《军情瞭望》——

人机智能交互如何改变战争面貌

2020年09月08日09:02  来源:人民网-军事频道
 

人机交互未来新趋势,脑电波手势控制机器人。来源:环球网

未来信息化战场具有极大的不确定性与未知性,情报信息堆积如山、作战空间复杂多样、敌我态势瞬息万变,能否取得战争的胜利,将在很大程度上取决于所获情报信息的准确性、充分性、时效性和可用性,也就是能否建立信息优势,并由此获取全面的指挥决策优势。针对信息化战场军事指挥决策的特征,如何研究和发展军事指挥决策的人机智能交互技术,以提升指挥决策的能力与效率,成为各国争相研究的焦点问题。

人机智能交互的本质与现状

人机智能交互技术是指通过计算机输入、输出设备,以有效的方式实现人与计算机对话的技术。人机智能交互技术包括机器通过输出或显示设备,给人提供大量有关信息及提示、请示等,以及人通过输入设备给机器输入有关信息,回答问题及提示、请示等相关技术。它能够通过电极将神经信号与电子信号互相联系,达到人脑与电脑互相沟通。可以预见,随着这种技术的不断发展,电脑在未来甚至可能成为一种媒介,实现人脑之间的交流,也即所谓的心灵感应。

纵观国内外相关技术的研究现状,自然高效的人机交互技术已成为各国的研究焦点,其中部分新型交互手段更是已经逐渐进入军事指挥领域,发挥出显著作用。目前指挥决策环境中的人机对话,大部分内容仍是与地图紧密相关的图形作业,现在兴起的自然手势交互,正是适应这种作业人员与指挥决策环境,自然和谐对话的一种新交互技术。自然手势交互的核心技术包括手势分割、手势分析和手势识别,这种技术能够通过数学算法识别人类手势,从而使计算机理解人类行为,进而做出相应的反应,实现人机交互。除了自然手势交互外,人机交互技术还包括基于传统的硬件设备的交互技术、基于语音识别的交互技术、基于触控的交互技术、基于眼动追踪的交互技术等多种形式的交互技术,多种多样的人机交互技术,未来都有可能在智能化战争中发挥越发重要的作用。

人机智能交互系统能提升作战效率

智能化战场上,针对陆、海、空、天、电、磁、网等多维空间的各类战场监视手段,比如:无线传感器网络、物联网设备、高速计算机等都将产生海量信息。因此,智能化战争时代,战场信息将呈现爆发式增长趋势。而战场信息量的增大,将导致智能化战争对信息的依赖度不断升高。

目前的人机智能交互系统中,海量的战场态势信息,缺乏高效的表达手段,信息之间的内在联系缺乏深层次的挖掘,系统无法根据指挥员的实时需求智能分发所需信息。指挥员对于战场态势分析、筛选、计算、判断造成的认知负担较重,制约其主观能动性发挥,导致指挥决策效率较低。此外,有学者曾提出“人机智能交互还依赖于以‘指点’和‘按键’为主的串行、精确式、单通道的操控方式,这种交互方式不仅不够自然,而且交互通道利用不平衡,易导致生理疲劳和精神压力,影响作战的效率和可靠性”。

人工智能时代催生了一系列新的交互方式,语音交互是目前较为成熟的一种交互方式。随着机器视觉和传感技术的发展,人机智能交互系统能够通过面部表情、视线、手势等特征信息,更智能地判断用户的意图和需求,从而适时准确地为用户提供服务。此外,人机智能交互系统能够基于生理信号实时监测人的生理和心理状态,在指挥员专注度低或者处于疲劳状态时及时进行提醒,从而避免发生安全隐患。虚拟现实及可视化技术的发展,提供了全新的沉浸式信息显示方式,战场态势信息通过智能系统进行筛选、深度挖掘、算法分析之后,通过沉浸式的方式呈现给指挥员,甚至能够将远方战场情境通过“全息投影”的方式平行地复制到指挥员面前,从而使指挥员更易于感知和理解战场态势。因此,未来的人机智能交互系统,应当具备沉浸式的显示模式,能够实时监测人的生理及心理状态,支持融合语音、面部表情、视线、手势等多种交互方式,根据场景自动切换适宜的交互通道组合,最大限度地为指挥员提升交互效率和减轻认知负担。

人机智能交互系统联合决策能促进高效指挥

人工智能的加入将使未来的智能化战争更加快速、复杂和多变,战机可能稍纵即逝,因此智能化战争更要强调以快打慢、先发制人。随着指挥控制反应时间的大幅压缩,提高作战进程中指挥决策速度,是智能化作战的必然要求。

面对智能化战争快速、复杂、多变以及数据量庞大的特点,单纯依靠作战人员进行战场态势读取、分析、并做出决策已经不符合时代要求,“兵贵神速”,人机交互参与指挥决策是未来智能化战争发展的必然趋势。战争的指挥决策应当充分发挥人机协同互补优势,建立高效智能指挥决策体系。基于未来战争的特征及人工智能的局限性,我们有理由认为,未来智能化战争的指挥决策应当是人机协同、优势互补的。人类擅长归纳、推理、决策、指挥等艺术性要求高的活动,具有主动性、思想性、创造性,但人的生理和心理状态易受环境影响。机器则擅长搜索、存储、计算、优化等技术性要求高的活动,具有精准性、快速性、重复性,并且相对于人类而言,机器能够在复杂环境中突破生理极限、消除认知偏差、提供最优方案。

当前,基于人机合作关系,创新人机融合理念,开发“人机融合”智能装备,才是增强战斗力的发展方向。人的主观能动性在智能化过程中能够发挥的作用是无法替代的,因此,人应当在战争行动中充分发挥“监控者”或“参与者”的作用。一方面,智能化战争的战略和战术须由人来设计,指挥者需要依据作战目的、作战对象、战场环境等客观事实,合理分配有人和无人作战力量,并确定作战时机和具体作战行动,同时,在行动的攻防之变中施计用谋,灵活运用战略战术,促进技术与艺术的完美融合。另一方面,人工智能与机械工程、信息技术等的交叉融合,催生了能够增强人的体能与智能的新技术,目前基于可穿戴技术,已使部分智能装备实现了体能增强功能。可穿戴式技术实现了作战人员与智能化装备的有机融合,人的优势与智能装备的优势深度结合和互补,虚拟与现实空间平行一体,从而大大增强作战行动的效益。

人机交互技术在智能化战争时代具有显著优势,在未来战争中所发挥的作用不容忽视,因此成为了各国竞相投入研发的前沿科技,它未来将如何用于实战,又将发挥怎样的威力,就让我们拭目以待吧!(王琦骏、刘帅一、张颢月、申起有)

(责编:黄子娟、陈羽)