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懂算法才能打“算法战”

李健 周胜利
2019-07-09 09:23:06  来源:解放军报

        “算法战”是近年来智能化作战研究中出现的作战概念。“算法战”的“外壳”是软件系统,“核心”是对数据资源的运用。面向未来作战,适应人工智能军事应用的作战趋势,应对和打好“算法战”,必须搞懂弄清算法是什么,才能够透过现象进入本质,占得先机。

        算法是人工智能的灵魂。人工智能的军事应用已成未来作战趋势,各军事强国的纷纷介入催使武器装备驶入智能化发展的快车道。智能化武器装备是军队实现智能化的关键因素,而所谓“智能”就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术,主要包括:计算机视觉、语音识别、自然语音处理等类似人类的感知、认知智能。时下很多人认为人工智能就是机器学习,或者说是深度学习,这是误区,机器学习只是人工智能的一类核心算法,只是人工智能的一种拟合函数。数据、算力和算法是人工智能的三大关键要素,数据是基础,算力是保障,而算法是人工智能的灵魂,是其“大脑”,是人工智能发展的底层逻辑,算法突破已成为人工智能时代的“科技原力”,是人工智能领域中的超尖端核心技术。没有先进算法注入的人工智能只能称之为机器,算法为那些看似“呆头呆脑”的机器提供了人类智慧,使之具备了“独立”遂行任务的能力。必须立足当前,着眼未来,深刻认识人工智能技术的特点和优势,在机器学习、深度学习、无监督学习和模式识别等“算法战”的关键数理领域下大力深入探索创新,才不会输在“起跑线”。

        算法的内核是数理推演公式。所谓算法,是一个有限长度的具体计算步骤,是计算机解决问题所使用的计算机能理解的清晰指令和策略机制,从本质地讲,算法就是依托数理手段提炼的公式,只不过是用计算机语言转换过的公式。“如果你不知道自己要做什么东西,人工智能就什么也做不了”,只有对问题进行严密的数理分析,抽象并提炼出其数学原理,据此才能设计出解决问题的算法,才能告诉人工智能该怎么做。人工智能贵的不是硬件,而是算法本身,比如索尼智能摄像头,主要的电子元件仅需要5美元就可以覆盖核心的硬件芯片的成本,但具体的算法设计受严格的专利保护。算法的创新设计需要不断积累,一个成熟的算法从无到有需要4~5年,从算法再上到芯片还需要将近1年。脱离深厚的数学底蕴,设计出先进的算法基本上就是天方夜谭,因此,人工智能的发展还是受制于人。要使人工智能真正实现从“曲线拟合”的“弱AI”到“自主学习”的“强AI”的突破,算法本身还需要更高维的突破,而不是简单的演进。

        算法的精确数理提炼尤为重要。算法的先进程度决定着人工智能武器的“聪明”程度,武器只有输入并学习了数理算法,才能智能,才能与指挥员相配合,进行“智能作战”。“云端大脑”“数字参谋”等人工智能军事化应用可以加速战场数据的信息融合,人机协同作战单元将逐步走向战场,或将在未来战争中发挥颠覆性作用。然而,人工智能武器终究只是一台完成人类布置任务的机器,面对复杂的人类战场环境,智能化武器装备只能依靠“算法大脑”去“思考”、去“决策”、去“行动”,如果其算法的数理提炼与设计不够精细和精确,一方面可能导致智能武器装备自行程序故障,失去作战能力,甚至转而攻击己方人员;另一方面会被敌方及别有用心的人从“漏洞”进入算法,进行重新设计,那己方武器极有可能变成敌方武器或成为一台滥杀无辜的“杀人机器”。2007年10月,美军第三机步师的3台“利剑”机器人,由于程序设计漏洞,执行任务时其中1台机器人竟完全失控,把枪口瞄准操作员,最后只能将其摧毁。未来智能化作战,一旦战场态势发生重大变化,或者原有的作战目的已经达成,指挥员必须通过算法底层设计,能够适时精准干预智能武器装备的侦察、攻击和防护行动,保证智能兵器始终不能脱离人的控制,驾驭其按指挥员意图实现作战目的。

编辑:迟语洋

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