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    虛擬空間技術(shù):道是無形卻有形
    • 點擊數(shù):1433     發(fā)布時間:2020-05-16 23:41:00
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    隨著全球互聯(lián)網(wǎng)、移動通信的普及應(yīng)用,人類社會逐漸從物理空間步入由網(wǎng)絡(luò)信息組成的虛擬空間, 幾乎所有人和事都開始與虛擬空間發(fā)生關(guān)聯(lián)。
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    虛實互動的智能化戰(zhàn)場生態(tài)系統(tǒng)示意圖

    隨著全球互聯(lián)網(wǎng)、移動通信的普及應(yīng)用,人類社會逐漸從物理空間步入由網(wǎng)絡(luò)信息組成的虛擬空間, 幾乎所有人和事都開始與虛擬空間發(fā)生關(guān)聯(lián)。

    在軍事領(lǐng)域也不例外,虛擬空間技術(shù)已登上戰(zhàn)爭舞臺,呈現(xiàn)出越來越快的發(fā)展趨勢。伊拉克戰(zhàn)爭期間,美軍通過電子郵件實施網(wǎng)絡(luò)欺騙心理戰(zhàn),結(jié)果使很多伊軍官兵丟棄裝備,放棄了抵抗;俄羅斯黑客曾大規(guī)模攻擊格魯吉亞互聯(lián)網(wǎng),造成其交通、通信、銀行等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癱瘓;近年來,美軍依托全球通信網(wǎng)絡(luò)和人類行為計算模型,指揮無人機打擊對手的重要目標和高級將領(lǐng),實施點穴式攻擊和精準“斬首”……

    虛擬空間技術(shù)在作戰(zhàn)體系中的地位作用逐步上升,并同物理空間深度融合、漸成一體。這種趨勢意味著什么?請看——

    信息化促成虛擬空間,從而引發(fā)軍事領(lǐng)域變革

    虛擬空間,是由人類構(gòu)建的基于網(wǎng)絡(luò)電磁的信息空間,狹義上主要指賽博空間(Cyberspace),廣義上還包括各類相對封閉系統(tǒng)的信息環(huán)境等。

    虛擬空間可以多視角反映人類社會和物質(zhì)世界,同時可以超越客觀世界的諸多限制來利用它。構(gòu)建它的是信息域,連接它的是物理域,反映出的是社會域,利用它的是認知域。

    虛擬空間具有人為設(shè)計、跨越時空、快速重構(gòu)、成本低廉等特點,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮著重要作用。

    這主要體現(xiàn)在3個方面:一是通過網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng),把分散的作戰(zhàn)力量、作戰(zhàn)要素連接為一個整體,形成網(wǎng)絡(luò)化、體系化作戰(zhàn)能力;二是成為網(wǎng)電、情報、輿情、心理、意識等認知對抗的主戰(zhàn)場;三是依托虛擬空間,可以建立虛擬戰(zhàn)場,開展作戰(zhàn)實驗,利用虛擬空間大量高仿真對抗的成果,形成對實體部隊作戰(zhàn)的指導(dǎo)能力。 

    上世紀50年代以來,隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信、軍用網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)鏈、C4ISR系統(tǒng)、綜合電子信息系統(tǒng)、軍用仿真對抗系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,虛擬空間從技術(shù)上能夠人為實現(xiàn)和構(gòu)建,并逐步形成以網(wǎng)絡(luò)信息體系為核心的信息化作戰(zhàn)能力,構(gòu)筑起現(xiàn)代戰(zhàn)爭的靈魂中樞。 

    在網(wǎng)絡(luò)信息體系構(gòu)建的虛擬空間里,通過大量信息傳輸和數(shù)據(jù)交換,在體系和技術(shù)層面把各軍兵種部隊的作戰(zhàn)力量真正融合為一個整體,實現(xiàn)各層次“從傳感器到射手的無縫快速信息鏈接”,從而構(gòu)成一體化聯(lián)合、立體、精確打擊能力,形成以體系對局部、集中對離散、以快制慢的作戰(zhàn)優(yōu)勢。 

    例如,在利比亞戰(zhàn)爭末期,卡扎菲車隊蘇爾特城出逃從被美軍偵察衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)到被攻擊,前后不足半個小時,再到后來被抓捕擊斃,總用時才一個多小時,實現(xiàn)了“體系對局部、發(fā)現(xiàn)即摧毀”的打擊效果。這充分說明了基于天基信息體系作戰(zhàn)能力快速反應(yīng)的優(yōu)勢,也充分表明了由天基信息體系構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)虛擬空間的重要性。

    以賽博空間為重點的虛擬世界,漸成認知對抗主戰(zhàn)場

    如今,隨著支撐虛擬空間的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐步成熟,以虛擬世界為代表的賽博空間不再僅僅是一個網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng),而是成為國家間戰(zhàn)略博弈、懾戰(zhàn)并重的新空間新領(lǐng)域,成為認知對抗的主戰(zhàn)場。

    賽博空間的權(quán)威定義是:信息環(huán)境中的全球域,其特征是利用電子和電磁頻譜,通過信息通信技術(shù)構(gòu)成相互依賴和互相連接的網(wǎng)絡(luò),用以創(chuàng)建、存儲、修改、交換和利用信息。

    其基本結(jié)構(gòu)主要有“四域”:系統(tǒng)域,包括賽博空間的技術(shù)基礎(chǔ)、基礎(chǔ)設(shè)施及體系結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的軟硬件;內(nèi)容與應(yīng)用域,包括位于賽博空間的信息庫以及訪問和處理這些信息的機制等;人與社會域,包括人與人之間的交流、人與信息的交互等,商業(yè)、消費者、政治活動和社會運動都在這個域;治理域,覆蓋賽博空間的各個方面,包括系統(tǒng)域的技術(shù)規(guī)范、內(nèi)容與應(yīng)用域的交換規(guī)定,還包括各類人群和社會域相關(guān)的法律體系等 

    賽博空間作戰(zhàn)主要包括網(wǎng)絡(luò)信息利用、網(wǎng)絡(luò)進攻、網(wǎng)絡(luò)防御、電磁攻防、輿情影響與控制等內(nèi)容,具有易攻難防、以軟搏硬、平戰(zhàn)一體、軍民難分等特點。

    其中,網(wǎng)絡(luò)攻防是核心。目前基于網(wǎng)絡(luò)的軟件攻擊已具備物理毀傷能力,軍事大國的網(wǎng)絡(luò)攻擊已具備入侵、欺騙、干擾、破壞等作戰(zhàn)能力。突尼斯的本·阿里、利比亞的卡扎菲、伊拉克的薩達姆都曾被美國的網(wǎng)絡(luò)攻防和維基解密所影響,造成本國輿情轉(zhuǎn)向、社會動蕩,導(dǎo)致政權(quán)的迅速垮臺。可以說,網(wǎng)絡(luò)攻擊對傳統(tǒng)戰(zhàn)爭形態(tài)產(chǎn)生了顛覆性影響。 

    依托虛擬空間構(gòu)建平行軍事系統(tǒng),開啟虛實互動智權(quán)競爭

    平行軍事理論的核心是算法戰(zhàn),其基本原理是:建立一個虛擬的智能化軍事人工系統(tǒng),通過物理空間的實體部隊與虛擬空間的軟件定義部隊相互映射、相互迭代,充分利用虛擬空間不受時空、地理限制等優(yōu)勢,開展作戰(zhàn)實驗、模擬訓練和作戰(zhàn)效能評估等,將不同戰(zhàn)場環(huán)境、不同作戰(zhàn)對手、不同作戰(zhàn)樣式的對抗結(jié)果和數(shù)據(jù)積累起來,通過不斷優(yōu)化迭代和完善,逐步形成一整套源于實踐、高于實踐、指導(dǎo)實踐的平行系統(tǒng)和模型算法,從而把不同環(huán)境條件下的最優(yōu)解決方案用于指導(dǎo)實體部隊建設(shè)和作戰(zhàn)。 

    平行理論最初來源于霍金的量子平行宇宙概念。有關(guān)學者在2004年提出了“平行系統(tǒng)方法與復(fù)雜系統(tǒng)的管理和控制”,11年后又提出了“平行時代的平行智能體系”。隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展,智能時代平行軍事概念開始從理論走向?qū)嵺`。 

    平行軍事系統(tǒng)主要包括:虛擬戰(zhàn)場環(huán)境、平行士兵系統(tǒng)、平行裝備系統(tǒng)、平行部隊系統(tǒng)、虛擬參謀與指揮員等核心要素,大數(shù)據(jù)、云計算、機器學習、作戰(zhàn)仿真、高速通信、復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境構(gòu)建等核心技術(shù),各種作戰(zhàn)概念、作戰(zhàn)規(guī)則、戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)法理論與軟件系統(tǒng)等。

    平行軍事系統(tǒng)的核心是虛實互動、以虛制勝。其制勝機理主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

    知己知彼,未戰(zhàn)先知。在藍軍數(shù)據(jù)和模型比較充足翔實的條件下,事先通過虛擬空間與不同對手大量的對抗,使實際作戰(zhàn)還未開始,就可預(yù)知在不同條件下的勝負和可能的結(jié)果。

    運籌帷幄,以劣勝優(yōu)。在己方作戰(zhàn)實力和手段不如對方情況下,通過虛擬空間仿真訓練,可以尋找到局部的時間和空間窗口優(yōu)勢,從而以數(shù)量、速度、一技之長和局部優(yōu)勢取得勝利。全局雖處劣勢,但局部存在或?qū)I造優(yōu)勢。

    虛實互動,以虛促實。通過虛擬空間與實體空間的關(guān)聯(lián)映射、相互迭代、仿真訓練,可以發(fā)現(xiàn)人員素質(zhì)、裝備性能、戰(zhàn)法運用、條件支撐等與作戰(zhàn)對手間的差距,從而開展針對性的訓練和建設(shè),以彌補自身短板。

    虛實對決,以虛制勝。在硬件實力相差不多的情況下,如果對方只有實體部隊,而沒有虛擬平行作戰(zhàn)功能,己方很容易以虛制實、打敗對手。如果對手也具備虛擬平行作戰(zhàn)能力,作戰(zhàn)的勝敗就取決于雙方數(shù)字孿生系統(tǒng)水平的高低,特別是人工智能模型算法的多少、優(yōu)劣,誰的人工智能更聰明、更高效,誰就擁有更多的戰(zhàn)場主動權(quán),勝算就更大。

    戰(zhàn)爭從虛擬空間實驗開始。據(jù)報道,美、俄等軍事強國在近幾場局部戰(zhàn)爭中,都事先在實驗室里進行推演,然后進行實兵演習,最后才正式出兵展開軍事行動。如俄羅斯出兵敘利亞之前,就在戰(zhàn)爭實驗室里進行了作戰(zhàn)預(yù)演,依據(jù)實驗推演情況,制定了“中央-2015”戰(zhàn)略演習計劃,針對敘利亞作戰(zhàn)演練了“在陌生區(qū)域的機動和可到達性”。

    阿爾法星際(AlphaStar)是一種擁有先進卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的人工智能系統(tǒng),研發(fā)團隊用職業(yè)玩家的錄像訓練它,然后借助對戰(zhàn)模式,教它如何打敗人類。2018年12月,它與人類職業(yè)選手在《星際爭霸》賽中,以10:1取勝。其中,它只用了兩周時間就完成了人類選手需要200年時間的訓練量,展示了虛擬空間進行仿真對抗訓練的巨大優(yōu)勢與前景。

    來源:《解放軍報》

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