來源:中國軍網-解放軍報 責任編輯:孫智英 發(fā)布:2025-05-15 06:29:14
探尋算法制勝之道
■王冰 王春雷 李騰達
引言
隨著戰(zhàn)爭形態(tài)向信息化智能化快速演進,算法正逐漸成為支撐戰(zhàn)爭體系運行的關鍵內驅力。算法不僅能顯著提升武器裝備的作戰(zhàn)能力,大大加快“OODA”環(huán)的閉合速度,還重塑了作戰(zhàn)體系的運行邏輯,推動戰(zhàn)爭形態(tài)發(fā)生重大變革。因此,應研究把握算法支撐驅動智能化戰(zhàn)爭的內在機理,探尋算法制勝之道,以算法優(yōu)勢贏得未來智能化戰(zhàn)爭的勝勢。
以算法創(chuàng)新推動裝備能力躍升
先進裝備是部隊戰(zhàn)斗力生成的重要物質基礎。通過算法創(chuàng)新,不僅能夠顯著提升裝備戰(zhàn)技術性能,還能夠使裝備突破現有能力邊界,更重要的是能夠賦予裝備自主執(zhí)行作戰(zhàn)任務的能力,為裝備多樣化運用打下堅實基礎。
優(yōu)化裝備作戰(zhàn)性能。傳統(tǒng)裝備性能提升主要依賴“堆疊”硬件實現,其作戰(zhàn)效能呈現明顯邊際遞減效應。而通過在數據融合、目標識別、火力控制等環(huán)節(jié)融入算法,可優(yōu)化提升裝備作戰(zhàn)性能,實現“更遠、更準、更快”。比如,算法通過融合多傳感器數據,可將多模態(tài)信息整合,并過濾復雜干擾環(huán)境中的“噪聲”,提取遠距離微弱信號,提升體系探測效能,實現探得“更遠”;基于深度學習的圖像識別算法,可使光電設備在復雜電磁環(huán)境中保持高精度目標鎖定,實現瞄得“更準”;通過在武器平臺嵌入輕量化神經網絡模型,可實時處理前端傳感器數據,并迅速將決策關鍵信息回傳中樞,減少數據傳輸延遲,實現傳得“更快”。
突破裝備能力邊界。裝備能力邊界往往由材料性能、加工工藝、動力系統(tǒng)等物理屬性決定,從硬件上提升裝備能力面臨諸多限制,而通過創(chuàng)新裝備算法,可在裝備物理屬性之外動態(tài)擴展能力邊界,實現從“不能”到“能”的突破。比如,通過對目標識別算法進行創(chuàng)新,能夠使一些老舊衛(wèi)星或低分辨率衛(wèi)星也具備全球范圍內識別和跟蹤目標的能力。這種基于算法創(chuàng)新的裝備“軟升級”模式,既可有效降低裝備改造成本,又能大幅縮短技術迭代周期,突破裝備性能“硬極限”,極大擴展裝備作戰(zhàn)半徑,重新定義裝備性能“軟邊界”。
賦能裝備自主作戰(zhàn)。智能化戰(zhàn)爭,作戰(zhàn)節(jié)奏將極大加速,戰(zhàn)場復雜性也將成倍增加,對裝備自主作戰(zhàn)能力提出更高要求?!叭斯げ倏亍蹦J诫y以適應戰(zhàn)場需要,而通過算法賦能,可使裝備具備自主作戰(zhàn)能力,根據作戰(zhàn)任務自主匹配目標、依據作戰(zhàn)規(guī)則自主尋機作戰(zhàn),成為動態(tài)適應環(huán)境、群體協(xié)同優(yōu)化的智能體。算法賦能不僅體現在單裝層面的動態(tài)適應性增強,更表現為無人集群的協(xié)同智能涌現。比如,傳統(tǒng)單個無人裝備在獨立作戰(zhàn)時功能單一,協(xié)同依賴人工指揮鏈路,而無人作戰(zhàn)集群可通過分布式算法實現自主編隊與任務分配,獲得超越單個之和的協(xié)同效應。
以算法應用加速“OODA”環(huán)閉合
“OODA”環(huán)運轉效率在一定程度上決定著戰(zhàn)場主動權的歸屬。將算法深度應用到作戰(zhàn)活動中,可實現海量數據高效融合、戰(zhàn)場態(tài)勢深度感知、指揮決策智能輔助、作戰(zhàn)行動精準調控,加速“OODA”環(huán)閉合,實現“以快制慢”,從而牢牢掌握戰(zhàn)場主動權。
提升數據融合效率。未來戰(zhàn)場,多源情報數據爆炸式增長,且受戰(zhàn)場環(huán)境干擾等因素影響,信息數據模糊或不完整等現象時常發(fā)生。算法通過“數據處理—動態(tài)關聯—知識提煉”三層架構,可實現從數據采集、特征提取到知識生成的全鏈條優(yōu)化,顯著提高多源異構數據融合效率,成為加速“OODA”環(huán)運轉的“數據引擎”。在數據預處理層,對多源數據進行并行化、標準化處理,利用特征選擇算法直接提取數據特征,高效完成數據預處理;在跨模態(tài)關聯層,基于知識圖譜算法和圖神經網絡等,挖掘跨模態(tài)數據的相關性;在知識形成層,根據任務優(yōu)先級,結合在線學習機制,使融合算法隨戰(zhàn)場環(huán)境自適應迭代,形成“越用越準”的正反饋循環(huán)。
深化戰(zhàn)場態(tài)勢感知。態(tài)勢感知的本質是對戰(zhàn)場情況的實時精準認知,感知維度決定戰(zhàn)場認知的深度與廣度。在態(tài)勢感知環(huán)節(jié)應用算法,可從時間、空間和認知維度上實現對對手意圖、威脅演化及體系結構的精準研判,使戰(zhàn)場理解從表層觀察到內在解析。時間維度上,構建態(tài)勢感知神經網絡,通過態(tài)勢預測技術對網絡進行訓練,生成未來戰(zhàn)場態(tài)勢圖,將威脅識別從“事后復盤”變?yōu)椤笆虑邦A警”,為決策預留時間窗口;空間維度上,構建起全域多元的戰(zhàn)場態(tài)勢感知體系,實現對戰(zhàn)場態(tài)勢及威脅演化的精準判斷;認知維度上,建立專家知識態(tài)勢庫,運用智能認知推理技術,對戰(zhàn)場關鍵信息進行挖掘和匹配,捕獲隱性關聯,發(fā)現揭示對手體系作戰(zhàn)規(guī)律,使得態(tài)勢感知從“看見目標”升級為“理解體系”。
促進智能輔助決策。指揮決策是戰(zhàn)爭的關鍵環(huán)節(jié),直接關系著作戰(zhàn)走向。未來戰(zhàn)場,僅僅依靠指揮員經驗進行指揮決策已無法滿足復雜戰(zhàn)場環(huán)境的要求。通過算法賦能,可突破傳統(tǒng)決策的經驗依賴,使指揮決策方式從“經驗主導的人腦算計”變?yōu)椤敖涷灁祿p驅動的人機耦合決策”,兼具人類智慧和機器計算優(yōu)勢,成為提升指揮效率的“決策大腦”。其中,指揮員負責作戰(zhàn)意圖與倫理判斷,算法負責數據解析與方案推演,通過接入戰(zhàn)場實時數據,快速進行作戰(zhàn)計劃分析,同時結合特定領域知識,科學評估新技術、新裝備、新戰(zhàn)法的應用效果,輔助指揮員作出正確決策。
實現行動精準協(xié)同。未來戰(zhàn)場,無人作戰(zhàn)力量比重將越來越大,無人作戰(zhàn)力量集群間、有人無人作戰(zhàn)力量間如何協(xié)調一致行動,成為協(xié)同的重點和難點。僅依賴人工規(guī)劃和靜態(tài)預案,將難以滿足大規(guī)模力量、多維作戰(zhàn)行動、動態(tài)精準協(xié)調的需要。將算法深度融入行動協(xié)調環(huán)節(jié),能夠構建起從“分散行動”到“精準配合”的協(xié)同網絡,既可實現有人無人精準協(xié)同,如通過自主航跡規(guī)劃、分布式協(xié)同決策等算法,實現有人無人作戰(zhàn)平臺間的信息共享和協(xié)同配合,協(xié)作完成編隊飛行、避障、攻擊等任務;還可實現作戰(zhàn)行動與保障行動的精準協(xié)同,合理分配作戰(zhàn)資源和協(xié)調后勤物資,實現作戰(zhàn)行動與保障資源的精準匹配。
以算法博弈爭奪戰(zhàn)爭“制智權”
未來智能化戰(zhàn)爭,“制智權”爭奪將成為新的制高點,而算法則是奪取“制智權”的關鍵點。交戰(zhàn)雙方將圍繞算法展開激烈攻防博弈,通過算法優(yōu)勢,將信息優(yōu)勢、認知優(yōu)勢、決策優(yōu)勢、行動優(yōu)勢融合為體系對抗優(yōu)勢,最終贏得“制智權”爭奪的主動權。
算法進攻塑造戰(zhàn)場勝勢。算法進攻是“制智權”爭奪的主要手段,進攻對象主要是對手智能化作戰(zhàn)體系的關鍵算法。算法進攻可大幅降低對手作戰(zhàn)體系效能,使對手分不清、辨不明目標,造成對手判斷失誤,如將虛假軍事目標識別為真實軍事目標,甚至將其自身目標誤認為打擊目標,還可使對手作戰(zhàn)體系產生系統(tǒng)性紊亂甚至癱瘓,從而掌控戰(zhàn)場主導權。相比物理摧毀作戰(zhàn)體系節(jié)點,算法進攻可直達對手智能作戰(zhàn)體系的“神經中樞”,變“硬摧毀”為“軟癱瘓”,攻擊成本更低,攻擊影響范圍更廣,攻擊持續(xù)效果更好。
算法防御實現動態(tài)免疫。攻擊和防御是戰(zhàn)爭的一體兩面,在實施算法進攻的同時,全力做好己方算法的防御,也是維系“制智權”的重要屏障。針對對手算法進攻的威脅,要打造“輸入過濾—模型加固—輸出校驗”三位一體防護體系,以增強算法的穩(wěn)健性,有效阻斷污染數據輸入,同時盡可能通過算法增強模型魯棒性與可解釋性。要降低算法對輸入擾動的敏感性,確保算法在面對攻擊時仍能可靠運行、結果可信,形成類似生物免疫的自適應、自修復能力,最大限度保持智能化作戰(zhàn)體系穩(wěn)定性,從而在“制智權”爭奪中保持優(yōu)勢。
算法對抗重構制勝規(guī)則。隨著算法在戰(zhàn)爭各個層級各個領域應用的日漸廣泛,作戰(zhàn)體系對算法的依賴度將逐步提升。未來智能化戰(zhàn)爭,算法將成為作戰(zhàn)體系的“鋒刃”和“七寸”,而算法對抗則會變成體系對抗的主要聚焦點和著力點,對抗結果將直接影響和決定戰(zhàn)爭的勝負走向。算法對抗的強度和烈度會越來越大,將由單一算法的比拼變成所有算法的綜合較量,誰的算法體系種類更全、性能更優(yōu),誰就能占據對抗優(yōu)勢;算法對抗也不再局限于算法應用環(huán)節(jié),而是延伸到數據采集、模型訓練、決策輸出、行動反饋等環(huán)節(jié),是全鏈條對抗;算法對抗將改寫戰(zhàn)爭制勝規(guī)則,由追求“物理摧毀”變?yōu)椤绑w系失能”,即不再過分強調殲滅有生力量、占領地理空間,而是通過算法對抗癱瘓對手作戰(zhàn)體系。