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【军事观点】美国防部联合人工智能中心开展联合作战、赛博感知、智能业务自动化等人工智能项目的研发

原标题:【军事观点】美国防部联合人工智能中心开展联合作战、赛博感知、智能业务自动化等人工智能项目的研发

简介

美国防部联合人工智能中心是美军具体落实和推动人工智能的军事应用的核心部门。该中心致力于催化和发展人工智能能力,以增强美军的战备能力和杀伤力,并保持美国的军事优势。

根据美军发布的《2021财年研究、开发、测试与评估(RDTE)预算预估》,联合人工智能中心将在2020年和2021财年继续研发、交付预测性维护等领域的人工智能项目并开始联合作战、赛博感知、智能业务自动化等新的人工智能项目研发。本文对相关内容进行了摘译。

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概述

联合人工智能中心的建立是为了保持并扩大美军的军事优势,以支持美国防部《2018年国防战略》。作为一个主要执行机构,联合人工智能中心的总体目标是加快交付基于人工智能的能力,扩大人工智能在整个国防部范围的影响,并同步国防部的人工智能活动,以提升联合部队的优势。

联合人工智能中心将Maven项目作为国防部人工智能的探索项目,进一步发展关键的人工智能架构和原型系统以迅速将人工智能扩展到其他任务领域。这将加速技术从实验室向作战应用的转化,并提升联合部队的作战能力。大多数军用数据的存储、使用和分析工具与系统都是在人工智能技术发展起来之前设计的,需要进行专门的集成,将算法嵌入到它们的软件基线中。联合人工智能中心将把商用人工智能技术应用于现有项目。

联合人工智能中心将通过“国家任务倡议(NMI)”人工智能项目实现一系列跨职能用例,此类项目将聚焦高优先级、紧迫的作战需求或业务改革的挑战,为联合部队迅速开发和部署人工智能技术。此外,联合人工智能中心还将通过“部门任务倡议(Component Mission initiative,CMI)”与各军种和机构密切合作,帮助识别、塑造和加速开发用于特定军种和机构的人工智能技术。“国家任务倡议”和“部门任务倡议”的工作都包括选择商业和学术合作伙伴开发原型和制定有关数据、测试、评估以及网络安全的标准化流程。联合人工智能中心将利用从这些初始项目中获得的经验教训建立新的流程和标准,这些流程和标准将可在其他项目中重用,并直接对接联合部队的需求。联合人工智能中心将与技术公司、咨询公司、学术界、政府实验室、联邦政府资助的研发中心、各军种和国际合作伙伴协作完成这项工作。

联合人工智能中心将加速实现人工智能技术从而先于对手应用该技术,并帮助国防部将人工智能技术应用于作战。中心将聚焦于人工智能能力的交付速度、持续的适应性和不断的能力交付。为此,联合人工智能中心将创新人工智能的实现途径,与盟友、合作方、各军兵种及机构合作;确定并实施新的组织方式,建立关键的人工智能的构件和标准,培养和吸引人工智能人才,并引入新的运营模式,从而使国防部能在企业范围内系统地利用人工智能。

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发展计划及相关项目研发情况

联合人工智能中心负责对创新性的人工智能、机器学习、数据基础设施和模型/算法测试与评估能力进行开发、测试、原型系统开发和演示,从而将人工智能能力集成到众多应用领域和技术领域,包括装备维护与供应链、人员搜救、基础设施评估、灾难期间的地理空间监测以及赛博感知等。

联合人工智能中心与国防部的机构协作,开发并评价实际作战环境中的综合原型技术,以确定将这些先进技术广泛应用于各军种后是否有助于提升作战性能或降低成本。联合人工智能中心利用“国家任务倡议”的快速原型项目来实现这一点,并利用现有的商业技术为国防部所用,这些技术建立在一个通用架构上,使国防部能够快速扩展人工智能能力。

2020财年联合人工智能中心将开展以下几方面工作:

一是继续研发和交付涉及多个“国家任务倡议”重点领域的人工智能赋能产品。将继续开展从2019财年开始实施的预测性维护(PMx)、人道主义救援与赈灾等领域的人工智能项目,并扩展到联合作战、赛博感知、智能业务自动化(IBA)等领域。

(1)预测性维修:旨在通过减少维修停机时间来提高军用飞机的可用性。中心将与陆军合作,用一个基于人工智能技术的先进发动机健康模型取代精确度低、耗费人工的飞机维护计划。基于人工智能的引擎故障预测,将使操作计划人员、计划办公室和供给人员能在发生故障和昂贵的库存维修前预测故障并予以维护干预。中心将与相关方合作,分析和改革现有的工作流程,开展环境数据分析,并确定为维护人员建立用户界面的可选方法,以利用高度精确的计算结果更好地预测机群的健康状况和可用性。

(2)人道主义救援与赈灾:目前灾害中心的救援与赈灾行动依赖耗时、手工编制的地图来识别火灾或洪水等灾害的周边地区以及易受损的基础设施,而该项目将实现在几分钟内而不是几小时或几天内创建基于人工智能的地质灾害响应地图,这一能力将改进灾害中心的反应行动,并使灾害中心以更快的速度、更精确和更灵活的方式直接指挥应急救援人员。联合人工智能中心将与相关机构合作,在交付用于响应中心共用作战图(COP)的KML图层的过程中,对端到端的人工智能模型集成进行性能测试。这需要对基于人工智能的从传感器、模型,到馈入数据的集成,到最终设计出用户界面等全过程的每部分进行测试和评估。

(3)联合作战:这是2020年新研项目,将通过改进联合全域指挥控制(JADC2)以及系统、传感器和目标计划解决方案的自主应用和加速人工智能赋能的任务指挥,来提高作战的速度、精度和敏捷性。目前,作战数据源和情报数据源的结构化和组织采用的是人工方式,速度慢、精确度低。联合作战项目将使用open-API工具开发一个JADC2应用平台,实现统一的专用信息集的融合与管理的自动化。2020年将对JADC2平台的工具、技术和数据源进行彻底的评估,建立一个可行的架构以及可重用的数据管理与融合的过程。

二是继续构建联合共用基础平台 (JCF)。联合共用基础平台是一个支持云计算的平台,提供基本的人工智能工具,从而实现集中指导、分散开发与试验。联合人工智能中心将开发和加强联合共用基础平台的开发和测试环境,以提供可重用的人工智能工作空间、开发工具、数据存储库以及数据接入和预处理。

三是努力将联合人工智能中心建成为国防部的人工智能卓越中心。联合人工智能中心将在人工智能相关利益方之间建立桥梁和伙伴关系,在人工智能工程、数学、认知服务和数据科学方面发展全局性的专业知识,并为同步国防部人工智能战略和实施2019 财年国防授权法案相关任务提供治理框架。

在2021财年,联合人工智能中心计划开始把预测性维修、人道主义援助与救灾项目的成果交付给军种及相关部门合作伙伴,这些功能有望在联合共用基础平台上被更多用户重用。计划在联合共用基础平台、联合作战、赛博感知、智能业务自动化等方面开展以下工作:

(1)联合共用基础平台:到2021财年,90%的“国家任务倡议”人工智能项目的开发和测试将在联合共用基础平台上完成。该平台将为国防部提供一个协作门户、国防部人工智能项目的注册点以及优化的联合共用基础虚拟环境,这一虚拟环境为负责特定项目的用户及开发人员提供合适的工具。另外,将在SIPR域中对联合共用基础平台的能力进行测试。

(2)联合作战:在2020财年所完成的联合全域指挥控制平台的工具、技术和数据源及经批准的架构和一个可重用的数据管理与融合过程的基础上,设计和构建一个应用于数据驱动的指挥控制生态系统的人工智能赋能的识别、跟踪与目标计划工作流。

(3)赛博感知:利用异常检测和网络探测人工智能技术提高赛博威胁态势感知的速度。将利用CSSP黄金标准基准数据集和已完成GOTS评估的人工智能赋能的赛博威胁检测应用程序以及获得的经验教训,将性能最优的工具和模型部署到联合共用基础平台上以推广应用。

(4)智能业务自动化(IBA):将在2021财年新启动的项目,旨在使国防部人员利用机器人流程自动化(RPA)工具及其他人工智能工具,提高日常任务的有效性和效率。智能业务自动化项目将交付一个机器人流程自动化服务平台,以节省工时,减少后台流程中的日常错误。将在2021财年开展该项目的作战实验。