軍事智能化之機(jī)器學(xué)習(xí) 《清明上河圖》里幾個(gè)人幾個(gè)牲口一覽無余

記者：在您介紹的這些技術(shù)群中，我們經(jīng)常能看到一些熟悉的字眼。比如“高級(jí)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)群”，這是不是與新聞里常說的“機(jī)器學(xué)習(xí)”有關(guān)，目前的進(jìn)展和未來的趨勢怎么樣？
吳明曦：是的。機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要里程碑，因?yàn)樗寵C(jī)器具備了智慧。過去的機(jī)器、計(jì)算機(jī)、程序、網(wǎng)絡(luò)、無人系統(tǒng)等，可以在力量、速度、耐力、計(jì)算等方面超過人類，但其解決問題的邏輯關(guān)系、步驟，還是人類程序員，編寫后直接“教”給它的。速度再快，它的“聰明靈巧”程度，還是超不過人類大腦。但“機(jī)器學(xué)習(xí)”不同，是機(jī)器自己通過邏輯推理、知識(shí)關(guān)聯(lián)、行為獎(jiǎng)懲、特征識(shí)別、窮舉對比、隨機(jī)尋優(yōu)、博弈對抗等模型和算法，在解決問題的實(shí)踐中，經(jīng)過有監(jiān)督或者無監(jiān)督的大量樣本學(xué)習(xí)，不斷提高自己解決問題的能力。經(jīng)過一段時(shí)間的訓(xùn)練和增強(qiáng)學(xué)習(xí)后，它很可能找到一種適合自己“大腦”的方法，比單個(gè)人類程序員和一般作戰(zhàn)人員可能更聰明、更“智慧”。
經(jīng)過10多年的快速發(fā)展，目前以機(jī)器學(xué)習(xí)為重點(diǎn)的人工智能技術(shù)，在計(jì)算機(jī)視覺、文本識(shí)別、視頻識(shí)別、語音識(shí)別、自然語言處理、無人駕駛、虛擬助手、工業(yè)機(jī)器人等方面，已經(jīng)超越了人類，但在推理能力、可理解性、小樣本抽象上，比人類還有較大差距。我相信，未來隨著各國政府投入、商業(yè)投入的大量增加，各種智能軟件、仿腦芯片、類腦系統(tǒng)、仿生系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生、作戰(zhàn)仿真、平行系統(tǒng)、自然能源采集和新型機(jī)器學(xué)習(xí)等智能科技的發(fā)展與應(yīng)用，將會(huì)迎來一個(gè)實(shí)質(zhì)性的、全面的跨越和提升?？傆幸惶欤c人類智能相近甚至更高的通用智能，有可能會(huì)實(shí)現(xiàn)。
記者：那“深度戰(zhàn)場認(rèn)知技術(shù)群”,其中的“深度”是不是與“深度學(xué)習(xí)”有關(guān)？“戰(zhàn)場認(rèn)知”是不是與軍事上的偵察、識(shí)別、跟蹤有關(guān)？
吳明曦：戰(zhàn)場態(tài)勢感知是作戰(zhàn)的基本前提，在OODA中是很重要的一環(huán)。戰(zhàn)場的“深度認(rèn)知”與“深度學(xué)習(xí)”不是一回事兒，但與軍事上的偵察、識(shí)別、跟蹤有關(guān)。戰(zhàn)場的深度認(rèn)知是由戰(zhàn)場的復(fù)雜性帶來的。一是多目標(biāo)探測、感知和識(shí)別，如城市環(huán)境下的軍事目標(biāo)、民用目標(biāo)、地上目標(biāo)、地下目標(biāo)、固定目標(biāo)、移動(dòng)目標(biāo)、建筑設(shè)施等硬目標(biāo)、重點(diǎn)人物與社會(huì)組織等軟目標(biāo)。二是必須建立天、空、地、海、室內(nèi)、地下、水下等網(wǎng)絡(luò)化感知與識(shí)別系統(tǒng)，盡量不留盲區(qū)和視角。三是多域多源信息關(guān)聯(lián)印證和分析，去粗取精，去偽成真，把戰(zhàn)略欺騙、戰(zhàn)術(shù)偽裝、信號(hào)干擾等“水分”都去掉，留下干貨、硬貨。
首先是利用機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，對軍事目標(biāo)的圖像、視頻、電磁、光譜等特性進(jìn)行采集、分析、建模，大幅提升目標(biāo)識(shí)別概率和能力。主要通過軍用天基、空基、地基、?；脚_(tái)多種探測手段，利用圖像、紅外、視頻、SAR、電子偵察、多光譜、磁探、重力梯度、水聲等偵察探測方式，對固定、機(jī)動(dòng)、高速、水下、地下目標(biāo)和復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境，實(shí)施精確探測、跟蹤、定位。

▲ 人工智能南非機(jī)器人公司利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)圖像目標(biāo)自動(dòng)檢測，更便捷地監(jiān)測非洲住房項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度。

▲ 察打一體無人機(jī)對地面目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控和識(shí)別

▲ 甘肅省嘉峪關(guān)地區(qū)的多光譜融合影像圖

▲ 多光譜圖像融合技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)監(jiān)測無人機(jī)系統(tǒng)上。比如同步拍攝植物在綠色、紅色、紅邊、近紅外四多個(gè)波段的圖像，以此分析植物內(nèi)葉綠素生長或營養(yǎng)缺失情況。這種技術(shù)對于在叢林中識(shí)別迷彩偽裝，也有幫助。

其次，還必須通過民用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、民用衛(wèi)星、社交媒體等信息資源和探測手段，加強(qiáng)遠(yuǎn)程搜索發(fā)現(xiàn)、全程跟蹤監(jiān)視，運(yùn)用爬蟲、大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行多源搜索，建立不同地理環(huán)境和目標(biāo)多維度的關(guān)聯(lián)模型，解決對隱身、移動(dòng)、人類行為等多樣化目標(biāo)的探測、發(fā)現(xiàn)、識(shí)別和意圖判別。
第三，還需要依托認(rèn)知通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心，建立多源和異構(gòu)信息數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、分發(fā)、傳輸、利用標(biāo)準(zhǔn)體系，以便計(jì)算機(jī)和作戰(zhàn)人員快速閱讀理解，便于對武器裝備和部隊(duì)實(shí)施指揮控制與火力控制。

▲ 采用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的圖像識(shí)別系統(tǒng)，具備了自主區(qū)分某些圖像的能力，頭一次看到《清明上河圖》時(shí)，也能區(qū)分出畫里的人物、動(dòng)物、和交通工具。雖然這種識(shí)別還不如人眼、人腦那么聰明，找不出迷彩偽裝的軍事目標(biāo)，但它能快速統(tǒng)計(jì)顯著目標(biāo)的數(shù)量、位置，可以對大范圍戰(zhàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，對海量偵察圖像進(jìn)行快速處理，迅速發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)場上的某些細(xì)小變化。

第四，開展數(shù)據(jù)融合與關(guān)聯(lián)分析，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)+ISR系統(tǒng)+人工情報(bào)，可以對重要人物和群體目標(biāo)行為軌跡進(jìn)行跟蹤、挖掘和定位，對輿情進(jìn)行分析、判斷、預(yù)警，對軍用和民用目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、區(qū)別和分類。利用天基信息+大數(shù)據(jù)技術(shù)等，對機(jī)場、港口、軍事要地、彈藥倉庫、軍事工業(yè)等重要固定目標(biāo)，進(jìn)行智能識(shí)別、關(guān)聯(lián)、分析、判斷和定位。依托前沿傳感器系統(tǒng)、前端智能識(shí)別，結(jié)合天基信息和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，對重要移動(dòng)目標(biāo)、地下目標(biāo)、建筑物內(nèi)部目標(biāo)，進(jìn)行探測、識(shí)別、關(guān)聯(lián)和定位。