五角大楼「AI头子」的中场战事

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作者 | Null, Chole

而他在另一个活动中的发言则更为直接「在未来一两年内，人工智能将开始用于作战行动。」

这位在情报和信息技术领域有着卓越工作经验的海军陆战队少将于2020年9月被授予中将军衔，以及美国国防部联合人工智能中心（以下简称JAIC）主任。

JAIC主任Michael Groen

而JAIC——从某种意义上来说——可能是全美国最重要的人工智能机构。

毫无疑问，科技已经改变了现代战争的形态，人工智能的入局是必然趋势。

美国国防部于2018年推出人工智能战略（AI strategy），意在利用AI相关技术加速国防部技术转型和提升数据利用效率，该战略拥有五个支柱：为关键任务匹配人工智能能力；建立一个可进行去中心化开发和实验的通用基础，以在整个国防部扩展人工智能的影响；培养领先的人工智能人才；与商业，学术和国际盟友及合作伙伴合作。

这五大支柱，基本组成了一个完整的人工智能生态。

此后不久，国防部成立了JAIC，按照官网的介绍，其使命是「利用人工智能技术的变革潜力为美国国家安全造福。」

2019年2月，在白宫发布《维持美国人工智能领导力的行政命令》之后，国防部也发布了AI战略未分类摘要。

在美国看来，人工智能对国家安全的未来至关重要，而JAIC则成为将国防部 AI策略成功贯彻的重要一环。

国防部的人工智能战略

而这也是JAIC的首要运营宗旨，除此之外，JAIC还要与三大社区进行合作：陆海空三军武装部队及国防部相关、学术界和商业AI公司、美国国际盟友及伙伴；要建立道德和价值观方面的领导力；吸引来自国防部、商业界和学术界最优秀人才；以及，让人工智能在武装部队和国防部各部门的整个任务中（从后勤部门到战场前线）成功应用并持续增强影响力。

Groen在一次采访中表示：「我们要做的是在整个国防部门扩大人工智能的应用规模，我们会通过改造作战、改造支持方式和转变业务实践来实现。」

JAIC输出人工智能主要依靠两大项目，「任务计划」（MI）和「联合基金会」（JCF）。

任务计划分为国家计划（NMI）和部门任务计划（CMI），通过研究和工程向海陆空武装部队和国防部相关机构提供AI能力，目前拥有六大任务计划：联合作战、战士医疗健康、业务流程转型及自动化、人道主义保护、联合后勤支持和联合信息站。

JCF是一个企业级的AI云..，它将加速新AI功能的开发，测试和部署，在国防体系建立一个通用的人工智能基础..。

用人工智能商业公司常见的业务模式类比，前者是做项目，后者是搭..。

2020年9月，马里兰州安德鲁斯联合基地正在进行着一场紧张的战斗管理系统测试，类似的测试在2019年底也进行过一次，测试了总共28种不同功能，其中包括将马斯克大名鼎鼎的卫星互联网SpaceX 星链（Starlink）连接到AC-130攻击机，以及测试一种允许F-35和F-22战斗机秘密交换数据的机制。

参与此次行动的美国空军人员监视计算机

而这次的实验被设计得更具野心——是一次战争模拟，情况始于一个匿名国家对美国发起了一系列行动，首先网络攻击，然后是破坏美国的太空资产，最后在美国本土发射巡航导弹。

如果一切顺利，美军的一组传感器将能够看到到来的导弹，嵌入人工智能的控制及指挥系统将精确地识别导弹并对其进行追踪，同时立即向指挥官展示选项菜单，帮助其选择如何打击导弹。

测试时，控制中心的大屏幕显示了关于此次演练的各项战斗数据，似乎几乎无所不知。只需单击一下按钮，就可以绘制某国导弹站点的实时地图或飞机上的实时数据，以及美国空军在阿拉斯加基地的战斗机供应情况。

这是一次真正意义上的全域作战联合演练。本次联合演练对人工智能软件、5G技术、新型传感器及超高速武器等进行了测试。

而这次测试的系统就是美国空军的高级战斗管理系统（ABMS），该系统是实现「联合全域指挥控制」的关键，后者希望利用信息主导作战空间——通过链接各领域传感器系统，建立全域态势感知，实现无缝集成的、网络化作战愿景。

JAIC就深度参与了这一项目，这就是「联合作战行动」中的一部分。

该行动于2020年启动，旨在开发算法，并将支持AI的应用程序集成到作战系统、流程和..中，为武装部队和战斗人员指挥提供AI工具。

这将极大帮助美国建立持续竞争力的军事优势，从而来威慑对手，或者在威慑失败的情况下更大的概率获得战斗优势。

JAIC将AI技术应用到现有的战斗过程中，以获得决策、速度、敏捷性和战略优势。

除了和空军合作，JAIC还为美国陆军提供了20个可以在室内自动导航的小型无人机系统（sUAS）。这项工作将增强汇总数据的提供，帮助国防部更好地了解如何将sUAS整合到战术行动中，并推动新sUAS战术、技术和程序的开发。

就像很多人工智能公司面对的尴尬情况一样，JAIC在提供人工智能解决方案时，也会面对技术基础设施薄弱的「客户」，同样也需要帮助客户进行数据等方面的评估及准备。

于是，JAIC的数据科学家团队计划建立一个AI Ready框架，帮助国防部各部门进行基础数据方面的准备工作，以达到可以应用人工智能的状态。

联合作战行动负责人布拉德利·博伊德上校说：「我们的任务是提供AI功能。但是，要使我的团队做到这一点，部队必须通过使自己准备好AI来满足我们的部分要求。」

JAIC的Shanahan中将曾在该作战计划的声明中写道：「联合作战计划将为联合部队提供AI解决方案，这对提高各领域的作战效率至关重要，这也代表着JAIC越来越关注AI在实际战场中的应用。」

应用的范围除了人工智能系统，也包括智能化的硬件。JAIC于2020年开展了多项杀伤性武器实验。第一次公开的实验是去年6月份，研究如何使用激光准确探测敌方车辆位置，对目标车辆造成最大伤害，并向指挥官传递位置信息。

JAIC也曾在新闻稿中透露，除了正在研究具有杀伤性的机器人，侦查机器人、通信工具、战场瞄准工具等也是正在筹备的项目。

美国国防部首席信息官Dana Deasy也在采访中表示，2021将在太空战机中部署具有杀伤性的AI工具，但更多的细节并未披露。

国防部CIO Dana Deasy

面对美国军事系统中最重要的资产——战士，JAIC也正在开发AI解决方案提高军事医疗保健的先进性。该项目围绕五个主要目标进行：加快准备状态和残疾状态的健康状况分类；加速和改善诊断；提高战士的生存率和杀伤力；改善和建立公私伙伴关系。

该项目团队研究了一种改进的综合残疾评估系统模型，该模型可帮助减少正在接受残疾评估的服务人员的等待时间，该功能将在动态数据集中将功能残疾编码扩展到空军，海军，海军陆战队和海岸警卫队。

同时，研究小组也正在研究另一个人工智能增强型病理决策支持模型，将超过5500万个病理学影像数字化以进行医学研究。

业务流程转型

JAIC的「业务流程」联合计划旨在通过利用人工智能功能来提高国防部业务流程的效率，改善数据管理，实现流程自动化。

JAIC帮助国防部首席管理官办公室部署了修正语言信息分类器（ReLIC），以识别不符合标准的表格。这种以知识为基础的专家系统，使所有40,000份表格都合规化，为国防部节省了1300多个工时。

此外，JAIC还提供了众多RPA及分析工具。

过去，美军在人道主义和灾难行动中需要手动收集、关联和显示数据，这为生命带来了额外风险。例如，国防部负责野火扑灭活动的军事人员必须等待6到12个小时才能收到手动绘制的火场周边位置。

但现在可以更快、更准确的提供信息了，JAIC团队成功地向加利福尼亚国民警卫队交付了一个模型，在野火地区配备Full Motion Video传感器的无人机，AI视觉算法会自动分析无人机采集的视频数据，以检测发生野火的区域，并向急救人员移动设备上同时配备的数字地图提供近乎实时的火灾位置更新。

红..域表示活跃的野火，而灰..域未燃烧。

同时，国防部（DoD）联合人工智能中心（JAIC）与NOAA、国家地理空间情报局、民航巡逻队、联邦紧急事务管理局（FEMA）和夏威夷大学太平洋灾难中心（PDC）合作，开发具有AI功能的洪水和破坏评估系统，其中包括基于卫星图像的洪线检测、洪水破坏损害和道路障碍物检测等。

通过图像识别检测洪水超出正常边界的区域。

国防部每年在装备维护上花费780亿美元，在后勤支持上花费1500亿。高达70％的..成本与诸如坦克，轮船或飞机等设备的生命周期维护相关。此外，整个现役部队中有25％以上是维护、供给和后勤人员。

此计划最初将重点放在预测性维护上。从2020年4月开始，JAIC将预测性维护升级为联合后勤。

联合后勤任务是通过预测性维护和AI驱动的诊断、..和流程改进，需求预测和供应链优化来提高国防部装备维护和后勤供应中的人工智能应用。以此来提高运营效率，节约运营成本，释放用于其他国防部优先事项的资金。

该项目由Kenneth Kliethermes上校及他在匹兹堡的团队负责，他们一开始选择了H-60黑鹰战斗机作为人工智能应用的重点..。

此后，将战斗机引擎维护模型交付给了美国陆军第160特种作战航空团（SOAR），并与美国陆军航空与导弹司令部达成了AutoFire项目的合作，AutoFire一种可以预测T700发动机的根本故障原因的人工智能分析工具。陆军部署了可以预测MH-60M GE YT706发动机启动失败的模型，目前自动标记不可修复引擎的准确度达到100％，同时在正确标记维护问题方面，准率率比以前的方法高出22％。

2020年12月，联合后勤任务计划再次与SOAR合作，开发并部署了一种称为「工作单位代码校正器」的机器学习工具，以提高H-60黑鹰直升机维护记录的整体质量，改善机队的健康报告。

WUC校正器使用自然语言处理来分析非机构化的维护记录文本，以修改单位代码和维护时间条目，该模型不仅可以修改历史维护记录，还可以为维护人员提供宝贵的建议，以实时更正单元代码。目前，该系统已经纠正了400,000多个历史工作单位代码条目。这些经过更正的维护记录可提供改进的数据分析和维护报告，并为将来人工智能预测储备了高质量数据。

Kenneth Kliethermes说：「我们和SOAR的合作是一个很好的例子，通过敏捷的开发流程来交付并扩展此功能。我们在活跃的作战环境中部署了机器学习功能，并完成软件的测试和验证。我们和一线作战人员直接合作，开发出了可扩展、可操作的人工智能工具，而这些工具又使这些作战人员获益。」

将WUC校正器工具应用到SOAR之后，联合后勤团队和美国陆军开始探索更多合作机会，以改善整个陆军的设备维护数据，并有可能扩展供其他部队和作战司令部使用。

「网络空间是一个战斗领域，美军必须在捍卫该国及其盟国免受该领域威胁的过程中发挥积极作用。」国防部长秘书马克·埃斯珀说到。

2019年4月，JAIC成立了网络国家行动（NMI），目标是使用AI来缩短关键时刻以提高网络威胁态势的意识。最初的重点包括网络事件检测，用户活动监视和网络映射。

该计划希望通过提升国防部的人工智能解决方案集成能力以及基础数据的标准化能力，从而帮助国防部和联合军队建立优势。

去年7月，该计划升级联合信息战行动（joint information warfare），通过网络作战、信息防御与进攻技术，为美国国防部提供信息技术支持。

首先，JAIC与国家安全局、美国网络司令部等部门联合创建通用数据框架，以管理、标记和运营数据，这些数据可以用来训练国防部人工智能模型，该模型是用来监视军事网络是否存在潜在威胁。

其次，联合信息计划与国防部的网络合作伙伴进行合作，进一步进行网络事件检测和用户活动监视产品评估，以快速制作用于网络映射的GOTS产品原型。

美国国防部Richard Clarke将军曾在一次会议中说道：「信息安全的保护一定会涉及到大量数据处理、分析、存储的过程，此时AI和ML就是我们非常有用的工具。我们必须快速了解对手以及相关盟友的想法，只有速度够快够全，我们才能尽可能得到完备的结论。」

基于这个目的，JAIC开发了一个名为MADHAT的网络事件检测程序，混合HPC（高性能计算）、张量的多维异常检测，该程序可以对网络数据进行检索，告诉发现潜在的威胁。

JAIC也正在..技术人员在互联网上部署该程序，并通过应用高性能计算来加速技术开发时间。

规模化扩展及开放

除了这些特定方向的人工智能解决方案，美国国防部乃至整个军事系统也更需要一个通用人工智能..，来确保人工智能更加高效、大规模的在内部使用。

具有共享基础设施资源的通用AI..成为国防部人工智能战略的下一个关键。

2020年3月，JAIC发布了其JAIC 2.0业务模式，旨在创造杠杆作用来推动人工智能的规模发展以及催化出国防部的长期变化。

规模化是JAIC 2.0业务模型的关键部分，它支持JAIC通过基础架构进行扩展的目标，同时支持国防部各部门更好的使用人工智能解决方案。通过采用、扩展和制度化AI工具及操作概念，国防部可以为战士等人员提供更加敏捷有效的AI工具和应用程序。

为了迎接这一挑战，JAIC成立了联合基金会Joint Common Foundation（JCF），去年8月，美国国防部与德勤签订1.06亿美元的合同来进行此..的开发。

这是一个企业级的人工智能云..，也是国防部中用于开发和部署AI / ML功能的主要..，这将加速新AI功能的开发、测试和部署，提供可重复使用的工具、框架、模式和标准。

这种基于企业云的AI策略环境将为国防部带来现代的DevSecOps实践。

联合人工智能中心前主任约翰·NT·杰克·沙纳汉空军上将说：「数字现代化是一项必不可少的战斗。而这将由企业云的解决方案推动。」

通过JCF为首的规模化拓展措施，国防部开发新AI功能时间减少了，获得了更高品质的产品和解决方案，拥有了利用现有工作来满足国防部不同部门独特需求的能力，也加快了现场部署程序的能力。

JCF的成立是JAIC转型中重要的一步，规模化的实践以及JCF的推出给了JAIC更大信心。

2021年，Groen表示将重点关注战争集成及人工智能生态系统的打造。

JAIC前两年的发展路线一直是「被动」地完成任务，比如疫情期间信息收集、维护信息交流渠道等，更多的是弥补已经出现的问题，而在未来，JAIC会侧重于发现那些还未曾显现的问题，防患于未然，正式开启JAIC2.0时代。

Groen：「我们要做的就是找出问题。如果在JAIC 1.0中，我们先构建技术，然后试图为它们寻找市场，然后在JAIC 2.0中，我们将在整个部门之间建立联系，以帮助我们获取最引人注目的问题，从而使我们可以朝着这个方向推动技术开发和支持。」

「JAIC不仅仅是交付产品。我们真的在努力成为国防部AI卓越中心。」JAIC的高级数据科学家兼AI工程师Nathaniel D. Bastian说。

他将JAIC描述为连AI枢纽（AI Hub），将现有研究与新技术和程序相匹配的一种方式，这涉及成熟技术，也涉及为未来长期储备的前瞻技术。

Groen表示人工智能连接器计划从2021年开始提供服务，这将大幅增加可输出的服务数量。

JCF 使国防部各部门可以访问数据库和软件工具来构建AI系统，帮助JAIC大幅拓展外部合作关系。

而JAIC不甘于此，依然在通过各种方式寻求内部和外部更广范围的合作。

JAIC此前曾与德勤、Booz Allen Hamilton这样的大公司签署了巨额服务合同，而如今国会赋予了JAIC一项新的权力——鼓励小型科技公司竞标五角大楼项目。

这个名为Tradewind的程序就是帮助JAIC进行小型AI项目的合作，缺乏资金的小型科技公司可以竞标这些程序，向JAIC提供小型功能，而JAIC则会将其扩展并集成到整个部门的大型系统中。

对于一个部门来说，从构想武器系统到生产武器系统可能要花费数十年时间，而Tradewind承诺的时间表是几个月。

JAIC在其网站上表示，一家在1月份获得合同的公司可以在3月份部署原型，并在6月份全面投入生产。

2021财年，国防部将为该部门的人工智能工作提供8.41亿美元支持，其中JAIC获得2.907亿美元。

美国对JAIC这个五角大楼的AI枢纽给与了巨大支持，而JAIC也探索出了自己的发展路径，它对人工智能技术及解决方案的把握，对外部合作伙伴及客户的策略及技术实施思路，也将给AI商业公司提供重要参考。

JAIC前代理主任Nand Mulchandani在2020年8月给出了一个定义，「JAIC将成为世界上最好的软件公司，只是我们恰好出现在军事领域。」