未来沙场上的物联网和人工智能_沙场_作战
由人工智能(AI)驱动的大规模军事物联网(IoMT)有望在无人监视与目标锁定、态势感知、士兵康健监测和其他关键运用等领域带来巨大作战上风。然而,必须首先战胜紧张的数据和通信寻衅。
根据美国国会研究做事部(CRS)发布的关于联合全域指挥与掌握(JADC2)操持的报告,未来的冲突须要在几小时、几分钟或几秒钟内做出关键决策,而不是几天。这些决策须要剖析作战环境并发布命令。美国国防部旨在加快决策并实现决策自动化的一种方法是通过大规模利用的军事物联网(IoMT)和人工智能(AI)。
JADC2是美国国防部的一项重大举措,旨在从各个军事部门的数千辆作战车辆、环境传感器和其他智能设备中网络数据。然后利用人工智能和机器学习(ML)来供应干系信息,以便在前哨快速做出决策——乃至可以用来识别军事目标并推举最佳武器来对付它们。
军事物联网包括许多不同的“东西”——从沙场传感器和武器系统到跟踪设备、通信设备、可穿着设备、无人机、舰船、飞机、坦克,乃至身体传感器。他们一起将前所未有的海量实时信息传输到作战系统。
每个军兵种都有自己的物联网干系操持。对付美国空军而言,物联网是其不断发展的前辈作战管理系统(ABMS)的主要组成部分。对陆军来说,它是“陆军未来司令部”,而对海军来说,它是“强者项目”。JADC2的总体目标是将这些所有操持联系在一起,并使它们作为一个整体在作战上成功发挥浸染。
未来的巨大寻衅
这个大规模物联网操持的成功当然取决于实时网络和存储来自成千上万个“事物”的海量数据的能力。然而,更大的寻衅实际上是立即理解所有信息,并以足够快的速率将结果供应给作战职员,以便他们能够利用这些信息。个中技能障碍是巨大的,包括:
合并、集成和共享海量物联网数据流,这些数据由各军兵种的设备产生,数据格式和通信网络各不相同。空想情形下,目标是能够快速处理的统一数据格式和数据存储。
决定建立一个通用的大带宽、低延迟网络,作为军事物联网设备与边缘、云处理和人工智能环境之间的连接纽带。有许多可能性,包括卫星和专有军用网络办理方案,但许多人将5G视为终极的办理方案。
在大规模可扩展的集中式环境(如云)和位于网络边缘的快速实行系统之间智能地划分数据处理和存储。这些办理方案使系统更靠近作战,在作战上数据连接可以供应快速的网络性能、低延迟和可用性,从而使前哨能够快速做出决策。
在网络边缘进行弹性数据存储、通信、同步和处理,纵然是在远程位置或在没有5G等传统通信能力的时候,常日也须要数周。作战职员不能被迫依赖不太可靠的远程云连接,而且关键数据不能由于连接或断电而丢失,纵然只有几分钟。
对所有这些数据通信和存储进行持续不断地网络攻击预防、探测息争救。
人工智能技能的运用,将有助于办理繁芜电磁环境下沙场的精确态势感知难题。基于人工智能和全维信息的沙场感知体系,不仅抗滋扰抗攻击能力强,而且可以实现沙场信息全网可知可视可控。通过物联网和各种传感器,实现对各种沙场大数据的实时自动采集、储存、传输与处理,实现全域覆盖、多元领悟、实时处理和信息共享,达到对全体沙场及作战指挥的全过程“透彻感知”“透明掌控”。综合利用射频感应、环球定位、红外传感、生物特色识别等感知、捕获和丈量技能,随时随地对沙场目标工具进行信息采集和获取;利用数据挖掘、深度学习等技能,提高图像理解、语音识别、目标匹配能力;利用智能组网技能,为沙场感知大数据传输供应高速、可靠、抗滋扰的信息网络支撑。
引人瞩目的军事物联网例子
美国国防部正处于方案和履行JADC2和物联网的早期阶段,个中许多决策仍有待做出,迄今为止只进行了有限几个物联网潜力的展示。假设这些物联网寻衅中的大部分都可以得到办理,那么有人和无人运用的例子将是引人瞩目的,而且数量浩瀚。下面是几个例子。
自主武器系统:人类仍是作战成功的紧张智能体和推动者。然而,军用无人机、智能导弹和无人地面车辆等自主监视和武器系统可以进行前辈的沙场监视,提高作战情报,乃至可以打击目标,保护士兵的生命。他们还可以通过人工智能和面部识别等技能为作战带来精确度,这些技能可以比人类更准确地锁定敌方作战职员,避免向友军开火和平民伤亡。人与自主决策之间的分工将是决定自主系统是否成功的重大道德和技能寻衅之一。
士兵携带的传感器和设备:常日被称为沙场物联网,这是一个嵌入士兵作战服、头盔、武器系统和运输工具中的情报网络和生物识别传感器网络,可以通报有代价的沙场信息以及士兵位置、康健状况统计数据和精神状态。这些知识可用于决定何时在最不利的情形下将士兵调离沙场,或及时主动履行医疗救助以减少伤亡。
态势感知:态势感知对付沙场上快速有效的决策至关主要。将物联网与人工智能相结合不仅是一种增强自动化态势感知的方法——包括沙场布局、小队和仇敌的位置、装备和目标——它有可能比以往任何时候都更快地供应这种感知,而不必依赖于集中的指挥和掌握。
利用弹性连接和网络边缘处理的能力,无人系统和其他物联网监控设备可以共享和合并数据,直接向前哨供应卓越的情报、监视和侦察(ISR)信息。利用人工智能来赞助和自动化许多监视功能,可以减轻沙场上士兵的压力和认知包袱。
通过5G或其他通用传感网络将无人机、传感器和其他设备连接到本地边缘数据库/人工智能/机器学习做事器,可以在云无法访问或间隔太远而无法快速通报信息时供应信息。当云连接可行时,物联网可以利用云的巨大可扩展性和处理能力。
纵然在5G不可用或网络攻击使其不可行的远程情形下,替代可用的对等网络(例如Wi-Fi、蓝牙或私有专有通信办理方案)也可以同步分布式数据库,并供应沙场所需的网络和数据弹性。一种办理方案可用于利用点对点连接并在它们之间同步数据,然后在可用时与本地、区域和云做事器连接并同步数据。
还有许多其他物联网的例子,如对补给车辆监控、军事基地安全、沙场预防性掩护以及库存管理。随着沙场变得越来越繁芜和不可预测,物联网和人工智能将成为一种越来越有代价的计策,用于超越对手并最大限度地减少战斗和平民伤亡等关键决策的加速和自动化。
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