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軍事論壇

【軍事論壇】淺論AI於軍事領域運用與發展

◎寧博

 人工智慧(Artificial Intelligence, AI),是近年相當熱門的名詞,但卻很難定義,因其內容一直在演進。簡單地說相對於人類的天然智慧,電腦系統透過不斷學習、感知、推理、與自我修正,從而發展出龐大的知識庫,使其具有人類的思考邏輯與行為模式,這就是人工智慧。由於電腦的AI標準持續提升,使得很多人類可執行的工作逐漸被取代,自然地在軍事上可做的工作也因此改變。目前AI發展著重於感知判斷、語音辨識、專家系統和決策制定等。

 第三波AI為機器自學模式

 AI並非全新科技,早在1955年由電腦專家約翰.麥卡錫提出此一用辭,並在翌年達特茅斯會議確立AI領域。AI可以說是像人類智慧思考與學習的系統,而此時的AI僅是具有程式處理資訊的能力,第一波AI建立在推理模式,以因果關係與邏輯訂定程式法則,因此僅能處理特定問題,無學習能力,處理不確定事務能力也很差。第二波AI建立於學習模式,亦即透過統計模型訓練電腦以大數據來預測進而解決問題,著名案例就是以IBM深藍電腦系統擊敗國際西洋棋高手,但是此時AI是無法進行規劃與制定決策的。現在的第三波AI是自學模式,機器可以適應不同語境與環境進而能處理實際問題,諸如專家系統在於開發資料之間與概念之間的關係,使得機器可以進行人類一般的深層語義推理,而深度學習就是以許多可以處理輸入的資訊處理單位建構人工神經網路,然後再以多層次網路找出理想的統計分布,推論出可能的結果。深度學習可說是破壞式創新,可以訓練軟體自行產生數據和規則。

 未來新一波AI是否如電影「魔鬼終結者」中的天網呢?至少在目前的軍事應用上不太可能,特別是無人戰機發展方面,由於飛機本身仍需檢查油量與機體狀況,在起飛後也需要通曉天氣狀況,並靠著GPS定位找出飛行路徑,以及維持飛行高度等,因而基本上無人戰機仍須仰賴人機操作,由操作員執行指令操控飛機執行任務,要達到完全自動化功能仍很遠。

 導引出人機協同作戰新概念

 現階段AI能強化軍事體系情報與裝備自動化能力,協助操作者、飛行員或是決策制定者做出最適宜的即時決定,強化AI賦予軍事系統的價值,而非單純地取代人類,也導引出新的人機團隊協同作戰概念。AI的效益在於將人類智慧能力與能量帶入更危險或是更辛苦但需要快速決策的過程,作為重複性特定任務處理更巨量和複雜資料組合的代表,透過持久性、彈性和可靠性取代疲勞和行為偏頗,而人性判斷、直覺與感情仍是系統監督的必要部分,因為傳統自動化機器永遠無法達到此一層次。

 目前的AI即使不懂演算法內容和原理的人都可以直接使用Siri或Google Assistant或Amazon Alexa等人工智能助理軟體,可以說AI能與現有系統同步,使我們可以取得更有效與更可靠的資訊。這種方式對於現今雷達系統與戰機的發展趨勢很類似,這些系統發展比例從偏重硬體,到偏重軟體,甚至以處理流程為重心的作法,透過AI技術可以更有效率,增強安全性與提升性能,更可以得到較佳成本效益。因此在非致命性方面,AI可在國防領域提供許多重大的效益,例如戰場空運管理因加入無人機與其他機種協同作戰而變得負荷增加與複雜,要將感測器聯網與強化應用平台管理更具安全與效率,運用大數據與AI是不可或缺的。

 再如基地安全透過AI自動化安全運作方案,可由基地、遠端或雲端等網路中進行流量監視,找到威脅處,並運用非致命方法阻絕攻擊,也可一併解決安全人力短缺問題。美國防部先進研究計畫局已發展出具有AI特色的電腦模擬器,協助美軍訓練駐海外的軍事人員從當地住民的語言與特殊神情態度判斷是否具有敵意或採取行動迴避等。在致命性自動化武器系統方面,AI可協助發展和部署自動武器和半自動武器,可以自動選擇交戰目標,也因此自動化武器至少需要具備以下功能之部分或全部,大致分為行動力、交戰力、情報力、跨平台運作力,系統狀況管理力等。

 武器自動化程度大幅提升

 行動力是指系統在其操作環境可以自行控制方向運動,包括有導向/跟隨、自動導航與起飛降落等;交戰力依據目標的特徵自動辨識目標,可以分為人操作指令、人決定指令與機器決定指令等3種控制模式;情報力涵蓋自動偵測物件或事件、以及情報資料產生2大部分,前者包括爆裂裝置偵測、偵測周邊入侵、偵測火砲射擊位置、情報監視與偵察任務所需物件之偵測,後者則包括地圖產生、威脅評估、大數據分析等;跨平台運作力是指部隊與裝備可以相互合作的能力,也就是人機團隊合作,包括協同機動力、在廣大地理區域協同進行情報監視與偵察任務、阻絕/區域阻絕運動、分散式攻擊等;系統狀況管理力可謂系統可以長時間監管自我狀況,諸如自我充電/加油、故障檢測和診斷及自我維修。

 自動化武器諸如以色列的哨兵科技系統(Sentry Tech)與南韓的超級庇護系統(Super aEgi) 可說是應用在地面的自動防護系統例證。這2套系統都是透過整合紅外線與攝影機藉以辨識在設定警戒區內的不明物件,一旦發現敵意,除警示我軍,也會對來襲的敵人開火射擊。以色列的機動式鐵穹頂系統是另一案例,此套系統可以依據所偵測來襲的火箭和砲彈加以攔截摧毀,保衛所在的城市。在空對地精確武器中,如英國的硫磺飛彈,以及挪威與美國合作的海軍打擊飛彈(NSM)、聯合打擊飛彈(JSM),這2款飛彈都無須瞄準目標再發射,只要指定目標區域,飛彈可以自動飛行找到目標加以攻擊。硫磺飛彈透過被動紅外線與主動雷達2種模式,自行搜尋指定區域內的目標,再加以攻擊;NSM/JSM導航使用 GPS、慣性量測與數位地形比較等3種模式,再以紅外線影像或是無線遙控攻擊目標。

 改變未來軍事作戰面貌

 在無人空中巡邏載具的發展上,世界各國在開發過程已有雛型機,但離正式部署尚有一段路。這些可以自動交戰的無人飛行載具,或是俗稱的自殺戰機,包括美國的低成本自動攻擊系統與視距外發射系統、德國的颱風無人載具及英國的刀刃無人載具。這些系統一旦發射後,即可透過載具的感測器自動尋找、追蹤與攻擊目標,飛行期間甚至可在目標區徘徊巡邏,直到找到並確認目標為止。而步兵或是特勤隊不可或缺的自動化武器則是由美國國防先進研究計畫局所開發的一槍命中系統,類似的系統以色列也有,稱為智慧射手系統,這些系統都可偵測側風、彈道路徑與前置時間,再將相關資訊傳至步槍的瞄準鏡內,使得射手射擊單發時有最大效益,以上都是AI在軍事上應用實例。

 人工智慧無論從實體或是軟體層面都在改變未來軍事作戰的面貌,從過往的科技發展歷程改變戰場的史實可以看出其未來的影響力,在AI不斷發展使其能量逐漸增強之際,其對於戰事的影響會不會更危險和不人道,我們仍需仔細思考可能的使用原則與其後果,討論出符合人類價值、國家安全與國際道義的AI發展政策。

(作者為僑光大學助理教授)

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