美国空军“今夜就战”：游戏变革空战规划

转自：防务快讯       作者：李晓文

简介

     

美国空军正在开发游戏环境，利用人类指导下的人工智能生成大量潜在行动方案，允许操作人员在游戏中探索、精选并评估战斗计划，获取对未来战场的见解。空军研究实验室于2021年12月28日宣布了这项名为“今夜就战”（Fight Tonight）的新项目，项目周期4年半，总经费为9900万美元。“今夜就战”项目的主要目标是通过将人工智能驱动的规划与交互式游戏相结合，显著减少空中任务指令（ATO）的规划周期。该项目体现了美国空军最新人工智能创新，研制的原型最终将与外部系统铰链，支撑全尺寸场景下的作战决策。

1    目标：加速空战规划流程并提供探索潜在行动方案的能力

     

“今夜就战”项目广泛机构公告指出，美军现有空战规划流程基本上是线性的，欠缺对各种方案进行充分分析的能力，计划调整十分耗时，无法满足未来冲突所需的速度与规模。同时，人类的认知能力对潜在趋势的推理能力也是有限的。“今夜就战”项目将从以上问题着手，加速规划流程并为空战中心（AOC）战略处和作战计划处提供探索潜在行动方案的能力。

该项目将通过人工智能变革空战规划，采用交互式游戏引擎来构建、演练和评估作战计划，使规划人员能够快速对可选计划和未来的可能性进行推理，增强规划人员的信心，在与均势对手高动态冲突的各种限制下制定出最佳作战方案。

2   两大支撑：人类与AI协作规划系统+交互式游戏引擎

     

仅仅依靠人工智能无法完成项目目标，需要人类见解来指导并理解自动规划与分析，使规划人员能够在有把握和有信心的情况下输出行动方案。交互式游戏引擎是计划开发、演练和评估的基础，也是用户与整个“今夜就战”系统交互的主要手段。游戏引擎将为用户提供虚拟接口和环境，让用户能够探索并选择兵力配置，演练、暂停、重新演练攻击计划，以便找准关键决策节点，实时运行计划并评估潜在的计划变更，针对可能的作战条件来探索各种假设。

“今夜就战”项目将开发工具，让人类用户能够与人工智能协作，在4个小时内开展空战规划，并以分钟为单位进行重新规划，同时对多个选项及它们的预期结果之间进行权衡。此外，项目还将开发工具来优化人类与机器的角色：人类提供深层见解和创新性，机器在各种限制下进行推理并生成对可用选项的详细分析。

图1 “今夜就战”将使空战中心规划人员能够在与均势对手的竞争中快速响应变化的战场和作战司令部战略

3   架构：交互式规划改进+规划游戏和结果分析

     

项目致力于集成现有技术以便在以下两个关键领域中快速部署可测试、可用的解决方案原型：①交互式规划改进；②规划游戏和结果分析。

图2 “今夜就战”项目概念性功能组成图

（1）技术领域1：交互式规划改进

此项能力通过用户主导的、探索式资源分配和任务优先设定流程来生成可执行的计划，帮助用户设计兵力分配方案，理解哪些方案是可用的，评估调整优先级带来的影响。

系统首先根据用户提供的指导原则输出粗粒度的计划雏形，接着，用户通过自动分析功能快速评估该计划的其他备选方案，系统同时继续优化候选方案并利用可用计算资源提高计划的精确度。这一迭代过程的早期对自动规划技术的速度要求高于对精确性的要求，然后再根据规划者的持续指导来优化计划元素，直到达到能够模拟执行的精度要求。自动化分析功能将在规划的所有阶段（从统计分析、计划执行到友军和敌方决策制定）提供见解。

项目的广泛机构公告指出，应征者提出的解决方案必须考虑的关键因素包括可接受的风险等级、交战规则、友军战斗序列、敌军战斗序列和联合综合目标优先次序清单（JIPTL）。

（2）技术领域2：规划游戏和结果分析

游戏平台将为战斗计划提供深层见解和经验，使规划者能够分析预期表现并根据模拟的结果来更新计划。此处的关键创新点是采用商业游戏技术来构建直观、交互式界面，能够将人类对复杂作战环境的理解最大化。界面提供的能力包括比实时更快（faster-than-real-time）的计划执行、关键时空事件的可视化展示、根据事件来描述计划的结果将在何处产生偏差或达成预期。

项目的广泛机构公告指出，应征者提出的解决方案应该支持敌我双方计划元素、作战条件和能力的修改，以便确定这些变化如何影响计划的有效性和风险。

4    两个阶段：技术演示与作战应用

     

“今夜就战”项目为期四年半，分为两个阶段。阶段一（30个月）完成“今夜就战”系统的技术演示；阶段二（24个月）将开发的能力转移至空战中心以期实现实战应用。项目成果将在重要的空军评估活动中进行演示，包括规划数千个联合部队的目标，项目研制的原型最终将与外部系统铰链，支撑全尺寸场景下的作战决策。