人工智能技术在武器装备中的应用探讨

　　纵深、立体化、信息化、密集综合火力支援以及快速机动，已成为未来战场的突出特点。在新的作战思想和作战模式下，必须进一步提高武器装备性能，以适应未来形势发展的需要。人工智能与基因工程和纳米科学，并称为二十一世纪三大尖端技术。将人工智能技术应用于武器装备，可适应未来“快速、精确、高效”的作战需求，使武器装备对目标进行智能探测、跟踪，对数据和图像进行智能识别以及对打击对象进行智能杀伤，大大提高装备的突防和杀伤效果。

　　世界各主要军事强国大力推进武器装备的智能化战略，人工智能的军事应用成为国内外研究的热点。Goztepe,K.对人工智能的概念及其在军事中的应用进行了初步分析 。张路青等对人工智能技术在信息化战场中后勤保障、指控系统、作战等方面的应用进行了探讨。但当前研究大多从应用维度对人工智能的军事应用展开研究，而从人工智能的关键技术维度系统展开其军事应用探讨的较少。

　　本文从人工智能技术的基本内涵出发，从模式识别、专家系统、深度学习和运动控制等关键技术层面，探讨了人工智能技术在武器装备中的应用，并展望未来基于人工智能的武器装备的发展趋势。

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　　人工智能概述

　　人工智能诞生于1956年，经过60年的发展，融合计算机科学、控制论、信息论、仿生学、生物学、心理学、语言学、医学和哲学等多门学科，并在自动推理、机器学习、自然语言理解、模式识别、运动控制、专家系统等多项关键技术方面取得丰硕成果。

　　人工智能对人的智能进行模拟、延伸和扩展，以实现某些机器智能或脑力劳动的自动化，并使之具备感知、决策和反馈的功能（图1）。总体来看，人工智能大致分为以下几个发展阶段。

　　第一阶段（1956年-20世纪60年代初）：该阶段研究偏向于运用领域知识和启发式思维，发展和编写相关的智能计算机程序，为现代的计算机理论奠定一定的基础。

　　第二阶段（20世纪60年代-20世纪70年代末）：该阶段人类尝试用自然语言通讯，实现计算机对自然语言的理解，并尝试分析图像。一些专家系统相继出现并应用。

　　第三阶段（20世纪80年代至今）：该阶段以知识为中心，重视模拟智能中的知识，并向着大型化、分布式、多协同的方向发展。

　　实现人工智能主要有符号主义、连接主义和行为主义三种路线。其中，符号主义路线基于逻辑方法进行功能模拟，即应用计算机研究人的思维过程，模拟人类智能活动，代表领域有专家系统和知识工程；连接主义路线基于统计方法进行仿生模拟，即通过对神经网络和神经网络间连接机制的研究，对人脑模型进行仿生模拟，代表领域有机器学习和人脑仿生；行为主义路线，基于控制论及感知-动作型控制系统，即从进化角度出发，研究拟人的智能控制行为。

　　目前，模拟人类思维结构、人类语言、视觉和听觉成为现代人工智能的重要方向。未来战争中，为了提高武器的作战效能，协同作战、体系化作战已成为发展趋势，需要武器装备像人一样相互协作，自动识别、智能决策，将人工智能技术应用于武器装备，势在必行。美X-47B舰载无人攻击机拟于2018年前后装备航母。到2035年，美军计划将首批完全自主、高智能的机器人士兵投入实战。人工智能对军队组织形态、作战方法和战争观念等，都将产生了广泛而全面的冲击。

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　　系统基本模型

　　基于人工智能的武器装备借助人工智能技术从而具备感知、决策和反馈能力——感知自身状态及战场环境变化，实时替人类完成中间过程的分析和决策，最终形成反馈，实施必要机动，完成作战使命。

　　如图2所示，一种典型的基于人工智能的武器装备利用类似人的视觉、听觉等传感器，对目标进行和战场环境进行跟踪探测，所得信息与C4ISR提供的信息通过类似人脑的自载计算机进行处理，进行分析识别、思维判断和自主决策，对目标进行智能打击。