2017年8月,美國防高級研究計(jì)劃局(DARPA)首次提出馬賽克戰(zhàn)概念,其核心理念是以決策為中心,將各種作戰(zhàn)功能要素打散,利用自組織網(wǎng)絡(luò)將其構(gòu)建成一張高度分散、靈活機(jī)動、動態(tài)組合、自主協(xié)同的“殺傷網(wǎng)”,進(jìn)而取得對抗的優(yōu)勢。馬賽克戰(zhàn)是美軍面向未來戰(zhàn)爭,著眼于“大國競爭”的威脅與挑戰(zhàn),借助尖端科技提出的顛覆性作戰(zhàn)概念,一旦形成實(shí)戰(zhàn)能力,將對主要對手形成非對稱優(yōu)勢。2018年7月美國防高級研究計(jì)劃局(DARPA)戰(zhàn)略技術(shù)辦公室(STO)發(fā)布解密版的名為《馬賽克戰(zhàn)(Mosaic Warfare)》PPT文件,該文件的作者是國防高級研究計(jì)劃局戰(zhàn)略技術(shù)辦公室(DARPA/STO)主任Tim Grayson博士。這是美國對外公開的第一份有關(guān)“馬賽克戰(zhàn)”的文件。 馬賽克戰(zhàn),顧名思義是將復(fù)雜的作戰(zhàn)體系分解為數(shù)量更多、規(guī)模更小、功能更少、更易組合的作戰(zhàn)模塊,就像一塊塊裝上智能芯的馬賽克,可隨機(jī)組合、快速拼接,形成不斷變化的新圖像,即使有些模塊破損,也不會影響整體功能發(fā)揮。馬賽克戰(zhàn)概念的核心思想可概括為:無人、低成本、快速、致命、靈活、可重組。根據(jù)Tim Grayson的構(gòu)想,希望利用相對較低成本、較低復(fù)雜度的傳感器、多域指揮與控制節(jié)點(diǎn)、有人/無人系統(tǒng)等,根據(jù)威脅情況、戰(zhàn)場情況和作戰(zhàn)需求,以自協(xié)調(diào)、自適應(yīng)的方式,快速構(gòu)建作戰(zhàn)體系;若體系的部分被摧毀,可自動響應(yīng)、動態(tài)重組,仍能滿足作戰(zhàn)需求;在對敵實(shí)施全位、多向進(jìn)攻時(shí),能夠制造出一系列困境,使得敵方防御系統(tǒng)飽和、決策系統(tǒng)崩潰。相比傳統(tǒng)作戰(zhàn)體系,馬賽克戰(zhàn)在靈活性、適應(yīng)性、低成本、魯棒性等方面,具有不對稱優(yōu)勢。馬賽克戰(zhàn)概念希望將作戰(zhàn)平臺的功能分解到更多數(shù)量、單一功能的節(jié)點(diǎn),大量功能節(jié)點(diǎn)構(gòu)建作戰(zhàn)體系。若干個(gè)節(jié)點(diǎn)失效或缺失,作戰(zhàn)體系可自適應(yīng)重組。相互協(xié)作的功能節(jié)點(diǎn)組建殺傷網(wǎng),部分節(jié)點(diǎn)失能失效不會影響殺傷網(wǎng)的整體運(yùn)轉(zhuǎn)。殺傷網(wǎng)具有更高的彈性、冗余度和生存力,更適合強(qiáng)對抗的戰(zhàn)場環(huán)境。由于無人系統(tǒng)成為主戰(zhàn)力量,馬賽克戰(zhàn)得以采用適應(yīng)性更強(qiáng)的兵力編組和指揮控制方式。馬賽克戰(zhàn)基于分布式態(tài)勢感知,借助智能化輔助決策工具,自適應(yīng)制定任務(wù)規(guī)劃,動態(tài)重組作戰(zhàn)兵力。這種分布式作戰(zhàn)管理,感知更細(xì)、響應(yīng)更快、決策更準(zhǔn)、更適合快節(jié)奏的作戰(zhàn)條件。站在美軍視角,主要競爭對手不斷發(fā)展的軍事力量,對當(dāng)前的美軍造成了巨大的威脅。美方文件指出,在“沙漠風(fēng)暴”之后的近30年中,美國的主要競爭對手對美軍的高技術(shù)作戰(zhàn)開展了深入研究,并研發(fā)出了許多有針對性的反制武器,包括:隱身飛機(jī)、巡航導(dǎo)彈、預(yù)警飛機(jī)、防空系統(tǒng)等等。在反制武器面前,美軍無法確保獲勝或不遭受重大損失。主要對手已經(jīng)有能力對美軍形成有效威脅。一旦爆發(fā)沖突,美軍的殺傷網(wǎng)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)很可能在戰(zhàn)爭開始第一個(gè)小時(shí)內(nèi)被消滅或無效化,那么殺傷網(wǎng)就將快速失效,從而無法贏得戰(zhàn)爭。美軍高層認(rèn)為,主要對手深刻理解美軍的作戰(zhàn)體系,并運(yùn)用古典戰(zhàn)爭藝術(shù)的思想,將以最小代價(jià)削弱、癱瘓、摧毀美軍的作戰(zhàn)體系(殺傷網(wǎng)),選擇最經(jīng)濟(jì)的軍事裝備、戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略發(fā)展路徑獲取最大的軍事收益。近年來,美軍在西太平洋被迫從一島鏈向二島鏈?zhǔn)湛s。而且,美軍文件指出,未來一旦在西太平洋地區(qū)發(fā)生大國間軍事沖突,美軍很可能陷入進(jìn)不來、動不了的境地。面對中俄,美軍喪失了非對稱優(yōu)勢,當(dāng)然也喪失了長期以來獲取戰(zhàn)爭勝利的法寶。武器裝備的研發(fā)周期快速增長與作戰(zhàn)節(jié)奏的迅速加快之間的矛盾日益突出。新型主戰(zhàn)武器系統(tǒng)的研發(fā)周期長,部署速度慢。在武器裝備功能不斷拓展、性能不斷提升的背后,是元器件/零部件的集成度不斷提高。由此帶來的是武器裝備的技術(shù)越來越復(fù)雜,研制難度越來越大,周期越來越長,成本越來越高。當(dāng)前先進(jìn)武器的研發(fā)周期動輒20年,導(dǎo)致很多技術(shù)在發(fā)布的時(shí)候就處于落后的風(fēng)險(xiǎn)。美軍最先進(jìn)的第6代隱身戰(zhàn)斗機(jī)F-22從簽訂采購合同(contract)到形成初始作戰(zhàn)能力(IOC)用了19年,如果從提出需求開始計(jì)算(1981年)到最后一架F-22交付(2012年)則用了整整32年。而同期俄羅斯的防空武器系統(tǒng)從SA-10D到S-500經(jīng)歷了六代的裝備替代過程。DARPA指出,以高性能、多用途為主的主戰(zhàn)平臺越來越難以滿足對關(guān)鍵作戰(zhàn)能力的需求。這種平臺數(shù)量少、造價(jià)高、戰(zhàn)損承受力差、生產(chǎn)周期長、戰(zhàn)時(shí)補(bǔ)充慢、戰(zhàn)場生存力差。武器裝備的研發(fā)周期快速增長與作戰(zhàn)節(jié)奏的迅速加快之間的矛盾日益突出。目前的美軍武器裝備體系,是在系統(tǒng)層面上進(jìn)行集成的,故也稱之為“系統(tǒng)之系統(tǒng)”。隨著武器裝備系統(tǒng)功能的不斷拓展,體系層面帶來日益嚴(yán)重的功能冗余。同時(shí)武器裝備體系是與作戰(zhàn)任務(wù)相對應(yīng)的,不同的作戰(zhàn)任務(wù)需要有不同的武器裝備體系,而且這種體系是需要預(yù)先規(guī)劃和提前建構(gòu)的,因此,作戰(zhàn)體系架構(gòu)相對固化,適應(yīng)性差。DARPA指出,當(dāng)前的美國防部依然保留這一固定思維框架,即首先預(yù)測未來戰(zhàn)爭中可能出現(xiàn)的所有的突發(fā)情況,然后建立一個(gè)強(qiáng)大的系統(tǒng)解決所有的問題。但是,“一個(gè)足夠大的系統(tǒng),具備所有可能的功能并解決所有預(yù)測到的突發(fā)情況時(shí),這一定也是一個(gè)足夠糟糕的系統(tǒng)。(DARPA)”美軍近幾十年來取得一系列“戰(zhàn)爭”勝利的重要經(jīng)驗(yàn)是建立了一個(gè)一體化的、網(wǎng)絡(luò)化的作戰(zhàn)體系。作戰(zhàn)體系嚴(yán)重依賴于強(qiáng)大的通信能力和傳感器能力,一旦網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)被破壞則體系的作戰(zhàn)效能呈指數(shù)級別下降。美軍報(bào)告指出,中國的反介入/區(qū)域拒止(A2/AD)能力將美軍信息系統(tǒng)作為首要打擊目標(biāo),通過干擾信息流、癱瘓指揮與控制網(wǎng)絡(luò)、摧毀信息節(jié)點(diǎn),達(dá)成致盲、致癱、致毀美軍作戰(zhàn)體系的目的。因此,DARPA給出了一個(gè)結(jié)論:統(tǒng)一指揮控制下的體系化作戰(zhàn)取勝模式在大國對決中是失效的。美軍急于尋求解脫上述問題,創(chuàng)新性作戰(zhàn)概念—“馬賽克戰(zhàn)”應(yīng)運(yùn)而生。美國媒體報(bào)道,中國海軍在2019年就已經(jīng)在艦艇數(shù)量上(總噸位仍是美國領(lǐng)先)超過了美國海軍。為了重新獲得海上的傳統(tǒng)優(yōu)勢,美國海軍必須采取措施抵消中國海軍艦艇的數(shù)量優(yōu)勢,大量應(yīng)用低成本的智能無人裝備是最可行的方案。與其說兵力數(shù)量上存在缺口,不如說國防經(jīng)費(fèi)無法支撐大量高價(jià)值武器裝備的研發(fā)。2021年2月美國傳統(tǒng)基金會發(fā)布《重建美國軍隊(duì):美國海軍》報(bào)告,報(bào)告認(rèn)為為了應(yīng)對與中俄的大國競爭,美國海軍在2035年之前需要一只數(shù)量不小于575艘有人加無人艦船混編的艦隊(duì)規(guī)模,其中無人艦艇的比例不少于25%。從海上作戰(zhàn)角度看,無人艦船這種低成本艦船意味著可消耗性,避免了高價(jià)值海軍平臺(如航母、驅(qū)逐艦)損傷帶來的成本不可承受性。美國傳統(tǒng)基金會給出的未來海軍兵力結(jié)構(gòu)拜登政府上臺后提出了“從實(shí)力地位出發(fā)”、“低成本、非對稱”地應(yīng)對“大國競爭”的戰(zhàn)略思維。國防部長奧斯汀指出,美國將研發(fā)量子計(jì)算、人工智能等尖端技術(shù),推動陸、海、空、天、網(wǎng)各軍種協(xié)同作戰(zhàn)。為此,美需把技術(shù)、作戰(zhàn)概念和能力以可靠、靈活的方式編織成網(wǎng),從而令對手陷入困境。2021年7月,美國國防部長勞埃德·奧斯汀在美國人工智能國家安全委員會舉辦的全球新興技術(shù)峰會上發(fā)表演講,公開提出 “一體化威懾”概念,其核心目的是通過打造“一體化威懾”阻止“戰(zhàn)略競爭”對手獲得軍事上的優(yōu)勢。他指出,未來美軍的發(fā)展方向?qū)⒉辉僖揽繂渭兊能娏?shù)量或規(guī)模來對潛在對手取得優(yōu)勢,而是會更多地通過人工智能、網(wǎng)絡(luò)信息、高速數(shù)據(jù)處理等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與利用,實(shí)現(xiàn)更高層次的領(lǐng)先優(yōu)勢與戰(zhàn)略威懾。2021年1月,Tim Grayson博士接受了一次專訪,訪談中他敘述了提出“馬賽克戰(zhàn)”想法的初衷。Tim Grayson指出,馬賽克不同于拼圖(jigsaw puzzle)。拼圖的情況與當(dāng)前的體系類似,是一個(gè)高度工程化的架構(gòu),每塊拼圖都是精心設(shè)計(jì)的,都有固定的位置(功能),如果丟失了其中一塊拼圖,整個(gè)拼圖都完蛋了。每塊拼圖都需要被嚴(yán)格地進(jìn)行工程研發(fā)。每塊拼圖的研發(fā)本身就很難,把它們拼接起來就更困難,極度缺乏靈活性。而馬賽克則不同,每塊馬賽克可以互相替代,可以放在任何一個(gè)位置?;蛘哒f可以用很多種選擇將馬賽克拼成希望的圖形,這里只需要成本很低的粘結(jié)劑。一旦某塊馬賽克壞了,只需要再拿一塊放進(jìn)去就行了。相比之下,馬賽克系統(tǒng)的靈活性和彈性大大好于拼圖系統(tǒng)。Tim Grayson博士還給出了這樣一個(gè)比喻。一是用木棍去捅一個(gè)氣球,無論怎樣撥弄,氣球都會跑到一個(gè)新的地方重新穩(wěn)定下來,而氣球本身沒有發(fā)生任何變化。二是當(dāng)面對一個(gè)巨大而堅(jiān)硬無比的花崗巖石頭,只需要錘子和鑿子就可以把它打爛了。從某種角度看,氣球反而比石頭更有優(yōu)勢:這就是彈性的好處。馬賽克戰(zhàn)是一種顛覆性作戰(zhàn)概念。源于這個(gè)作戰(zhàn)概念幾乎全盤否定了美軍之前取得戰(zhàn)爭勝利的所有基礎(chǔ)。首先,“馬賽克戰(zhàn)”概念否定了美軍當(dāng)前的主戰(zhàn)裝備的研發(fā)邏輯。當(dāng)前,美軍的主戰(zhàn)裝備如航母、驅(qū)逐艦、核潛艇等都是通用大型多功能作戰(zhàn)裝備,裝備的復(fù)雜性和先進(jìn)性的碾壓式領(lǐng)先是美軍獲勝的信心所在。而馬賽克戰(zhàn)概念要求大量采購可反復(fù)重組、功能單一的作戰(zhàn)要素。未來的裝備到底是什么樣子,Tim Grayso認(rèn)為可能和今天的平臺、武器和傳感器完全不同。作戰(zhàn)要素可能是很小模塊的、標(biāo)準(zhǔn)接口的、功能不確定的、使用不確定的、任意組合的。其次,“馬賽克戰(zhàn)”概念徹底否定了美軍一直以來的作戰(zhàn)取勝的體系化/一體化作戰(zhàn)理念(比如:“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”和“空海一體戰(zhàn)”),或者說“馬賽克戰(zhàn)”的作戰(zhàn)概念是“反體系”的作戰(zhàn)概念。一個(gè)真正的馬賽克體系沒有關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),沒有單一的故障點(diǎn),沒有一種可以讓敵人集中打擊的節(jié)點(diǎn)。馬賽克作戰(zhàn)體系的設(shè)計(jì)是面向被摧毀設(shè)計(jì)的,這套系統(tǒng)從設(shè)計(jì)之初就假設(shè)自己的節(jié)點(diǎn)會被摧毀會有巨大的損失。再次,馬賽克戰(zhàn)是一種“去中心化”的作戰(zhàn)思想。這也否定了美軍一直以來利用其發(fā)達(dá)的軍事指揮體系贏得戰(zhàn)爭的傳統(tǒng)。傳統(tǒng)作戰(zhàn)體系中的美軍一線部隊(duì)不需要了解戰(zhàn)場態(tài)勢,只需要執(zhí)行上面?zhèn)鬟_(dá)下來的作戰(zhàn)指令即可。馬賽克戰(zhàn)提出的“決策中心戰(zhàn)”思想要求前移指揮,根據(jù)任務(wù)特點(diǎn)設(shè)定軍事資源的組織形態(tài),基于戰(zhàn)場態(tài)勢獨(dú)立自主作戰(zhàn)達(dá)成目標(biāo)。實(shí)際上就是“本地決策、本地作戰(zhàn)”,本地指揮官有充分的權(quán)限執(zhí)行作戰(zhàn)行動。最后,馬賽克戰(zhàn)否定了美軍“自上而下”的作戰(zhàn)指揮關(guān)系和組織運(yùn)作模式。原來的美軍運(yùn)作模式是首先由上層對未來戰(zhàn)爭有一個(gè)預(yù)判,然后進(jìn)行戰(zhàn)爭體系設(shè)計(jì),哪個(gè)部分應(yīng)該是什么樣子,就進(jìn)行開發(fā)部署。而馬賽克戰(zhàn)提出的“自組織”則意味著作戰(zhàn)要素在戰(zhàn)場上根據(jù)實(shí)際情況自行組織運(yùn)作,與頂層的設(shè)計(jì)毫無關(guān)系。作戰(zhàn)人員可以發(fā)揮極大的創(chuàng)造力,組合出無窮變化的作戰(zhàn)功能。實(shí)際上這是一個(gè)“自下而上”的組織模式,與原來完全相反。 “馬賽克戰(zhàn)”作為一個(gè)作戰(zhàn)概念目前還停留在論證的階段,還只是一種構(gòu)想,有待于實(shí)踐檢驗(yàn),距離寫入作戰(zhàn)條令還有一段距離。據(jù)報(bào)道,在2020財(cái)年預(yù)算中,DARPA安排與馬賽克戰(zhàn)相關(guān)的項(xiàng)目就有50多項(xiàng),占DARPA項(xiàng)目總數(shù)的23%。從2017年DARPA提出概念后,我們迄今所看到的有關(guān)論述“馬賽克戰(zhàn)”的報(bào)告都出自于智庫。其中比較著名的有Mitchell Institute的《RESTORING AMERICA’S MILITARY COMPETITIVENESS: MOSAIC WARFARE》和CSBA(戰(zhàn)略預(yù)算評估中心)的《MOSAIC WARFARE:EXPLOITING ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND AUTONOMOUS SYSTEMS TO IMPLEMENT DECISION-CENTRIC OPERATIONS》。從美國國防部的角度,美軍的高技術(shù)裝備代表著多少萬億美元的沉沒成本,這些裝備不可能都扔掉。不論從任何人的立場來思考,都希望將這些現(xiàn)有的高技術(shù)裝備能被利用起來。因此,如果想讓“馬賽克戰(zhàn)”的概念能活下來,其發(fā)展路徑必須要經(jīng)歷完全利用當(dāng)前裝備的過渡階段,這個(gè)階段是多長還不知道。DARPA給出的馬賽克戰(zhàn)發(fā)展路徑DARPA認(rèn)為首先需要解決人機(jī)共生(human-machine symbiosis)問題,即,人與AI如何分工。當(dāng)前美軍已經(jīng)應(yīng)用了很多自動化的設(shè)備,自動化程度越來越高,現(xiàn)在所用的術(shù)語是“人在回路(human-on-the-loop)”。在這里會有分工,人類負(fù)責(zé)一部分,而AI負(fù)責(zé)另外部分的功能決策。比如:AI可以承擔(dān)所有耗費(fèi)時(shí)間和需要計(jì)算的工作,比如:生成知識、檢驗(yàn)假設(shè)、解讀(翻譯)知識、快速決策等。但從DARPA的角度看來,人和AI的分工問題看似簡單,實(shí)則不然。DARPA認(rèn)為,在面對封閉的問題(closed world problems)時(shí),AI的處理速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于人類。但是面對開放性的問題時(shí),需要很多的情境理解,需要更多的直覺和推理,當(dāng)前的AI技術(shù)水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到解決問題的要求。目前DARPA最滿意的AI項(xiàng)目當(dāng)屬ACE(空戰(zhàn)進(jìn)化)項(xiàng)目下的Alphadogfighting比賽。首先是8個(gè)AI進(jìn)行比賽,獲勝的AI與現(xiàn)役美軍飛行員進(jìn)行模擬空戰(zhàn),結(jié)果AI以5:0全勝,而且AI勝得相當(dāng)輕松。Tim Grayson指出,其實(shí)DARPA在ACE項(xiàng)目中真正想做的還是想搞清楚人類與AI協(xié)同工作的問題,其實(shí)還是回到了“人機(jī)共生”的問題。DARPA下一步的工作將是致力于訓(xùn)練AI,達(dá)到人類能夠信任AI自己駕駛飛機(jī)作戰(zhàn)的程度。此外,DARPA希望近期AI能夠解決的問題是能讓每塊馬賽克知道自己承擔(dān)的角色(功能),而不需要知道為什么,不需要了解整個(gè)戰(zhàn)場情況,也不需要明白指揮官的意圖。按照Tim Grayson博士的想法,馬賽克的最高境界應(yīng)該是為本方戰(zhàn)士建立一個(gè)“流暢”、“隨機(jī)”的作戰(zhàn)場景。 ※ ※ ※
創(chuàng)新體系工程基礎(chǔ)理論和方法
推動系統(tǒng)工程理論再發(fā)展
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