【军语-新书】虚拟演兵:探寻战争的科学与艺术

原标题:【军语-新书】虚拟演兵:探寻战争的科学与艺术节选自《人工智能颠覆未来战争》一书虚拟演兵:探寻战争的科学与艺术石海明贾珍珍(石海明、贾珍珍:《人工智能颠覆... ...

原标题:【军语-新书】虚拟演兵:探寻战争的科学与艺术

节选自《人工智能颠覆未来战争》一书

虚拟演兵:探寻战争的科学与艺术

石海明 贾珍珍

(石海明、贾珍珍:《人工智能颠覆未来战争》,北京:人民出版社,2018年第一版,2019年第二版)

从传统的沙盘推演、图上作业、实兵演习,到今天的计算机模拟、实验室推演,近年来,伴随着计算机仿真技术的快速发展,作为行之有效的战争预实践方式,虚拟演兵日益受到各国军方的青睐,以杜普伊为代表的军事作战模拟先驱们曾经孜孜以求的梦想,正在逐渐化为现实。从某种角度而言,这深刻地揭示出,在人类军事斗争进入智能较量的时代,战争正在从“黑箱艺术”大步流星地步入“科学艺术”的殿堂。对此,近年来,美军对作战实验室的深度关切,也从另一个侧面给予了印证。

一、从兰彻斯特到杜普伊

作战模拟是指运用各种手段,对作战环境、作战过程及作战结局等进行推演的战争预实践活动,自有人类战争以来,无不受到各国兵家重视。中国古代曾有墨子与公输般推演攻守战法的经典案例。近代德国也曾创立了一整套严格的作战演练体制,如普鲁士总参谋部所开发的沙盘作业。然而,受限于特定的科技发展水平,在军事作战模拟探索之路上,人类长期徘徊不前,直至进入20世纪,才有了较大进展。

首先是在1914年,英国工程师兰彻斯特创立了著名的兰彻斯特方程,最先完成了地面战斗的数学模型,开始用科学的定量方法来研究作战过程。1916年,他又提出了描述交战过程中双方兵力变化关系的微分方程。20世纪40年代,美国人约翰逊则创立了蒙特卡洛(MC)方法,该方法以随机变量的抽样为主要手段,描述了作战的随机过程。二战之后,由于电子计算机的发明及不断改进,作战模拟技术进一步成为制订全面作战方案的重要工具。

20世纪50年代末开始,美国退役上校杜普伊基于大量战史资料分析,与其同事一起,在美军历史评估研究室(HERO),为美国陆军战斗发展司令部(CDC),开展了一项题为《关于武器杀伤力之历史发展趋势》(HTRWL)的研究。最终,杜普伊得出了一个经验公式,并从中导出一个“理论杀伤力指数”(TLI)计量模型。然而,由于该模型的假设作战环境过于简单化,因此,无法实际用于作战模拟。

时至1960年3月,美国陆军少校斯图阿特在《军事评论》杂志上,发表了一篇题为《火力、机动性和疏散的相互关系》的论文,在斯图阿特相关研究的基础上,杜普伊后来建立了“应用杀伤力指数”(OLI)计量模型,最后又开发出了对军队战斗力进行评判的“定量评估模型”(QJM),从而为作战模拟奠定了坚实的数理科学基础。

在杜普伊看来,作为一种数学表达式,定量评估模型可以作为军事演习的依据。对于其潜在价值,美国陆军约翰R高尔文上将也曾评述道:“作战模拟在多大程度上适合于数学分析,又在多大程度上总是依赖于主观判断?计算机究竟能否帮我们解决作战模拟这一复杂问题?毫无疑问,杜普伊的研究在其概念设置和数学公式的细节上,可能会受到挑战,但他为让人们重新认识这一重要课题——战争到底是科学还是艺术?——而作出的探索,却值得充分肯定。”

的确,从某种角度而言,杜普伊等作战模拟先驱们的不懈探索,恰好深刻地揭示出,在人类军事斗争进入智能较量时代的今天,战争正在从“黑箱艺术”大步流星地步入“科学艺术”的殿堂,

二、战争进入智能较量时代

人类战争正在从体能较量、技能较量步入智能较量时代。具体而言,在二战之后,一场新的技术革命在全球范围展开。这场革命的特点之一,就是用密集的最新科技知识代替人的部分脑力劳动。它在军事上引起的后果,就是将进一步从根本上改变军队的作战能力,未来军事系统的主要元素间将由功能互补走向智能互补,即成为一个既能发挥人的创造性,又能发挥机器系统高速度、大容量等特性,从而可以充分发挥人和机器各自特长的“综合人机智能系统”。从体能、技能较量到智能较量,是人类认识战争本质规律的一次飞跃。当然,这次飞跃是借助了科学技术的“翅膀”。

克劳塞维茨认为,战争是一个“充满不确定性的领域”。科学的发展,技术的进步,总是与这种概然性或偶然性成反比。当现代科技的光芒照亮了战争的每一个角落,这种概然性与偶然性的领域也就开始逐渐缩小,传统谋划决策中的“艺术”开始走向“科学”。时至今日,无论是作战决策的思维方法,还是组织控制的物质手段,无不在科技巨浪的推动下,开始由单纯的“精于权谋”向“器良技熟”转变,更加侧重于用数理科学——特别是各种新兴的科学方法和先进技术——去研究如何指导战争。如现代利用高度信息化的测量技术手段,已能构建出精确到厘米级的数字地球模型。在这个储藏着海量数据的“人造地球”上,不仅可以融合全球地理、气象、水文、电磁等自然信息,而且可以融合各国人口、建筑、交通乃至军事、经济、文化等各类社会信息。这就为运用科学实验方法研究战争提供了重要依托。

也正是基于这一大背景,我们才敢于断言,计算机仿真技术正在为探索军事世界的奥秘提供着“望远镜”和“显微镜”。比如,由于缺乏信息资源与手段,采用沙盘推演、实兵演习等传统方式进行战争研究,无法克服实物模拟、物理等效、经验参照的时空局限性,而目前运用作战仿真技术就能以较高的逼真度虚拟战场、虚拟军队及虚拟作战,从而在数字化的作战仿真环境中,直观展现风云变幻的全维战场。亦正因此,近年来,美国把军事建模与仿真技术列为战略性关键技术,加强技术开发与资源整合,打造先进的作战实验室,现已初步构建了由各类作战仿真系统组成的作战实验平台体系,其中有支持作战分析的JWARS系统,支持指挥推演的JTLS系统,以及支持作战训练的JSIMS系统等。这些系统普遍采用了先进的信息网络技术,可与C 4ISR系统互联,具有平时实验、战时实战的平战转化功能。

三、博杀从作战实验室开启

发端于18世纪的工业革命,在确立了科学活动于社会生活中独特地位的同时,也将科学实验活动引入了军事领域。从此,西方各国便开始相继探索建立作战实验室。在模拟实验室中,进行科学与艺术的综合创造,并将所得出的知识及方法在军队中推广运用。进入20世纪后,各种作战实验室开始在军队不断发展壮大。如二战时的法西斯德国,在国力并不十分强大的基础上,率先建立了以作战实验室为支撑点的作战模拟推演系统,秘密进行战争准备,使闪击战理论与军事斗争准备达到了较好的结合。时隔50余年后,1992年5月,美国陆军训练与条令司令部实施的“战斗实验室计划”,则标志着现代美军作战实验室建设工作的正式启动。很快,美国陆军便先后建立起包括“战斗指挥”在内的多个现代作战实验室。时隔不久,根据三军联合作战原则及作战方案,美国陆军又建立了“空中机动战斗实验室”、“空间和导弹防御战斗实验室”等一系列作战实验室。可以讲,这些现代作战实验室的建立并投入使用,在美军军事转型过程中扮演着不可替代、不可或缺的角色。

首先,作战实验室是武器装备的试金石。如美国建立在内华达州内利斯空军基地附近的空军无人机(UAV)作战实验室,与附近的MQ-1“捕食者”无人机使用单位密切合作,利用该地区各种试验场所及南部地区的宇航工业研发机构的技术优势,为美军试验新型无人机做出了重要贡献;其次,作战实验室是复合军事人才的孵化器,信息时代的战争更趋一体化,相应地,也对复合型军事人才提出了需求。鉴于现代军事人才还是主要由军事星力九代院校先期培养,然后才分到各军兵种岗位上,尽管也有跨部门的人员流动,但有限的交流依然难于培养出高度复合型的新型军事人才。而现代作战实验室的出现与不断成熟,从某种程度上将解决这个难题。因为,来自诸军兵种部队,拥有多学科专业背景的军事人才聚合到一起,必将产生1+1?2的系统效应,有助于培养知识广博、能力复合及思维创新的复合型军事人才;第三,作战实验室是创新军事理论的演练场。如就在美国陆军先后建立了多个作战实验室,对新型作战理论进行全面实验,从而为军事转型探路导航之后,美国空军、海军及陆战队也先后组建了多个作战实验室,以探索未来军事理论。

总之,充分运用计算机仿真技术而建立起来的作战实验室,在美军军事转型中扮演着重要的角色。这也从另一个侧面印证出,现代战争的博杀从实验室打响,已不再是传说。为此,我们需要密切关注全球虚拟演兵所指引的作战模拟发展动向,因为今天虚拟演兵场上的惊心动魄,不正是明天真实战场上的腥风血雨吗?

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