當(dāng)智能炸彈遇見人工智能
想象一下,當(dāng)炸彈和人工智能相遇,將會產(chǎn)生怎樣的“化學(xué)反應(yīng)”?不少科幻題材的文學(xué)、影視作品曾經(jīng)展示了二者結(jié)合帶來的玄妙和震撼。如今,這樣的科幻場景正在成為現(xiàn)實。
SPICE-250滑翔炸彈。
近期,一些國家研發(fā)出能夠針對不同目標(biāo)來調(diào)整殺傷效果的新一代智能炸彈,也就是加載了人工智能的智能炸彈。它既可用于殲滅大規(guī)模的武裝部隊,也可用于殲滅特定數(shù)量的恐怖分子,且能在作戰(zhàn)過程中避免對平民造成傷亡。
“加載了人工智能的智能炸彈”,聽上去仿佛是語義重復(fù),實則不然:早在上世紀(jì)80年代,智能炸彈就已問世,它原先并沒有加載人工智能,更多專注于擊中目標(biāo)過程中的制導(dǎo)。而新一代智能炸彈,與它的“前輩”已經(jīng)迥然不同。
今天,我們來解讀智能炸彈的“前世今生”——
認(rèn)識一下傳統(tǒng)的智能炸彈
3年前,俄羅斯《晨報》曾報道,俄羅斯成功研制出能夠自行找到地面目標(biāo)的智能炸彈——PBK-500U集束炸彈。這種炸彈主要通過整合其中的導(dǎo)航系統(tǒng),完成對裝甲目標(biāo)、導(dǎo)彈和火炮的精確命中,并能最大限度地降低誤傷平民的風(fēng)險,從而基本實現(xiàn)“發(fā)射后不管”。但它仍是傳統(tǒng)意義上的智能炸彈。
傳統(tǒng)的智能炸彈主要有以下幾種屬性:
——核心元件并非智能時代的產(chǎn)物。智能炸彈是由普通炸彈改造而來的,其最為核心的部分包括自導(dǎo)彈頭(電子傳感器)、彈載計算機(jī)和飛行控制器(全動式可控尾翼)。這些核心部分的元件皆為信息化時代的產(chǎn)物,且早已投入作戰(zhàn)應(yīng)用之中。如海灣戰(zhàn)爭期間,美軍當(dāng)時遇到彈藥精確制導(dǎo)性能不足的問題。美國空軍研究實驗室在原有智能炸彈基礎(chǔ)上,開始研究惡劣氣象條件下精確制導(dǎo)彈藥的應(yīng)用問題,并于5年后研制出聯(lián)合直接攻擊彈藥(JDAM)。科索沃危機(jī)期間,美軍首次使用聯(lián)合直接攻擊彈藥,使用量為652枚,命中率高達(dá)98%。之后,不斷改進(jìn)的聯(lián)合直接攻擊彈藥被陸續(xù)配備到B-52H轟炸機(jī)、F-16戰(zhàn)斗機(jī)上。
——目標(biāo)攻擊離不開高精度的導(dǎo)航系統(tǒng)。智能炸彈可以攻擊特定目標(biāo),這在很大程度上降低了誤傷平民的風(fēng)險。然而,在對特定目標(biāo)實施攻擊的過程中,智能炸彈仍然十分依賴高精度的衛(wèi)星導(dǎo)航。例如,PBK-500U集束炸彈只有在精確導(dǎo)航的條件下,才能確保將誤差控制在幾米或者十米內(nèi)。聯(lián)合直接攻擊彈藥只有在可接收GPS衛(wèi)星信號時才能正常工作,而當(dāng)信號被干擾或信號變得很弱時,聯(lián)合直接攻擊彈藥的攻擊行動就有可能被中斷,進(jìn)而造成災(zāi)難性后果。
——無法擁有像導(dǎo)彈一樣的自主動力。導(dǎo)彈配備有專門的動力裝置,能夠在距離目標(biāo)較遠(yuǎn)的地方進(jìn)行投放。而智能炸彈從飛機(jī)上扔下來時,其運動軌跡不僅受地球引力的作用,還受氣候變化的影響。雖然通過在炸彈上安裝激光導(dǎo)引頭,當(dāng)炸彈被扔下時載機(jī)上的激光發(fā)射器將會照射目標(biāo),為炸彈提供精確的方位導(dǎo)引,但由于其本身沒有動力系統(tǒng),飛行距離受限,因而仍未真正實現(xiàn)完全意義上的“發(fā)射后不管”。
“深度學(xué)習(xí)算法”助力智能炸彈
據(jù)報道,以色列拉斐爾公司日前推出了一種最新型號的智能炸彈——SPICE滑翔炸彈,它可以借助人工智能的“深度學(xué)習(xí)算法”來不斷調(diào)整目標(biāo)攻擊偏差,從而更好地選擇、追蹤和打擊特定目標(biāo)。如此,智能炸彈才真正意義上與人工智能結(jié)合在了一起。
SPICE滑翔炸彈有3種型號:SPICE-2000、SPICE-1000和SPICE-250。SPICE-250重約113千克,是SPICE系列滑翔炸彈采用人工智能技術(shù)的最新版本。這種炸彈具備“光電場景匹配技術(shù)”,能夠?qū)⒌匦螖?shù)據(jù)上傳到炸彈上,再將數(shù)據(jù)與實時光電圖像結(jié)合,可以在沒有GPS導(dǎo)航的環(huán)境下自主開展工作。顯然,與過去傳統(tǒng)的智能炸彈相比,其智能化程度大幅提升。
——精確度更高。在“深度學(xué)習(xí)算法”的基礎(chǔ)上,新一代智能炸彈能夠更加精準(zhǔn)地識別地面上的移動目標(biāo),并有效地將相關(guān)目標(biāo)與無關(guān)目標(biāo)區(qū)分開來。拉斐爾公司的有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,人工智能的“深度學(xué)習(xí)算法”能夠利用建模的方式,將目標(biāo)的相關(guān)特性嵌入到系統(tǒng)之中,從而識別并鎖定目標(biāo)。同時,用于建模的數(shù)據(jù)越多,系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的識別率就會越高。通過使用首字母縮略詞進(jìn)行自動目標(biāo)獲取和識別,拉斐爾公司完成了SPICE-250滑翔炸彈的開發(fā)和測試,現(xiàn)已交付軍方使用。
——可控性更大。鑒別某種武器系統(tǒng)智能化程度的一個重要標(biāo)準(zhǔn),是看它在處理意外情況時的“隨機(jī)應(yīng)變能力”。當(dāng)目標(biāo)位置并不那么清晰,或者目標(biāo)的精準(zhǔn)坐標(biāo)被誤報時,新一代智能炸彈僅通過一張目標(biāo)物的圖片以及大概位置,就能找到目標(biāo)并摧毀它。此外,新一代智能炸彈的反應(yīng)速度也有所提升,甚至在擊中目標(biāo)之前的幾秒鐘內(nèi),程序都可以被中止或作重新瞄準(zhǔn)。如SPICE-250滑翔炸彈通過雙向數(shù)據(jù)鏈連接,運用“深度學(xué)習(xí)算法”就能夠從早期發(fā)射提取的數(shù)據(jù)中優(yōu)化智能控制。
——隱秘性更強(qiáng)。由于新一代智能炸彈具有較小的體量,能夠輕松掛載于戰(zhàn)機(jī)內(nèi)置彈艙中,這正好契合了新時代戰(zhàn)機(jī)高隱秘性要求。同時,采用體量較小的智能炸彈,將大大增加炸彈的裝載量。如美軍一架“捕食者”戰(zhàn)機(jī)一般只能攜帶2枚“地獄火”炸彈,若成功改為攜帶這種體量較小的智能炸彈,在隱秘情況下戰(zhàn)機(jī)裝載量將達(dá)到12枚,可大大提升攻擊力。此外,新一代智能炸彈還可配備通用或穿透彈頭,允許單架戰(zhàn)機(jī)攜帶多種武器,以滿足多功能需求。
未來戰(zhàn)場智能炸彈將何去何從
目前,新一代智能炸彈已經(jīng)從開發(fā)、測試階段逐漸走向成熟。世界各國著眼未來戰(zhàn)場,紛紛關(guān)注新一代智能炸彈的研制與應(yīng)用。
以美國為例,其新一代智能炸彈的主要生產(chǎn)商就包括波音公司、洛克希德·馬丁公司等大型軍工企業(yè)。然而,即使新一代智能炸彈擁有傳統(tǒng)炸彈所不具備的諸多優(yōu)勢,從完全意義上替代當(dāng)前所有傳統(tǒng)炸彈也并不現(xiàn)實。一方面,新一代智能炸彈所執(zhí)行的任務(wù)通常對打擊的精度要求較高,尤其多用于打擊與民用目標(biāo)距離較近的軍用目標(biāo),還不能適用于所有目標(biāo);另一方面,由于普通炸彈造價相對低廉,通常會在一定區(qū)域內(nèi)采取“地毯式轟炸”,即一次性連續(xù)投放多枚炸彈。這種投放方式雖然精度有限,帶來的毀傷效果卻十分巨大,尤其是對目標(biāo)無差別的打擊,通常能帶來更直觀的威懾效果。而出于對成本的考慮,造價更高的新一代智能炸彈不會采用這樣的投放方式。
有關(guān)研究人員曾描述過這樣一個案例:在一次戰(zhàn)斗中,飛行員將具有延遲爆炸功能的智能炸彈MK82投向正在休整的敵軍護(hù)衛(wèi)車隊。MK82如期在地面延遲爆炸,但只造成了地面晃動,敵軍戰(zhàn)車并未受損,敵軍快速撤離。對此問題,后來加以研究得出解決方案:讓戰(zhàn)機(jī)攜帶延遲引信炸彈和常規(guī)炸彈各一半,以確保在單一打擊方式無效時,可進(jìn)一步實施補(bǔ)充打擊。
可見,在未來戰(zhàn)場上,新一代智能炸彈與傳統(tǒng)炸彈都有各自作用,應(yīng)根據(jù)戰(zhàn)場實際各取所需。當(dāng)然,隨著人工智能技術(shù)及其軍事應(yīng)用的不斷發(fā)展,新一代智能炸彈將更好地適應(yīng)未來復(fù)雜多變的作戰(zhàn)環(huán)境。