论人工智能技术在军事领域的运用.doc

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论人工智能技术在军事领域的运用

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日期：

2013年6月25日

中文摘要

应用于军事领域，利用计算机模拟人类的学习与推理，能思维、能学习，问题求解，适应环境变化的特征。

它是在人工智能学理论指导下的一种综合技术。

科技在军事领域中的应用已经更加重要，人工智能技术将会在今后的部队建设与发展中发挥着重要作用。

[关键词]军事技术，军事领域，人工智能，分布式人工智能

目录

1.军事技术发展概况

1.1.冷兵器时期军事技术的发展

1.2．冷兵器和火器并用时期军事技术的发展

1.⒊热兵器时期军事技术的发展

1.⒋军用核技术的发展

1.⒌军用高技术的发展

2.军事技术的进步是推动战争发展的直接动力

2.⒈军事技术的进步更新了战争观念

2.2.军事技术的进步改变了军队的成分

2.3.军事技术的进步拓展了战争领域

2.4.军事技术的进步直接改变着战争的作战形式

2.5.高技术战争已经悄然降临

3.分布式人工智能技术简介

3.1.连贯性

3.2.协同性

3.3.协作性

4.DAI研究与探索主要致力于解决的问题

4.1.任务的描述、分解与分配

4.2.通信、交互作用语言与协议

4.3.集体行为的连贯性

4.4.主体表示和主体模型

4.5.主体间的不一致性

4.6.DAI系统的实现

5.分布式人工智能在军事领域中的应用

5.1.军事情报的获取与军事态势的评估

5.2.分布式交互作用仿真与DAI技术

1.军事技术发展概况

⒈1.冷兵器时期军事技术的发展

由此可见，由石器向青铜兵器和铁兵器的跃进，也表明了军事技术在社会发展中不断向前迈进。

冷兵器时期的军事技术处于初级阶段，主要是研制和发展刀、枪等近战、直接杀伤兵器；社会集团中尚未建立研究军事技术的专门机构和人员；技术种类比较单一，冶炼术是军事技术的主体。

中国古代的冶炼术发展较快。

湖北江陵望山出土的越王勾践剑，出土时仍完好如新，光彩照人，锋刃异常锐利，剑身布满菱形暗纹。

可见当时冶炼术之一斑。

1.2．冷兵器和火器并用时期军事技术的发展

随着火药的发明，军事技术进入了火器的研制与发展的重要时期。

同时，由于受手工业生产技术条件的限制，火器的制作技术不够发达，火器尚不能适应军事上各种斗争的需要而代替全部冷兵器，人类社会的战争进入了冷兵器与火器并用的时期，在火器技术得到迅速发展的同时，冷兵器的制造技术仍不断地加以改进。

冷兵器于火器并用时期，由于火药的发明，使军事技术产生了革命性的飞跃。

以研制远程、间接杀伤武器为主的军事技术的发展，增加了武器的种类，改变了战争的样式。

军事技术的内容日趋广泛，火箭技术、战船制造技术等新技术迅速发展，显示出了强大的生命力。

与此同时，冷兵器的制作技术仍有逐步改进，但在军事技术中的作用日趋下降。

1.⒊热兵器时期军事技术的发展

整个20世纪，由于新技术革命的优异成果和广泛应用于军事领域，两次世界大战和战后局部战争的推动，不仅使一些传统的军事技术产生了“质”的飞跃，而且出现了许多新领域、新技术，开辟了许多新领地。

电子技术、弹药技术、雷达技术等先进技术与新材料、新工艺、系统工程的结合，使武器装备的大家族出现了许多新成员。

火箭筒、无后坐力炮、快速坦克、自行防坦克火炮、战略轰炸机筹各种各样的新式武器成为常备军的主要装备。

生物技术、化学技术，燃烧技术在军事领域的应用，使制造作战武器的技术领域更广泛。

军用通信技术的发展，提高了指挥控制系统的效能。

1.⒋军用核技术的发展

20世纪中期以来，随着原子能、电子计算机和空间技术的出现，揭开了近现代科学技术史上的第三次技术革命。

核技术在军事上的运用，使军事技术进入了一个崭新的历史时期。

第二次世界大战以来，美国和苏联抓紧进行氢弹和军用核动力船舶的研究，大力发展军用核技术。

1952年11月1日，美国进行了第一次氢弹试验。

1953年，苏联成功地爆炸了第一颗氢弹。

从此，军事技术又打开了一个新的领域。

随着科学技术的发展，英国、法国、中国和一些第三世界国家相继掌握了军用核技术。

这一阶段，军用核技术在激烈竞争中得到迅速发展。

由于军用核技术在军事战略和国防上所处的特殊地位，美国和原苏联都不能容忍对方在某一方面处于领先地位，一旦在某项技术上失去优势，就使出浑身解数展开竞争。

氢弹的爆炸，中子弹技术的发展，无不投下了激烈竞争的阴影，这种竞争也推动了核技术的发展。

其次，尖端技术上的集体攻关，加快了军用核技术的发展，核爆炸技术，火箭技术，巡航导弹技术，潜射导弹技术以及各种先进的制导技术，都是集中了众多优秀的科学家集体攻关取得突破的。

1.⒌军用高技术的发展

本世纪60年代以来，一大批逐步形成的高技术群体，如信息技术，生物技术、新材料技术、新能源技术、空间技术、海洋开发技术已经并陆续渗透到军事领域的各个方面，高技术在军事上的应用日趋广泛。

军用高技术的发展有其显著的特点：

一是技术开发的速度不断加快。

一项高技术的发明从开始研制到产品制成的时间越来越短，例如，蒸汽机从开始研制到推广使用，经历了100年，而平面型晶体管从研制到开发仅仅只有5年时间。

这不仅表明了科学技术的发展速度加快，而且转化为生产力的过程也逐渐缩短。

二是高技术产品的结构越来越精密。

飞机刚问世时，只有1500个零件，现在已增加到150万个。

美国登月飞船“阿波罗”号就有300多万个零件，三是军用高技术的应用越来越广泛。

开始时主要用于计算的电子计算机，现在已应用到数据处理、程序控制、战场指挥等众多领域。

四是各种高技术互相结合，纵横交错，同时作用于武器系统和军事系统，这不仅加快了武器装备的更新换代，促进武器装备向小型化、智能化方向发展，还将导致新式武器的不断产生。

五是军事高技术已经成为世界主要国家谋求军备优势的基本途径和手段。

为了提高军队的威慑能力和实战能力，军用高技术的发展将更加受到各国的重视。

2.军事技术的进步是推动战争发展的直接动力

2.⒈军事技术的进步更新了战争观念

战争观念的更新，是在思想上、理论上推动战争发展的一种内在动力，是对战争实践的发展。

在人类历史上，更新战争观念的最基本的动力是军事技术的进步。

20世纪中叶，军事技术迅猛发展，高技术悄然从实验室走向战场。

利用高技术兵器进行“外科手术”式的有限战争成为和平时期达成政治目的的一种有效手段。

大兵团作战，集群坦克会战的观念逐渐让位于以高技术取胜的战争观念。

战争跟随着军事技术发展的步伐，又进入了一个新的阶段。

2.2.军事技术的进步改变了军队的成分

以高新技术为主的武器在局部战争中的广泛使用，提高了军队的作战效能。

适应新时期军事斗争的需要，在原军兵种结构的基础上，建立快速反应部队，加强特种兵部队建设，成为跨入高技术战争的一项必然对策。

随着航天技术的发展，太空资源的争夺，星球大战的威胁，正在孕育着新的军种—天天军的诞生。

人类社会正面临着新的战争阶段的考验。

2.3.军事技术的进步拓展了战争领域

在战争发展阶段中，战争领域的变异，作战空间的大小，都同军事技术的进步密切相关。

军队作为国家机器的一部分，在行使自己的职能时，也必然要受到政治斗争、领土争端、民族纠纷、地区冲突等多种矛盾的影响，使军队的触角不断地伸向新的领域，开辟新的战场。

军事技术的进步作为军队从这一战争领域跨向另一战争领域的基本动力，也同时推动着战争从这个阶段向新的阶段迈进。

2.4.军事技术的进步直接改变着战争的作战形式

战争是敌对双方武装力量的对抗，军事技术的进步必然要在新的作战形式等方面反映出来。

作战形式随着军事技术的进步不断变迁。

当今世界，军事技术已进入了研制高技术兵器的重要时期。

战争已不再是一成不变地始终同当面之敌直接交战，而是空地一体、海地一体、乃至天（太空）地一体的立体化搏斗。

海湾战争中，多国部队首先以各种电子战飞机实施干扰，压制对方的防空系统；然后，近百枚“战斧”式巡航导弹和“哈姆”式反雷达导弹一起射向目标；紧接着，几千架性能先进的飞机向预定目标投下了大量炸弹……，从中向人们展示了一种崭新的战争样式的端倪。

2.5.高技术战争已经悄然降临

第二次世界大战以来的许多次局部战争，一些参战国家使用了多种高技术武器，使战争的打击力量发生了变化，以使用高技术武器为主的高技术战争已经悄然降临。

3.分布式人工智能技术简介

分布式人工智能是计算机科学的一个新分支，它研究一组分布的，松散耦合的主体如何协同运用它们的指示，技能，信息，为尽可能好地实现各自的或全局的目标或规划，如何采取协作性的行动或对问题求解的手段和步骤。

DAI所研究的系统通常叫做多主体系统。

其中主体通常是指一些逻辑相对独立的节点处理机及运行于其上的进程。

主体可以有应用程序，主动式信息资源以及在线网络服务功能等。

它能在一定的环境下维持自主运行，能自学习，自增长，同时又可以和别的主体进行协商与协作，以便完成任务。

主体要能够持续不断地感知它们周围的环境，并在一个限定的时间内对所受的感官刺激计算出合适的反应。

分布式人工智能的研究内容

DAI所研究的不仅是智能系统的设计，还要通过对人类之间相互作用的透视与理解，实现人类为了改善自己的环境而组织成各种各样的群体以便协同行动这样一种只能化，社会化的机制。

3.1.连贯性

连贯性指DAI系统作为一个整体如何系统行动使全局目标及求解过程中的各项性能指标更为合理。

它由全局解的效率、质量、清晰程度以及在出现局部失败时问题求解器稳妥地做出平滑衰减的能力来度量。

3.2.协同性

协同性指一组智能主体遂行集体行动时发生相互作用的性质，它表明各主体在实现主要目标的过程中避免有害的、相互作用和无关的活动的能力。

有效的协调使主体之间可在一定程度上相互进行预测，进而减少冲突。

3.3.协作性

作性（eooperation）指各主体为了一个共同的全局目标而进行合作的性质。

它比协同性更为广泛地反映多主体之间的相互作用特性。

迄今DAI的研究主要是沿着两个思路发展:

⑴将单主体概念扩展到多主体，如信任度修改以及单调推理方法向多主体系统的推广等。

⑵独立研究与单主体概念完全不同的多主体概念，如针对协商、协作、基于内容的通信的研究，以及设计能够确保自主、独立的主体有效进行交互作用的环境等。

4.DAI研究与探索主要致力于解决的问题

4.1.任务的描述、分解与分配

描述即是关于问题的特征与属性以及如何解决问题的说明，包括对与环境有关的信息、问题领域的说明等;分解是将问题或任务分成一些较小的组成部分;问题的描述可为分解提供多种量纲或角度。

分解过程必须使子问题的特征与某个主体的能力和资源对应起来。

分配就是为解决某个子问题向问题求解器指派责任和资源。

4.2.通信、交互作用语言与协议

问题的分解与分配方式决定了问题求解器之间的相互依赖关系，这些关系要求求解器通过共享信息、计划、目标、任务或资源来进行协同。

4.3.集体行为的连贯性

DAI系统面临的一个主要挑战是要在解决问题的过程中使所采取的行动具有连贯性。

改进连贯性的技术包括:

⑴组织化:

通过定义一个组织的成员的角色、行为期望以及权限关系（如控制权限）等，为组织的行动与交互作用提供一个框架。

DAI研究中常用的组织类型有中心化或层次化组织;市场型组织;兼职性团体;具有行为规则的团体;等等。

⑵求解器相互依赖性的极小化，即通过降低或消除相互依赖来减少通信，从而改良系统的效率。

⑶计划化，即按照全局性计划使行动同步以实现问题求解器的集体连贯性。

⑷增加对背景情况的了解，即向主体提供更多的关于其他求解器的知识，使其能够对与知识、目标、计划以及行动有关的潜在冲突进行推理。

⑸通信管理，对求解器之间的通信量和通信类型进行仔细规划可以改善系统的连贯性。

⑹对资源使用进行管理，即通过资源分配对组织实施控制并使其集中力量。

⑺