美軍人工智能研究網(wǎng)絡(luò)：運行機制與戰(zhàn)略路徑

美國軍方正構(gòu)建一個多層次的人工智能研究網(wǎng)絡(luò)，力求在全球競爭中保持決策優(yōu)勢。該網(wǎng)絡(luò)通過美國國防部首席數(shù)字與人工智能辦公室(CDAO)進行中央?yún)f(xié)調(diào)、美國國防高級研究計劃局(DARPA)進行前沿探索，通過美國國防創(chuàng)新部門(DIU)的商業(yè)技術(shù)引入，以及各軍種研究機構(gòu)的專業(yè)化應(yīng)用實現(xiàn)協(xié)同。其運行機制圍繞聯(lián)合作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)(JADC2)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、嚴格測試評估和負責(zé)AI(RAI)治理框架展開。其戰(zhàn)略路徑則強調(diào)敏捷采納、人才培養(yǎng)、公私合作及采辦改革。美軍正通過此網(wǎng)絡(luò)加速AI能力交付，以應(yīng)對未來戰(zhàn)場需求。

圖 美國國防部首席數(shù)字與人工智能辦公室(CDAO)

一、人工智能研究網(wǎng)絡(luò)的核心參與者

1、戰(zhàn)略領(lǐng)導(dǎo)與基礎(chǔ)研究機構(gòu)

人工智能研究網(wǎng)絡(luò)的頂層由負責(zé)戰(zhàn)略規(guī)劃和基礎(chǔ)研究的機構(gòu)組成。美國國防部首席數(shù)字與人工智能辦公室(CDAO)作為網(wǎng)絡(luò)的中央?yún)f(xié)調(diào)機構(gòu)，負責(zé)加速AI能力交付、同步美國國防部AI活動并解決聯(lián)合作戰(zhàn)指揮與控制(JADC2)問題。CDAO制定了2023年美國國防部數(shù)據(jù)、分析和AI采納戰(zhàn)略，并關(guān)注AI驅(qū)動的監(jiān)視、邊緣計算和聯(lián)合通用基礎(chǔ)(JCF)的監(jiān)督。美國國防部首席數(shù)字與人工智能辦公室(CDAO)成立的目的之一，是為了整合美國國防部此前分散的人工智能工作，從而消除由此產(chǎn)生的各種障礙。

圖 AI Forward

2、作戰(zhàn)應(yīng)用與外部技術(shù)融合機構(gòu)

在頂層戰(zhàn)略規(guī)劃與基礎(chǔ)研究框架的共同牽引下，人工智能研究網(wǎng)絡(luò)的次級節(jié)點聚焦于兩項核心任務(wù)：一是將人工智能/機器學(xué)習(xí)能力定向嵌入具體作戰(zhàn)場景;二是構(gòu)建與外部創(chuàng)新生態(tài)的系統(tǒng)性耦合機制。美國海軍研究辦公室圍繞光子學(xué)、電力與能源系統(tǒng)、大氣科學(xué)及量子科學(xué)四大技術(shù)領(lǐng)域推進 AI/ML 轉(zhuǎn)化研究，為海上作戰(zhàn)平臺提供感知、決策與能量管理支撐。美國空軍研究實驗室的自治能力團隊則面向空軍與太空軍，承擔(dān) AI 能力的大規(guī)模作戰(zhàn)化任務(wù)，并通過學(xué)術(shù)界與商業(yè)研究機構(gòu)的協(xié)同機制加速原型系統(tǒng)向?qū)崙?zhàn)部署遷移。美國陸軍“支點計劃”專注于可信 AI 的作戰(zhàn)化管道建設(shè)，同時對接陸軍小型企業(yè)創(chuàng)新研究計劃及 xTech 系列競賽，形成需求—驗證—部署的完整閉環(huán)。各軍種研究機構(gòu)在各自技術(shù)縱深內(nèi)實施差異化布局，共同構(gòu)成研究網(wǎng)絡(luò)中“分散部署、專業(yè)深耕”的轉(zhuǎn)化范式，系統(tǒng)推動 AI 研究成果向?qū)嶋H作戰(zhàn)能力遷移。

圖 美國空軍研究實驗室

美國國防創(chuàng)新部門(DIU)是商業(yè)技術(shù)橋梁，通過簽訂定向合同，將業(yè)界領(lǐng)先的 AI/ML 能力快速引入國防體系，同步提升作戰(zhàn)準備度與戰(zhàn)略推演效率。其工作范疇涵蓋機器學(xué)習(xí)預(yù)測、負責(zé)人工智能開發(fā)、AI 基礎(chǔ)設(shè)施及新興技術(shù)驗證。自 2020 年啟動負責(zé)任的人工智能倡議以來，DIU 持續(xù)將倫理與治理要求嵌入商業(yè)原型設(shè)計與后續(xù)采辦流程;并與首席數(shù)字與人工智能辦公室(CDAO)協(xié)同，以商業(yè)工具破解聯(lián)邦安全環(huán)境中 MLOps 周期過長的瓶頸。憑借對商業(yè)解決方案的針對性適配，DIU 在研究網(wǎng)絡(luò)中確立了“外部創(chuàng)新—國防落地”的關(guān)鍵接口，確保商業(yè) AI 能力以最短路徑融入作戰(zhàn)體系。

圖 美國國防創(chuàng)新部門

3、 人才培養(yǎng)與信任基石

為確保整個人工智能研究網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)運行和負責(zé)部署，人才發(fā)展與可信賴AI保障是不可或缺的組成部分。美國國防部人工智能與機器學(xué)習(xí)卓越中心(CoE-AIML)作為人才與可信賴AI基礎(chǔ)機構(gòu)，由美國國防部/美國陸軍資助，與霍華德大學(xué)等伙伴合作。其重點是開發(fā)可信賴、可靠、可解釋、公平、魯棒和安全的ML算法和AI系統(tǒng)。CoE-AIML致力于培養(yǎng)和維持一支龐大而持續(xù)的AI/ML生產(chǎn)力隊伍，其解決的關(guān)鍵挑戰(zhàn)是通過AI賦能的自主性加速新能力交付。

圖 美國國防部人工智能與機器學(xué)習(xí)卓越中心

二、人工智能研究網(wǎng)絡(luò)的運行機制與研發(fā)方向

1、運行機制：整合與互操作性

聯(lián)合作戰(zhàn)指揮與控制(JADC2)是研究網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)架構(gòu)，其目標是將美國各軍種的獨立通信網(wǎng)絡(luò)整合為一個更大、統(tǒng)一的跨所有空間尺度的網(wǎng)絡(luò) 。其口號是：“連接每一個傳感器，連接每一個射手” 。JADC2使美國能夠“大規(guī)模地在全球范圍內(nèi)移動數(shù)據(jù)” ，從而促進快速、明智決策 。CDAO在JADC2中發(fā)揮核心作用，并已于2024年2月實現(xiàn)了最低可行能力 。JADC2是使AI能夠在整個聯(lián)合部隊中大規(guī)模運行的基本運行機制，為分布式AI應(yīng)用提供了必要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

圖 JADC2示意圖

數(shù)據(jù)管理與AI基礎(chǔ)設(shè)施方面，聯(lián)合通用基礎(chǔ)(JCF)是美國國防部的云端AI開發(fā)和實驗平臺，提供通用工具和服務(wù) 。高質(zhì)量數(shù)據(jù)是“AI需求層次結(jié)構(gòu)”的基礎(chǔ) ，但美國聯(lián)邦機構(gòu)的數(shù)據(jù)質(zhì)量仍面臨挑戰(zhàn) 。美國國防部正引入商業(yè)機器學(xué)習(xí)操作(MLOps)工具，其目的在于解決數(shù)據(jù)傳輸和部署效率問題。糟糕的數(shù)據(jù)質(zhì)量會直接損害AI系統(tǒng)的可靠性和有效性，美國國防部開發(fā)JCF和采納商業(yè)MLOps工具意在解決基礎(chǔ)設(shè)施和流程差距上存在的問題。

嚴格的測試和評估(T&E)對于確保AI能力在其整個生命周期中的安全性、可靠性和有效性至關(guān)重要。CDAO的2025財年預(yù)算優(yōu)先考慮AI測試工具和標準的進步。AI系統(tǒng)的變化，特別是由于機器學(xué)習(xí)引起的變化，需要重新測試和評估，以確保其安全特性和能力得以保留。對T&E的廣泛關(guān)注是建立對AI系統(tǒng)信任的關(guān)鍵機制。

2、 核心研發(fā)方向

美軍人工智能研究網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)涵蓋從基礎(chǔ)理論到新興范式，再到特定軍事應(yīng)用的廣泛領(lǐng)域。

基礎(chǔ)AI技術(shù)方向上的研究包括符號推理、統(tǒng)計機器學(xué)習(xí)、元認知、解釋性和保障以及混合方法。這些研究的目標是超越當前機器學(xué)習(xí)技術(shù)，邁向情境推理能力，使機器能夠作為真正的合作伙伴發(fā)揮作用 。這意味著未來AI系統(tǒng)將對情境和意圖有更深入的理解，從根本上改變軍事行動中人機交互的性質(zhì)。

在新興AI范式方面，生成式AI和大型基礎(chǔ)模型引起了美軍的濃厚興趣和并吸引了大量投資，它們正被用于規(guī)劃路線、撰寫作戰(zhàn)命令和制定備忘錄等應(yīng)用。由CDAO領(lǐng)導(dǎo)的“利馬特遣隊”正在評估和同步生成式AI在美國國防部內(nèi)的使用。邊緣計算也是一個重點領(lǐng)域，其目的在于直接在傳感器上執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算，從而提高作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的魯棒性和彈性，尤其是在對抗環(huán)境中。

專業(yè)軍事應(yīng)用是研究網(wǎng)絡(luò)將美軍的AI技術(shù)轉(zhuǎn)化為實際作戰(zhàn)能力的關(guān)鍵。這包括自主系統(tǒng)和人機協(xié)作，例如開發(fā)無人潛水器、無人機蜂群和協(xié)同作戰(zhàn)飛機(CCA)或“僚機” 。重點在于人機協(xié)作，使系統(tǒng)能夠作為流暢、直觀、可信賴的隊友 。

三、人工智能研究網(wǎng)絡(luò)的戰(zhàn)略路徑與挑戰(zhàn)

1、 戰(zhàn)略采納路徑

美軍通過CDAO集中規(guī)劃、DARPA前沿探索、DIU商業(yè)轉(zhuǎn)化及各軍種實驗室專業(yè)應(yīng)用，構(gòu)建了一個聯(lián)通JADC2互聯(lián)系統(tǒng)、依托JCF云端平臺、并輔以嚴格測試評估與負責(zé)AI治理的多層級協(xié)同網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)既注重基礎(chǔ)理論與新興范式的研發(fā)，也強調(diào)將生成式AI、邊緣計算等技術(shù)快速移植到實際作戰(zhàn)場景中，形成了從需求識別到交付部署的敏捷閉環(huán)，確保了AI成果能夠安全、可靠地支撐未來聯(lián)合作戰(zhàn)。

2、研究網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)與未來展望

盡管數(shù)據(jù)互聯(lián)和云端基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，但對數(shù)據(jù)共享的顧慮以及現(xiàn)有采辦法規(guī)仍導(dǎo)致美軍AI能力更新緩慢。我軍在推進AI戰(zhàn)斗力建設(shè)時，可從中汲取教訓(xùn)，注重優(yōu)化組織架構(gòu)，打破軍種間的壁壘，統(tǒng)一部署標準，明確職責(zé)分工，簡化審批流程，提高AI系統(tǒng)部署效率。同時，要高度重視網(wǎng)絡(luò)安全防護，加強AI系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)鏈路的安全性建設(shè)，在紅藍對抗環(huán)境中開展深度安全驗證，提升系統(tǒng)韌性，確保在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境中持續(xù)可用。

人才短缺與資源分配不均也是制約AI發(fā)展的重要因素。我軍在進行AI研發(fā)時，應(yīng)合理規(guī)劃預(yù)算分配，構(gòu)建跨軍地的數(shù)字人才隊伍，完善持續(xù)交付流程，縮短從算法原型到戰(zhàn)場部署的時間。通過強化人才培養(yǎng)、加快采辦創(chuàng)新、深化安全攻防測試、持續(xù)加大預(yù)算投入等多方面的努力，提升我軍AI戰(zhàn)斗力，保障未來戰(zhàn)場的決策優(yōu)勢。(北京藍德信息科技有限公司)

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