美军重视的六大关键新兴技术

2023-05-28 0 835

  导 读

根据盟军和智囊团正式发布的调查报告,责任编辑归纳了盟军确定的在今后一两年可能将对英国国家安全可靠造成革命性负面影响的五大新经济关键性控制技术和枪械系统,具体包括人工智慧(artificial intelligence)、致命性独立自主枪械(lethal autonomous weapons)、超音速枪械(hypersonic weapons)、或非能枪械(directed-energy weapons)、量子信息控制技术(quantum information technology)和微生物控制技术(biotechnology)。随着这些控制技术的不断成形,它们可能将会对登陆作战理论和今后战争造成愈来愈重大的负面影响,值得称赞高度倚重。

  人工智慧

美军重视的六大关键新兴技术

人工智慧(Artificial Intelligence)毫无疑问是盟军现阶段最倚重的控制技术之一。认识到人工智慧在情报部门、监控和情报搜集、互联网攻守、统率和控制等应用领域领域的巨大应用领域发展潜力,盟军正加大力度大力推进人工智慧的国防应用领域。2019年2月12日,美内政部正式发布《2018内政部人工智慧发展战略概述:借助人工智慧促进安全可靠与经济繁荣》(Summary of The 2018 Department Of Defense Artificial Intelligence Strategy),概述了英国国防部对于人工智慧的非官方知觉、发展战略部署及重点应用领域领域,意在透过这一发展战略维持盟军在人工智慧时代的发展战略竞争优势。该发展战略调查报告指出,英国要大力推进借助人工智能解决盟军关键性各项任务,透过支持分布式系统合作开发和测试的通用型基础建设扩大人工智慧在内政部的负面影响,培育人工智慧应用领域领域的科技人才,加强与工业界、学界和国际盟国的合作,和助推国防伦理和人工智慧安全可靠。目前,人工智能正被列入全面性保护、AHR、随处登陆作战等愈来愈多的国防应用领域,也可望使一些捷伊登陆作战基本概念(如随处扁枝)成为可能将。

美军重视的六大关键新兴技术

  盟军加大力度大力推进人工智慧应用领域于国防应用领域领域,积极统筹规划“演算法战

此外,人工智慧的加速发展还造就了“广度假造”(deep fakes)及与之而来的相关问题。这一控制技术能进行愈来愈逼真的照片、音频和视频数字假造,也引起了盟军的高度关切。美内政部担心,对手可能将会在“灰色地带”冲突中应用领域这种控制技术,作为其信息战的一部分。广度假造控制技术可以被用来制造虚假新闻报道、负面影响公共话语、侵蚀公众信任、抹黑外交官等恶意行为。一种观点认为,人工智慧还可以用来创建全捷伊数字“生活方式”(patterns-of-life),创造关于军人、情报部门官员、政府官员和普通公民的虚假信息。与广度假造类似,这些信息也可以被用于有针对性的负面影响行动或进行敲诈。

  为了统合美内政部大力推进人工智慧的工作,英国国防部于2018年6月在内政部首席信息官(Chief Information Officer)的领导下成立了联合人工智慧中心(Joint Artificial Intelligence Center)。目前,该中心重点聚焦人工智慧在情报部门感知、全面性维修、救灾和人道主义援助和互联网空间等方面的应用领域。2020年2月24日,美内政部还推出了美内政部运用人工智慧系统的五大准则,强调国防人工智慧系统应当是负责任的、公平的、可追溯、可靠的和可管理的。此外,英国还设立了人工智慧国家安全可靠委员会,以评估英国在人工智慧应用领域领域的国际竞争力,并向国会提供建议。

  防卫性独立自主枪械系统

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  资深AI研究者Stuart Russell在联合国CCW会议中演示“杀人蜂”

  防卫性独立自主枪械系统(LAWS)是指能够独立地识别目标并使用机载枪械系统攻击和摧毁目标而不需要人工控制的枪械系统,这一枪械系统也引起了盟军愈来愈多的倚重。防卫性独立自主枪械系统能够透过计算机演算法和传感器独立自主确认目标、做出登陆作战决策并打击目标,能使系统能够在通信受干扰或拒止的环境中运行,而传统的枪械系统可能将无法在这种环境中运行。通常而言,完全独立自主的防卫性独立自主枪械系统目前还不存在,但独立自主枪械系统相关问题已经引起了广泛争议。器系统的军控仍然面临着基本概念不清、政治障碍、国防诱惑及问责困难等诸多问题,难以实质性大力推进。尤为值得称赞注意的是,联合国《特定常规枪械公约》自2014年来已经召开了多次正式和非正式专家会议。其中,约有25个国家出于伦理方面的考虑,呼吁对该系统实行先发制人的禁令,而其他国家则呼吁进行正式的监管。

此外,英国一些高级国防和国防领导人已经表达了对部署此类系统的伦理担忧。例如,在2017年参议院国防委员会的听证会上,英国参谋长联席会议副主席保罗·塞尔瓦(Paul Selva)表示,“我认为让机器人来决定人的生死是不合理的。”目前,没有任何国内或国际法律禁止防卫性独立自主枪械系统的研发和应用领域。值得称赞注意的是,英国《国防部3000.09号指令》为盟军研发和部署防卫性独立自主枪械系统建立了指导方针,以确保这些枪械系统能够符合“战争法、适用条约、枪械系统安全可靠规则和适用交战规则”。该指令强调,独立自主和半独立自主枪械系统应允许统率官和操作员对武力使用进行适当的人类判断,授权使用、统率使用或操作独立自主和半独立自主枪械系统的人必须谨慎地遵守战争法、适用的条约、枪械系统安全可靠规则和适用的交战规则(ROE)。但同时这一指令也指出,独立自主枪械系统可自主对目标施加非致命、非动能的攻击,如某些形式的电子攻击。

  超音速枪械

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  英国超燃冲压发动机超音速验证机X-51“乘波者”飞行器

目前,包括英国在内的许多国家正在研发超音速枪械,这种枪械的飞行速度至少为5马赫。目前,超音速枪械主要可以分为两类,分别是超音速滑翔飞行器(HGV)和超音速巡航导弹(HCM)。其中,超音速滑翔飞行器是由载具首先发射到大气层外或边缘,后借助地心引力和自身发动机加速冲向地表,同时做出滑翔机动打击目标。而超音速巡航导弹则是大气层内发射的常规导弹,采用类似于传统巡航导弹的飞行方式。与弹道导弹不同的是,超音速枪械不遵循弹道轨迹,可以在到达目的地的途中机动,这使得防御变得十分困难。目前,还没有能有效防御超音速枪械的系统存在,专家们对超音速导弹防御方案的可承受性、控制技术可行性和实用性存在分歧。

《2018年国防发展战略》将超音速枪械确定为“确保英国能够打赢今后战争”的关键性控制技术之一。目前,美内政部正在根据海军的常规加速打击计划及空军、陆军和DARPA的几个项目大力推进超音速枪械研发。盟军方认为,超音速枪械可以增强威慑力,并为盟军提供击败先进的空中和导弹防御系统能力。目前,英国内政部高级研究计划局正在与空军合作,“合作开发相关控制技术,使今后的空中发射、战术范围的超音速助推滑翔系统成为可能将。”此外,美内政部也在大力推进反高超声速枪械的研究,具体的方法包括拦截导弹、超高速导弹、激光枪械和电子攻击系统等。

  目前,俄罗斯正在大力推进两个超音速枪械项目——“先锋”(Avangard)和“锆石”(Zircon)。据报道,俄罗斯在茹科夫斯基的中央空气动力研究所和新西伯利亚的赫里斯季安诺维奇理论和应用领域力学研究所进行了超音速风洞测试,并在栋巴罗夫斯基空军基地、拜科努尔航天发射场和库拉靶场进行了超音速枪械测试。此外,法国、澳大利亚、印度、德国和日本等国目前也有超音速枪械的相关研究项目。

  或非能枪械

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  通常而言,或非能枪械(directed-energy weapons)是指借助各种束能造成的强大杀伤力的枪械。具体而言,这类枪械系统可借助激光束、粒子束、微波束、等离子束、声波束等能量造成高温、电离、辐射、声波等综合效应,采取束而非面的形式向一定方向发射,以摧毁或损伤目标。依据被发射能量的载体不同,可以分为激光枪械、粒子束枪械和微波枪械。美内政部将或非能枪械定义为“使用集中的电磁能而非动能来使敌人的设备、设施和/或人员失能、损坏或失效”的枪械。或非能枪械通常也被称为“束能枪械”(laser weapon),可以被地面部队用于反火箭、火炮和迫击炮(C-RAM)或短程防空(SHORAD)。理论上而言,或非能枪械也可以用于助推段导弹的拦截。然而,就像超音速导弹防御系统一样,专家们对这种应用领域的可承受性、控制技术可行性和实用性存在分歧。高能微波枪械(High-powered microwave,HPM)属于或非能枪械的一种,可以在发生冲突的情况下,透过非动能手段使电子、通信系统和临时爆炸装置失效。

  盟军将或非能枪械作为重点发展的应用领域领域之一,目前,盟军关于或非能枪械的项目有“机动战术高能激光”(Mobile Tactical High Energy Laser , MTHEL)、“多各项任务高能激光”(Multi-Mission High Energy Laser,MMHEL)等。据报道,俄罗斯也正在合作开发一种能够摧毁载人和随处驾驶飞机上的制导和导航系统和精确制导导弹的或非能枪械。俄罗斯还声称,这种枪械可以扰乱全球定位系统(GPS)导航信号,摧毁无线电通信设备和卫星。据称,这种枪械可以安装在车辆、船只和飞机上。俄罗斯目前拥有用于飞机和直升机防御的激光系统,并计划在其第六代飞机上安装具有更强攻击能力的激光枪械,这类飞机要到本世纪30年代末才可能将投入使用。一些报道还称,俄罗斯计划用高能微波枪械装备随处机,包括正在研发的超音速随处机。据报道,以色列国防军(IDF)在1982年第一次黎巴嫩战争期间就首次使用激光指定目标和测距。以色列的“鹦鹉螺号”(Nautilus program)项目开始于1996年,意在合作开发一种能够击落喀秋莎火箭、大炮和迫击炮弹的激光枪械系统。2006年,当英国国防部取消了该计划后,以色列开始了“铁穹”项目(Iron Dome program),意在使用导弹代替激光来击落来袭的火箭弹和炮弹等。据报道,以色列声称“铁穹”系统已经成功拦截了90%的攻击。2014年初,以色列拉斐尔先进防务系统公司(Rafael Advanced Defense Systems)在新加坡航展上展示了“铁梁”(Iron Beam)高能激光器系统(HEL),该系统采用上千瓦时的固体激光拦截器,可在短程防御中击落火箭、迫击炮和随处机。

  量子信息控制技术

美军重视的六大关键新兴技术

量子信息控制技术也是盟军高度倚重的关键性控制技术之一。量子信息科学(Quantum Information Science,QIS)结合了数学、计算机科学、工程和物理科学的元素,有发展潜力提供远远超出当今最先进控制技术所能提供的能力。一般来说,量子科学是研究物未成形,但它可望对传感、计算、通信、加密和隐身等应用领域领域的今后造成重大负面影响。英国政府问责办公室的调查报告称,美内政部、国务院、国土安全可靠部和国家情报部门总监办公室透过评估认为,“量子通信可以使对手合作开发出英国无法拦截或解密的通信控制技术,而量子计算则可能将使对手能解密敏感乃至机密的信息。”

量子控制技术还有其他方面的国防应用领域,例如量子雷达系统假设能够识别目标的性能特征(例如雷达截面、速度等),比传统雷达系统具有更高的精度。这将大大简化对英国隐形战机的跟踪和定位,如F-22、F-35战斗机和B-2轰炸机。同样,量子传感控制技术的进步在理论上可以显著改善潜艇探测,使海洋变得“透明”,进而可能将对海基核威慑的生存能力造成重大负面影响。

  生物控制技术

美军重视的六大关键新兴技术

  微生物控制技术(biotechnology)是指是应用领域微生物学、化学和工程学的基本原理,借助微生物体(包括微微生物、动物细胞和植物细胞)或其组成部分(细胞器和酶)来生产有用物质,或为人类提供某种服务的控制技术。微生物控制技术的发展对于国家安全可靠具有潜在的负面影响,这次在全球传播的新型冠状病毒也彰显了微生物控制技术和微生物安全可靠的重要性。盟军对这一控制技术也十分倚重。英国政府问责办公室(GAO)2018年正式发布的调查报告指出,美内政部、国务院和国土安全可靠部和国家情报部门总监办公室(ODNI)等部门一致认为,一些微生物控制技术(如低成本CRISPR-Cas9基因编辑控制技术)可望透过改变基因或创建DNA来变革植物、动物和人类。今后,这种微生物控制技术可以用来提高(或降低)国防人员的表现。而用于创造自然界不存在的基因序列的合成微生物学的扩散,可能将会给制造生化枪械的行为体提供有效工具。

  参考文献

1.CRS In Focus IF11105, Defense Primer: Emerging Technologies, by Kelley M. Sayler

2.CRS Report R45178, Artificial Intelligence and National Security, by Kelley M. Sayler

3.CRS Report R44466, Lethal Autonomous Weapon Systems: Issues for Congress, by Nathan J. Lucas

4.CRS Report R45811, Hypersonic Weapons: Background and Issues for Congress, by Kelley M. Sayler

5.CRS Report R45098, U.S. Army Weapons-Related Directed Energy (DE) Programs: Background and Potential Issues for Congress, by Andrew Feickert

6.CRS Report R45409, Quantum Information Science: Applications, Global Research and Development, and Policy Considerations, by Patricia Moloney Figliola

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