂行任務的能力。在機器學習技術的支撐下,無人系統擁有更加強大的持續迭代升級能力,能夠模擬人類感知等行為,支持自主觀察、判斷、決策與行動。在復雜的戰場環境中,軟件是無人智能作戰發展的底層邏輯,是無人智能戰斗力生成的基礎。
軟件是系統持續升級的抓手。傳統作戰體系中,裝備發展往往是“一次定型、終身使用”,迭代升級通常只能按代際或改進型號來進行。這種階躍式的間斷進步,操作流程繁瑣、耗時較長,未來將很難適應無人系統發展需求。從系統實現看,無人系統具有“平臺通用、載荷互換、軟件定義”的特性。其中,軟件定義的本質是以軟件快速更新與自我學習的方式,促進硬件功能的動態重構與提升。實踐表明,軟件以自學習、打補丁、升級包等形式持續優化,能夠支持硬件系統全壽命周期內的能力提升“始終在路上”,不僅可以滿足用戶當前確定性作戰需求,還能及時響應未來不斷變化的作戰需求。
構建上下兼容、便于定制的開放型軟件生態
無人智能作戰涉及平臺雜、功能多、領域廣,對軟件的要求很高。根據需求特點,可將無人系統軟件體系劃分為智能操作系統根基層、數據算法模型核心層、作戰應用軟件交互層。
智能操作系統根基層。從技術演進趨勢來看,無人系統的底層仍然是計算機系統,離不開智能操作系統的基礎支持。回顧計算機發展歷程,UNIX操作系統、開源Linux操作系統等都對計算機技術發展作出了突出貢獻。未來戰爭,尤其是無人智能作戰中需要創新設計底層操作系統,筑牢異構無人系統大規模協同運用與智能涌現的根基。外軍認為,可面向作戰任務、戰場資源、交戰行為的自主控制與管理,設計基于人工智能機器學習的操作系統框架,將作戰應用的共性部分盡可能集成沉淀到操作系統層,支持數據、知識等無形資源的高效利用與硬件資源的虛擬化,為上層軟件與用戶提供便捷接口與友好環境。
數據算法模型核心層。數據、算法、模型是驅動無人系統智能生成的三大核心要素,是作戰思想與交戰規則嵌入無人系統的具體形式,有賴于基層智能操作系統提供的基礎環境,支撐著交互層作戰應用軟件的智能化水平。智能化作戰,需要圍繞發現、識別、匹配、交戰、評估等殺傷鏈關鍵環節,下大力破解作戰數據生產使用難題;構建從需求生成到思路設計再到技術實現的全鏈條協同開發環境,支撐無人系統算法模型的快速便捷生成與高效遷移適配。
作戰應用軟件交互層。作戰應用軟件是作戰人員與無人系統進行友好交互的重要媒介與窗口,支撐作戰人員指令輸入與無人系統信息反饋。技術機理上,作戰應用軟件安裝部署于智能操作系統上,按照作戰人員指令,按需調用對應算法與模型,以實現不同作戰功能。類似于智能手機,配套網絡與硬件相對穩定的情況下,就像海量的APP決定了手機各式各樣的強大功能一樣,無人智能作戰涉及多個作戰域,涵蓋偵察、指控、打擊、評估、作戰保障等所有作戰功能,作戰應用軟件創新的空間極為廣闊。
以軟件工廠、云上超市支撐“軟件定義作戰”
無人智能作戰,軟件的效能制約著戰法的發揮。順應趨勢,應以無人智能作戰需求側為牽引,推進軟件產品供給側改革,創新軟件開發、共享、部署的發展模式,支撐無人系統功能的持續在線優化,促進戰法行動的快速“軟件定義”,加快無人智能戰斗力生成。
后臺布局“軟件工廠”。相比其他作戰方式,無人智能作戰在未來戰爭中具有較大優勢。未來戰爭中無人智能作戰將是優先用、全程用、大量用,對軟件按需定制、批量開發、快速更新的需求將會與日俱增。外軍認為,軟件可快速獲得的適應性是無人智能作戰贏得優勢的關鍵。實踐中,可吸收借鑒商用軟件開發的經驗,在統一的軟件開發生態與技術標準下,布局層次化、分布式軟件工廠體系,支撐各類無人系統軟件的快速持續開發和交付。
云上設立“軟件超市”。從建設發展實踐來看,軍事領域相關軟件基本采取定向服務、線下供給的模式,供需對接缺少平臺,軟件獲取的開放性、便捷性不足。這種模式雖然可以滿足機械化裝備軟硬件耦合要求,但很難適應無人系統快節奏軟件更新需求。外軍在建設實踐中,借鑒智能手機軟件“應用市場”模式,以數字認證、智能密鑰等技術為防護,設立面向供需兩端的無人系統“軟件超市”,統籌承擔軟件驗收上架、軟件產品供給、軟件質量管理等服務職能,支持授權廠家與用戶的按需接入與線上交互,支持需求變化與軟件升級的快速鏈接。此外,“軟件超市”可采取靈活多樣的形式提供軟件開源開發環境,為部隊軟件工程師接續創新提供平臺。
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原文標題:透視智能化戰場軟件建設
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