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大数据人工智能与智能战争

时间: 2017-10-17 21:57 来源: 葛建军

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2017年9月28日,多位专家学者及业内同行齐聚北京,在“2017年颠覆性技术与未来战争研讨会“上交流思想,碰撞智慧,引发了强烈反响,获得了各界好评。本文是【专家观点系列】的第三期,由中国电子科技集团公司信息科学研究院葛建军副院长以其在”2017年颠覆性技术与未来战争研讨会“的发言为基础撰写而成,后期将会继续推出其他专家的文章,敬请期待。

大数据人工智能与智能战争

大数据人工智能技术向社会各领域迅速渗透,逐步改变着人类的生产方式和生活模式,也将催生出未来战争的新形态。而随着大量无人装备涌入战场,未来智能战争将呈现以下特征:作战节点高度智能化,作战要素在人类空间、信息空间、物理空间深度交织融合,混合智能成为作战效能提升的核心引擎。在向未来智能化战争的演变过程中,我们需要加强对大数据人工智能等技术发展临界点的预判,通过相关基础理论的突破形成智能战争的颠覆性技术突破,从而增强对未来智能战争的话语权。

大数据人工智能与智能战争

大数据人工智能与智能战争

基于大数据人工智能的“第四范式”才刚刚开始

互联网的迅猛发展,信息流动突破了时间与空间的限制,人类已步入大数据时代。据IDC预测,互联网数据每两年将翻一番,世界上90%以上的数据是近几年才产生的,到2020年全球总共将拥有35ZB的数据。

大数据为科学研究提供了的新方法和新手段。图灵奖得主吉姆·格雷(Jim Gray)指出:“科学研究的范式经历了之前的实验范式、理论范式、仿真范式后,新的信息技术已经促使新的范式出现——数据密集型科学发现(Data-Intensive Scientific Discovery)”,即所谓基于大数据人工智能的科学研究“第四范式”。

大数据人工智能与智能战争

至2007年吉姆·格雷提出大数据的概念至今已十年,而“第四范式”的“潜能”才刚刚开始呈现。基于大数据的人工智能强大之处在于颠覆了千百年来人类的思维惯例,其不仅擅长分析数据的相关性,更具备学习领域复杂算法的能力,能够通过大数据训练AI,拓展AI解决问题的边界,从数据中自学习、自演进。如果放到人类思维方式进化角度来看,在这四种思维范式之前,就是人类基于观测自然界和人类社会各种数据的“第四范式”,如基于观测的天体运行等等。四类思维范式的演进可以理解为思维的螺旋式上升,只不过在这个阶段机器有可能成为主角,有可能诞生机器的独立思维模式,获得类人/超人智能。

基于大数据的人工智能将提供三种能力:预测未来、运营世界、自我进化。首先,AI能够基于过去积累大量数据,自动分析总结,预测未来会发生的事情,如基于风险管控挑选贷款客户、基于电子商务信息为用户推荐喜欢的商品等。其次,AI将影响世界发展的各个领域,创造新型生活、工作模式。最后,AI除预测、运营世界之外,能够通过不断学习、获取各类知识、产生各种洞见,达到“终身学习”的完美状态。

目前,采用基于大数据的人工智能技术在解决专业领域问题方面已取得较大突破,下一步期待人工智能的学习方法能够形成自我进化、自我完善的能力。机器将能自主获得数据、融合数据、学习数据、产生数据,从而增强能力,甚至产生“情感”,能够理解“是什么”,还能解释“为什么”,“如何能”达到真正的“智能”。

人机深度融合期待对脑机理的深度认知与脑机深度交互技术的发展

理解大脑如何工作是当今科学界面对的最大挑战之一。人类尚未搞清楚大脑在能量消耗极小情况下完成感知、记忆、推理等过程的工作机理。人脑系统复杂,神经元数量庞大,约有860亿个,脑功能相关的神经环路结构和神经信息处理机制的解析仍不清楚,理解这些问题的尺度和复杂度远超想象,人类对大脑的认识还不足3%,脑和机的信息在什么层次分工、交换、融合……解决问题面临的挑战极其巨大。

大数据人工智能与智能战争

大数据人工智能与智能战争

此外,如何实现脑机接口也面临极大挑战。现阶段,脑机接口主要有侵入式和非侵入式两大类方法。侵入式是把神经电极直接植入大脑,提取神经元的信号;此类方法大脑会产生排异反应或炎症反应,时间长了信号会越来越衰减,且会对大脑造成无法修复的伤害。非侵入式是在头皮上放置电极,收集脑电波信号;此类方法虽然对人体没有损伤,但其信号非常微弱,杂波影响巨大。综合来看,现有的脑机交互模式,在信息捕捉、交换的层次上还相当初级,与脑机深度融合的要求还相去甚远。

大数据人工智能与智能战争

大数据人工智能与智能战争

大数据人工智能是实现“三元融合”的主要手段

随着互联网的普及、传感网的渗透、大数据的涌现、信息社会的崛起,人类社会、物理空间和信息空间将进入更深层次的交叉融合,以人为本的人机物三元融合社会孕育兴起,其主要特征是万物互联、虚实结合、开放共享。

大数据人工智能与智能战争

人机物三元融合所形成的复杂巨系统中,边界的不确定性、系统的动态性以及复杂性是其主要挑战。传统的基于模型驱动的方法,致力于寻找事物变化的原因,通过研究单体间的相互作用以及系统与外界交互能量的方式来解释系统背后隐藏的共同现象和规律;这种方法难以表征和分析三元融合中的内部模型与相互作用。而大数据人工智能基于数据和知识驱动,通过高效的计算能力、海量数据的处理能力、对万物互联的鉴权能力等,保障信息安全,实现人机物之间的无缝衔接,以信息计算为手段优化物理世界的物质运动、能量流动以及人类的社会活动,完美解决三元融合问题。但是应该看到,在不确定条件下的三元融合问题上,当前的人工智能算法还面临挑战;只能解决局部领域(如人机交互)和有限的范围(如智慧城市)内的相关问题。

大数据人工智能与智能战争

人工智能与领域知识“双轮”驱动信息化战争向智能化战争演进

未来战争的基本形态是由信息系统连接陆、海、空、天、电、网全域战场中的各类单元,通过数据、信息、知识的高效流动,跨域协同实现各类作战要素的有机组合与能力聚合,构成信息实时、效能集中、严密控制和精准释放的有机复杂巨系统,具备1+1>2的倍增能力。

大数据人工智能与智能战争

大数据人工智能与智能战争

复杂军事作战系统由各类作战单元以及单元间的动态有机协同形成作战能力;对要素比较多、关系复杂的作战体系,很难通过数学建模得到最优解,基于大数据的人工智能方法将大有可为;而对单体装备如空、天飞行器的跨代发展,在相当长的时间还需要倚重多年积累的领域知识和科学实验方法。

在 “人工智能”时代,应该保持清晰的认知,理清人工智能与传统学科在未来作战中的定位与作用,合理地将人工智能技术与领域知识相结合,在强调人工智能的作用的同时,也不应忽视领域知识对武器装备升级的重要影响。

游戏不仅仅是游戏,更是三元融合的演练

人工智能技术已经进入新的高速增长期,是公认的最有可能改变未来世界的颠覆性技术,目前人工智能技术已经在围棋、雅达利、Dota2等多类游戏中展现不俗的实力,在星际争霸这种复杂RTS类游戏中学会诱敌深入、牵制消耗、掩护攻击、阵型克制等战术,在和人类的对抗中已初步体现出人工智能的优势。

我们设想的未来真正三元融合的智能化战争中,未来战场可能是两个:物理空间的战场和虚拟数字空间的战场,而主宰这两个战场的是群体的人工智能。首先,要建立和实际战场相似的高维度虚拟数字空间,再利用AI技术在虚拟环境中不断探索和学习,生成不同战场态势下的最优作战策略,以虚实结合的方式,将物理系统产生的战场态势和相关作战信息实时注入虚拟系统,通过人工智能方法实现无预案条件下决策方案的快速动态响应,通过物理系统和虚拟系统的双向映射、并行执行实现对作战单元的精准控制。

群体智能是未来战争的技术核心

人类战争经历了冷兵器时代、热兵器时代、机器化战争、信息化战争阶段,现正处在智能化战争的初期。人们对未来智能战争的憧憬在科幻电影、电子游戏中表现的淋漓尽致。我们认为,在战场上实现海量智能装备自主完成各种战役、战术级复杂作战任务依然需要群体智能技术的突破来解决。这里的群体智能指的并非群体智能优化算法,也不是英特尔500架无人机表现出来的集群控制,而是指人工智能领域中行为主义所倡导研究方向和连接主义的结合。作战任务在智能化装备群体内部自行溶解,消融到极小的任务颗粒由装备群体内部自主协商完成。通过借鉴低级生物体的本能及连锁反应机制构造从下而上的任务执行模式,催生群体智能,通过借鉴人类任务协商机制,用人工智能技术构建从上而下的群体内部任务自行溶解、分配机制。

大数据人工智能与智能战争

结束语:几个值得深思的问题

1、智能战争距离我们有多远?

智能战争离我们很近也很远。“很近”指的是低层次的各类无人作战系统已经在战场上涌现,但现阶段还是人在回路,自主性、智能性还远远不够。“很远”是因为群体智能、自主控制、三元融合的战争形态形成能力的时间还不清晰,但是群体智能、人机融合等技术一旦产生革命性突破,必将迅速带来战争的革命性变革,因此可以说是“很近又很远”。

2、 高估还是低估?

在短期内看,智能战争应该是被高估了,因为人工智能技术的临界点还未到来,现阶段还谈不上改变战争的形态。但是从长远来看,智能战争肯定是被低估了,因为技术将以我们无法想象的方式改变未来的战争面貌。

3、面对这样的形势,我们应该怎么办?

“冷静”——我们需要更加冷静的面对这个快速发展的世界,不要有天上掉馅饼,突然出现颠覆性战争的技巧和方法;“洞见”——在正确的方向寻找突破口;“创新”——加大基础技术研究力度,促成临界点的早日爆发,为应对未来的智能战争做好各种准备

(责任编辑:大卫)

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