美國國防部人工智能發展之路

杜子亮　林雪萍

人工智能是美軍一直以來重點關注和大力發展的顛覆性技術之一。美國在人工智能領域投入了大量的經費和研究力量，其人工智能的發展經驗值得借鑒。

國防部先行

人工智能是美軍一直以來重點關注和大力發展的顛覆性技術之一。雖然在18個國家都啟動了國家層面的人工智能戰略之后，美國政府在2019年2月11日才發布了總統特朗普簽署的《美國人工智能倡議》行政令，但在國家安全層面上，美國國防部早已提前啟程。對于人工智能技術，無論在重視程度、投入力度方面，還是在技術積淀、大膽創新方面，都遠遠走在世界前列。

在總統簽署《美國人工智能倡議》行政令之后的第2天，美國就緊接著發布了其國防部層面的人工智能戰略—《2018年國防部人工智能戰略總結》。這份看似過去時語義下的戰略，與其說是對美軍未來人工智能戰略規劃的宣誓，不如說是對深思熟慮過、成竹在胸的總結。這也是對國家戰略進行緊密跟隨一種軍方表態。實際上，早在2016年4月，美國防部部長肯德爾在國會證詞中就把人工智能識別為未來第一位的軍事技術;在同一場證詞中，國防部預研局（ DARPA）局長普拉巴卡爾表示人工智能是第三次抵消戰略的中心技術;2018年5月，時任國防部部長吉姆·馬蒂斯就向特朗普總統呈遞了一份備忘錄，懇求總統制定一項國家層面的人工智能戰略。

這一系列動向反映了國防部對于發掘人工智能顛覆性技術潛力的緊迫心態，而實際上，五角大樓早已將這種心態轉化為創新的動力，扛起了美軍智能化進程的大旗。

截止2018年6月，美國防部范圍內共有592個項目中具有某種形式的人工智能。然而美軍的智能化之路，也有諸多不利因素。面對激烈的強國競爭，在國家層面上遲遲未見特朗普政府制定指引方面的國家戰略;以谷歌退出美軍無人機監控視頻自動識別“專家”計劃為導火索，國防部與硅谷科技巨頭前所未有地在意識形態上顯示出分歧與割裂;而在特朗普收緊美國移民政策的背景下，美國技術人才源源不斷地補充或將迎來利空。

正是這種前所未有的激烈競爭和不利態勢，激發了美國防部極強的能動性與創新潛力。遲到的政府行政令，終于確認了此前國防部的努力。

美軍的科技創新

為抵消潛在競爭對手技術發展所帶來的威脅，維持自身非對稱技術優勢，美軍正在高強度采取多層面全方位的國防科技創新措施。

在國防部現有的官僚式運作模式下，“論證的完備性和風險的最小化”是一種核心要旨，但這種對國防部來說早已輕車熟路的模式，已經變得越來越不能適應新技術浪潮快速變化的特點。在以人工智能為代表的第四次工業革命中，國防部逐漸發現在制造業邏輯下建立的管理和采辦方法，在新時代已經不足以滿足現實需求：制造業邏輯下強調的是預測能力和可重復性活動，管理的重點在很大程度上落在流程的合理性和標準化之上;而在信息化和智能化的時代中，事物的獨特性將逐漸取代重復性過程，而信息本身也是動態變化的。因此，敏捷（ Agility）和速度（Speed）就成了新秩序的關鍵詞。

愈發重要的敏捷和速度也是美軍人工智能戰略的核心關鍵所在，這種觀念將會逐漸滲透到國防部每個與人工智能有關的任務中去，并最終在國防部整體層面的改革中發揮重要作用。可以說，除去人工智能技術本身對于國防部業務效能和效率的巨大提升作用之外，它造成的緊迫感對傳統思維模式的沖擊和所引發的深入反思就足以推動國防部業務能力革新的不斷嘗試。

為了適應快節奏、強競爭的技術變革過程，吸引和培育世界級的一流人工智能團隊，美軍在國防部不同層面上創新性地設立了不同形式的機構，啟動了一系列全新模式的研發計劃。

聯合人工智能中心（ JAIC）

JAIC成立于2018年6月，前身是2017年4月成立的算法戰跨職能小組，該機構是美軍推進其人工智能戰略的核心焦點，其旨在推進人工智能快速賦能關鍵作戰任務，建立國防部通用的人工智能基礎設施，在國防部層面上統籌協調人工智能活動，以及吸引和培育一流的人才團隊。該機構的設立凸顯了美軍在技術尚未成熟的早期就全面統籌、綜合規劃人工智能技術整體發展及應用的愿望和努力，實際上，在國防部這樣龐大的機構中避免由于利益分配等復雜原因而出現的“重復造輪子”、尾大不掉等現象一直是當權者的夢想，而美軍運營這樣一個雄心勃勃的機構也并非沒有積淀，例如美軍近20年來統籌發展無人裝備所積攢的經驗和教訓就是很好的參考，類似的精神財富或許將輔助美軍在新的技術領域上繼續保持非對稱優勢。

國防創新單元“扶正”

DIU是2018年8月正式成立的機構，其前身為2015年成立的國防創新實驗單元（ DIUX），它的成立標志著這一幫助美軍快速利用最新商業技術的機構正式成為國防部認可的正式部門。其與美國國防部預研局（ DARPA）的不同在于，DARPA更關注國防部內部的軍事科技創新，而DIU則更注重借助外部的創新力量，尤其是商業技術上的創新來推動國防創新。DIU的最終目的包括融入硅谷的創新生態系統，并使商業科技公司將國防部當做創新生態系統的一部分而開展深入密切的合作。目前在人工智能方面，DIU的團隊將商業部門的商用人工智能、機器學習和數據科學經驗與軍事作戰深度結合，優先在計算機視覺、大型數據庫分析和預測以及戰略推理三方面推進工作。

空軍領先一步

作為單獨的軍兵種，美國空軍始終走在探索人工智能技術革新的前列，其舉措包括成立新機構，組建自己的人工智能跨職能團隊以及在“遴選日”活動中以顛覆性地方式授予項目合同。

（1）成立創新機構AFWERX

美國空軍自2018年1月以來在多地成立創新機構AFWERX，旨在擺脫美國軍方官僚體系，以開放式、非傳統途徑聚合創意和創新，推動創新性、顛覆性技術集成和實施，該機構重點關注的技術領域有計算機視覺、機器學習算法、傳感器技術、數據可視化與融合以及人機接口。美國空軍期望AFWER×能夠發揮協作與創新交流樞紐的作用，填補國防需求與商業技術之間的溝壑。

（2）成立空軍人工智能跨職能團隊

2018年12月美國空軍成立了一個特殊的人工智能團隊——空軍人工智能跨職能小組，該團隊的首批任務之一就是搭建確保將人工智能的最新技術進展引入空軍的通路。值得注意的是該團隊的成員涵蓋了所有的職能領域，他們將學習人工智能發展規劃、人工智能技術應用，在從法律，到個人，到后勤，到維護等諸多方面提高對于人工智能技術的認識，并最終將認識提高到作戰運用、決策評估的全局高度。最終，該團隊將撰寫空軍自己的人工智能戰略。

（3）顛覆性的“遴選日”活動

2019年3月，美國空軍召開了其首個“遴選日”活動，空軍官員共聽取了59家小型企業的項目建議匯報，與其中的51家簽訂了一頁紙的項目合同，并通過刷政府信用卡的方式迅速向合同乙方付齊首款。從授予合同到首款到賬平均只需要15min，其中最短的過程僅花費3min。而在“遴選日”活動之前，國防部最快的合同授予過程都需要3個月的時間。這種顛覆性的合同授予方式的，或將極大地縮減繁瑣的項目申報及合同審批授予流程，給小公司更多地時間和精力去專研技術;此外，快速的到款無疑也將為技術團隊吃下定心丸，這種模式最終的成功不僅依賴于空軍相關負責人在“遴選日”活動之前所做的大量準備工作，更依賴于腳踏實地真正做技術的小公司團隊的不懈努力，而美國空軍則對此充滿信心。

DARPA的下一代

當前基于機器學習內核的人工智能技術尚存在諸多不足，導致在具體應用場景落地的過程中存在諸多困難和問題。為此，DARPA決定推動第三次人工智能浪潮，提高人工智能系統的抽象和推理能力。DARPA所啟動的“下一代人工智能”計劃，目前包括了20多個基礎理論項目和60多個具體領域應用項目，在“下一代人工智能”計劃范疇下，DARPA基于國防科技實驗室所開創的“顛覆性工程”快速跟蹤征集歷程推行“人工智能探索”計劃，旨在以創業者的心態來應對推進計劃時所要解決的速度和敏捷性問題。不同于DARPA以往授予合同的方式，“人工智能探索”計劃要求被資助者在3個月內開啟探索性研究工作，并在獲得不超過100萬美元合同的18個月內確定新的人工智能概念方案的可行性。這種在基礎研究及基礎應用研究領域內新的探索方式，有利于人工智能新概念的快速甄別和迅速迭代，旨在使美軍在激烈的人工智能全球競爭中取得優勢地位。

結束語

美國國防部一直有強烈的引領前沿技術的意識。人工智能是它找到的一個全新的合手工具。數據與云的基礎設施建設為美軍革新作戰能力提供潛力，而美軍良好的統籌能力與人工智能的泛化特性結合，將會對未來的作戰思維和方式產生巨大的影響。