芻議智能無人作戰(zhàn)集群：從E-HCPS視角到信息物理熵減的理論探討

一 前 言

發(fā)軔于第二次世界大戰(zhàn)的無人作戰(zhàn)裝備，包括自動(dòng)化無人平臺(tái)和制導(dǎo)武器，在冷戰(zhàn)兩極軍備競(jìng)賽和局部戰(zhàn)爭(zhēng)需求的牽引推動(dòng)下，取得了快速發(fā)展。其中的尖端代表，人造地球衛(wèi)星、洲際戰(zhàn)略核武器，重新定義了恐怖核均勢(shì)和核威懾下高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)底層邏輯。在冷戰(zhàn)期間的多場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)踐中，各類戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈大放異彩，功能型無人平臺(tái)也取得了實(shí)戰(zhàn)成果。

上世紀(jì)六七十年代，越南戰(zhàn)爭(zhēng)中無人艇首次用于掃雷取得實(shí)戰(zhàn)效果，出動(dòng)了數(shù)千架次的FireBee無人機(jī)大規(guī)模用于戰(zhàn)役戰(zhàn)場(chǎng)非實(shí)時(shí)偵察。同期，集成電路、數(shù)據(jù)鏈等C3技術(shù)迅猛發(fā)展，支撐無人作戰(zhàn)裝備向著高效能適應(yīng)更復(fù)雜任務(wù)的方向，發(fā)展察打一體、自主作戰(zhàn)、戰(zhàn)術(shù)協(xié)同、集群化運(yùn)用等能力。

圖1 世界首個(gè)實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用型無人艇（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）

德國(guó)為應(yīng)對(duì)東歐裝甲洪流一體化大縱深穿插，開發(fā)反輻射無人機(jī)集群技術(shù)，后將其轉(zhuǎn)讓給以色列，成就了傳奇的“哈比”反輻射無人機(jī)集群作戰(zhàn)系統(tǒng)。1982年，貝卡谷地之戰(zhàn)，以色列首次使用數(shù)百架電子戰(zhàn)無人機(jī)集群協(xié)同搭載反輻射導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗機(jī)，僅用數(shù)小時(shí)就摧毀了敘利亞在蘇聯(lián)支持下多年重金建設(shè)的防空導(dǎo)彈陣地群。

圖2 “哈比”反輻射無人機(jī)集群發(fā)射控制車（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）

冷戰(zhàn)結(jié)束，“一超獨(dú)霸”格局驟成，局部戰(zhàn)爭(zhēng)由相對(duì)均勢(shì)轉(zhuǎn)為戰(zhàn)略非對(duì)稱。通過海灣、科索沃等多次戰(zhàn)爭(zhēng)，超級(jí)大國(guó)充分展示在戰(zhàn)略投送能力和天基信息保障等戰(zhàn)略能力優(yōu)勢(shì)下，其?；鶎?duì)陸巡航導(dǎo)彈、海陸航空平臺(tái)、精確制導(dǎo)炸彈和電子信息戰(zhàn)裝備等常規(guī)戰(zhàn)術(shù)裝備的暴力美學(xué)，達(dá)成了震懾全球、鞏固超級(jí)霸權(quán)地位的國(guó)家戰(zhàn)略目的。在實(shí)力高度非對(duì)稱和“殺雞故意使用牛刀”戰(zhàn)略企圖下，無人裝備和集群反而退出了戰(zhàn)爭(zhēng)舞臺(tái)中心。以至于，在九十年代的以色列周邊戰(zhàn)爭(zhēng)中，常常在沖突中嶄露頭角的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料為標(biāo)志特征的低成本中大型中空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)，主要以單機(jī)出動(dòng)，僅作為輔助力量出現(xiàn)在低烈度戰(zhàn)場(chǎng)；在此時(shí)期，以色列將大量“哈比”無人機(jī)和集群發(fā)射控制車用于出口創(chuàng)匯。

圖3 海灣戰(zhàn)爭(zhēng)戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)況經(jīng)典拍照（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）

新世紀(jì)以911開局，反恐戰(zhàn)爭(zhēng)成為時(shí)代主題，局部戰(zhàn)爭(zhēng)多發(fā)生在內(nèi)陸山地，非對(duì)稱戰(zhàn)爭(zhēng)弱勢(shì)的一方甚至不再是傳統(tǒng)的國(guó)家實(shí)體。在軍事需求牽引下，具備察打一體斬首能力的低成本中空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)一時(shí)炙手可熱，向大型化、重載化發(fā)展；低成本、高出動(dòng)、全天時(shí)續(xù)航的高空長(zhǎng)航時(shí)戰(zhàn)略無人偵察機(jī)，也在實(shí)戰(zhàn)中充分展現(xiàn)了應(yīng)用價(jià)值。期間，超級(jí)大國(guó)空軍還演示了輕型無人直升機(jī)、無人預(yù)警系留飛艇等無人裝備，奇跡般的大規(guī)模復(fù)活了齊柏林時(shí)代的航空器；超級(jí)大國(guó)陸軍在阿富汗山區(qū)牽著毛驢四處追趕恐怖分子，發(fā)現(xiàn)山地作戰(zhàn)補(bǔ)給困難，向工業(yè)界提出了全地形多足機(jī)器人需求，造成現(xiàn)在機(jī)器狗幾成泛濫；超級(jí)大國(guó)海軍則一方面提出“面向能力設(shè)計(jì)”理念，將艦船型號(hào)研發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向DDG1000、LCS等科技創(chuàng)新前沿，另一方面發(fā)現(xiàn)使用數(shù)百萬美元一枚的巡航導(dǎo)彈打擊價(jià)值兩百美金的帳篷固然浪漫，但不可細(xì)水長(zhǎng)流，進(jìn)而提出了低成本艦載無人機(jī)打擊瀕海1000英里的TERN項(xiàng)目需求，牽引出“側(cè)臂”特種裝置和“燕鷗”無人機(jī)等演示驗(yàn)證項(xiàng)目。

圖4 TERN項(xiàng)目“燕鷗”無人機(jī)概念（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）

二十年反恐戰(zhàn)爭(zhēng)，未曾成出現(xiàn)傳統(tǒng)軍事學(xué)意義上的“戰(zhàn)役作戰(zhàn)”，無人裝備在實(shí)戰(zhàn)中幾乎全部采用單機(jī)出動(dòng)的運(yùn)用模式，無人作戰(zhàn)集群則甚至未作為概念在反恐作戰(zhàn)中引起過注意或討論。

冷戰(zhàn)結(jié)束至今三十年，河?xùn)|河西，滄海桑田。近幾年，隨著全球多極化進(jìn)程加深，超級(jí)大國(guó)的國(guó)家自信下降而國(guó)際地位焦慮抬升，進(jìn)而炒熱了“大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)”的話題。大量冷戰(zhàn)期間的作戰(zhàn)概念和裝備形態(tài)死灰復(fù)燃，如戰(zhàn)略核威懾和有限戰(zhàn)爭(zhēng)理論、逐步升級(jí)理論、高端一體化作戰(zhàn)（聯(lián)合作戰(zhàn)）、混合戰(zhàn)爭(zhēng)、重回制海、高邊疆太空戰(zhàn)、前沿威懾與大規(guī)模低成本智能無人集群抵近作戰(zhàn)等，改頭換面，粉墨登場(chǎng)，竟都能再次成為熱點(diǎn)。

由于這三十年來，超大規(guī)模集成電路、無線通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理算法等技術(shù)科學(xué)和工程技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，使得數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化在人類生產(chǎn)和戰(zhàn)爭(zhēng)領(lǐng)域迅猛發(fā)展，還廣泛滲透日常生活為大眾普遍體驗(yàn)，近年來一經(jīng)結(jié)合無人作戰(zhàn)集群，出現(xiàn)了“智能無人作戰(zhàn)集群”的新質(zhì)概念，包括空中智能無人機(jī)/巡飛彈蜂群、陸上智能無人車蟻群和海上智能無人艇集群、智能無人潛航器集群、跨域智能無人作戰(zhàn)集群等。隨著低成本固定翼無人機(jī)/巡飛彈技術(shù)擴(kuò)散，在近幾年的數(shù)場(chǎng)低烈度局部沖突中，尚不具備高級(jí)智能程度的無人機(jī)/巡飛彈集群也取得了一些戰(zhàn)果，使得智能化無人作戰(zhàn)集群的概念足以引起充分想象，已然成為軍事科技前沿?zé)狳c(diǎn)。

當(dāng)前，智能無人作戰(zhàn)集群裝備概念也是超級(jí)大國(guó)的關(guān)注重點(diǎn)，其內(nèi)涵體現(xiàn)在“空海一體戰(zhàn)”、“海上分布式作戰(zhàn)”、“馬賽克戰(zhàn)”、“決策中心戰(zhàn)”等花樣繁多的作戰(zhàn)運(yùn)用概念之中。由于關(guān)聯(lián)人工智能主題、畫面動(dòng)態(tài)新穎、故事創(chuàng)作空間充分，該概念還成為了好萊塢電影、大眾傳媒和自媒體的熱點(diǎn)。

本文不能免俗，將圍繞這一熱點(diǎn)嘗試展開幾點(diǎn)探討。水平有限，掛一漏萬，唯望拋磚引玉，可引出更多真知灼見。

二 實(shí)用價(jià)值是評(píng)估一切裝備的唯一標(biāo)準(zhǔn)人，自然進(jìn)化而來。眼、耳、口、鼻、皮膚、大腦、小腦、肌肉和骨骼等生理系統(tǒng)的復(fù)雜構(gòu)造組成，決定了人基于身體所固有的感知、決策和行動(dòng)、控制等功能類型、性能極限和相互協(xié)同能力。

圖5 HPS人機(jī)混合增強(qiáng)V1.0（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）

人，從自然進(jìn)化中脫穎而出成為高級(jí)動(dòng)物，分野于創(chuàng)造工具裝備，并將工具裝備用于生產(chǎn)和戰(zhàn)爭(zhēng)。一切工具裝備，本質(zhì)上都是人為了突破個(gè)體生理和群體協(xié)同的能力極限，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)和延伸而進(jìn)行的創(chuàng)造。因此，實(shí)用價(jià)值是評(píng)估一切裝備的唯一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用價(jià)值是評(píng)估一切作戰(zhàn)裝備的唯一標(biāo)準(zhǔn)。

農(nóng)耕漁牧自然經(jīng)濟(jì)時(shí)代的戰(zhàn)爭(zhēng)。刀槍劍戟、斧鉞鉤叉，十八般冷兵器決定十八般武藝，般般都是對(duì)拳腳的增強(qiáng)和延伸；調(diào)戲諸侯的烽火，原本用于組織大規(guī)模協(xié)同防御。由于馬鐙的發(fā)明，出現(xiàn)的基于戰(zhàn)馬生物力增強(qiáng)人力的大規(guī)模騎射軍團(tuán)，實(shí)現(xiàn)了古代科技水平下戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)、戰(zhàn)術(shù)打擊、通信協(xié)同等作戰(zhàn)能力的最優(yōu)，進(jìn)而成為了世界島中心的決定性軍事力量。其巔峰，從庫(kù)頁(yè)島橫掃至多瑙河畔，雖然先因四川釣魚城不屈的農(nóng)民抵抗而分裂瓦解，再因只識(shí)彎弓射大雕而被各地文明、宗教所同化和湮滅，卻不影響其在人類戰(zhàn)爭(zhēng)史上如超新星爆發(fā)般的璀璨和浪漫。

文藝復(fù)興和大航海時(shí)代的戰(zhàn)爭(zhēng)。遠(yuǎn)洋木質(zhì)風(fēng)帆戰(zhàn)艦這種先進(jìn)的外二相流體無限續(xù)航機(jī)械的發(fā)明，顛覆了人類主要通過腿在陸上進(jìn)行機(jī)動(dòng)的作戰(zhàn)樣式，其上搭載的六分儀、指南針用于海上定位導(dǎo)航，搭載的風(fēng)帆用于永續(xù)獲取戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)的航行能量，搭載的黑火藥槍炮用于戰(zhàn)術(shù)打擊，設(shè)計(jì)的舷墻甲板用于戰(zhàn)術(shù)防御，桅桿頂端用于瞭望探測(cè)感知和旗語(yǔ)通信協(xié)同。木質(zhì)風(fēng)帆戰(zhàn)艦時(shí)代，以特拉法爾加海戰(zhàn)為高潮和終曲，納爾遜勛爵率領(lǐng)的27艘戰(zhàn)艦集群全勝拿破侖皇帝麾下的33艘戰(zhàn)艦集群。此戰(zhàn)，在制勝機(jī)理層面以法西上萬名海軍將士的鮮血生命，提前證明了多層舷側(cè)艦炮集火時(shí)，蘭開斯特戰(zhàn)斗方程平方律的威力；在戰(zhàn)役組織層面顯示了前工業(yè)化時(shí)代，國(guó)防生產(chǎn)能力和旗語(yǔ)通信保障所能支持的艦隊(duì)兵力規(guī)模極限；在地緣政治層面，讓陸上強(qiáng)權(quán)與海上強(qiáng)權(quán)劇烈碰撞，劃分出清晰的權(quán)力可達(dá)界限。

圖6 特拉法爾加海戰(zhàn)作戰(zhàn)圖（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）

歷經(jīng)實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)，在實(shí)戰(zhàn)中持續(xù)演進(jìn)。騎射軍團(tuán)成為了自然經(jīng)濟(jì)時(shí)代的決定性軍事力量，木質(zhì)風(fēng)帆艦隊(duì)成為了大航海時(shí)代的決定性軍事力量；工業(yè)革命至一戰(zhàn)、二戰(zhàn)期間，化石能源驅(qū)動(dòng)的機(jī)槍、坦克、飛機(jī)、艦船等機(jī)械化裝備高度成熟，結(jié)合萌芽狀態(tài)的無線電、機(jī)械或電子自控儀、噴氣動(dòng)力等新興技術(shù)，成為了核時(shí)代以前的決定性軍事裝備。

類似黑火藥槍炮未能成為自然經(jīng)濟(jì)時(shí)代的決定性武器、鐵甲艦未能成為木質(zhì)風(fēng)帆戰(zhàn)艦時(shí)代的決定性武器、坦克未能成為一戰(zhàn)的陸上決定性武器，在二戰(zhàn)末期走向戰(zhàn)場(chǎng)的彈道導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈、噴氣式飛機(jī)、原子彈等先進(jìn)武器也均未成為戰(zhàn)爭(zhēng)決定性軍事裝備。綜合以上現(xiàn)象，T.N.杜普伊等前人總結(jié)武器與戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)展史，發(fā)現(xiàn)了“次先進(jìn)武器決定戰(zhàn)爭(zhēng)”的基本規(guī)律。

同時(shí)，導(dǎo)彈、原子彈等先進(jìn)武器在二戰(zhàn)末期所展現(xiàn)的威力，支撐其在戰(zhàn)后快速演進(jìn)為大國(guó)全面戰(zhàn)爭(zhēng)決定性軍事力量——洲際熱核導(dǎo)彈武器，即大國(guó)戰(zhàn)略基石。這個(gè)決定性地位至今未曾改變，只因其具備在數(shù)個(gè)小時(shí)內(nèi)物理性消滅敵方數(shù)億計(jì)人口的高效能實(shí)用性。廣義而言，數(shù)百上千枚齊射的洲際熱核武器是自動(dòng)化武器集群，也屬于無人作戰(zhàn)集群，其物理性的高效能使其無需“+智能”、“+復(fù)雜信息系統(tǒng)”亦不影響其大國(guó)戰(zhàn)略基石地位。

近年來出現(xiàn)的智能無人作戰(zhàn)集群，包括空中智能無人機(jī)/巡飛彈蜂群、陸上智能無人車蟻群和海上智能無人艇集群、智能無人潛航器集群、跨域智能無人作戰(zhàn)集群，強(qiáng)調(diào)無人平臺(tái)裝備組成集群，強(qiáng)調(diào)平臺(tái)和集群的智能自主化、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化作戰(zhàn)能力，強(qiáng)調(diào)在預(yù)先任務(wù)籌劃層協(xié)同基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)層、目指殺傷層乃至信號(hào)相參層的實(shí)時(shí)協(xié)同。其技術(shù)先進(jìn)性，毋庸置疑。但歸根到底，智能無人作戰(zhàn)集群，作為一種新質(zhì)高技術(shù)作戰(zhàn)裝備，仍然是人的作戰(zhàn)能力的增強(qiáng)和延伸，其唯一評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)仍須是在人類實(shí)際戰(zhàn)爭(zhēng)當(dāng)中的應(yīng)用價(jià)值。

三 基于E-HCPS視角理解裝備實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用價(jià)值

人類的文明史，也是戰(zhàn)爭(zhēng)史，大致可分為冷兵器時(shí)代、機(jī)械化時(shí)代和信息化戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)代。什么是戰(zhàn)爭(zhēng)？軍事學(xué)一般認(rèn)為：戰(zhàn)爭(zhēng)是以?shī)Z取、占領(lǐng)和控制為目的，以暴力活動(dòng)為主要手段，以一方失去或放棄暴力活動(dòng)為標(biāo)志的人類激烈對(duì)抗活動(dòng)。戰(zhàn)爭(zhēng)，是參戰(zhàn)者的機(jī)動(dòng)能力、打擊能力、防御能力、感知能力和組織能力的綜合博弈，策略在于正確有效的組織，充分的運(yùn)用有限的感知、機(jī)動(dòng)、打擊和防御資源，在戰(zhàn)場(chǎng)的局部時(shí)空聚集信息和能量?jī)?yōu)勢(shì)。

圖7 軍事學(xué)意義上的作戰(zhàn)活動(dòng)理論架構(gòu)圖

3.1

實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用價(jià)值的本質(zhì)

毛主席指示的“保存和發(fā)展自己，消滅和驅(qū)逐敵人”，是戰(zhàn)爭(zhēng)的基本原則，在戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)役和戰(zhàn)略各個(gè)層次一致適用，是作戰(zhàn)對(duì)抗的直接目的，也是一切軍事行動(dòng)的真諦。即便在戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)役層次采取誘敵深入、放棄局部等策略，依然是為了在戰(zhàn)役、戰(zhàn)略層次實(shí)現(xiàn)對(duì)敵人的消滅和驅(qū)逐。

那么，“保存和發(fā)展自己，消滅和驅(qū)逐敵人”的本質(zhì)是什么？

首先的，“自己”與“敵人”的本質(zhì)是什么？對(duì)于這個(gè)問題的重要性，毛選開篇即教導(dǎo)“誰是我們的敵人，誰是我們的朋友”。

從生物科學(xué)和社會(huì)科學(xué)看來，人，自然進(jìn)化而來，從自然進(jìn)化中脫穎而出成為社會(huì)化高級(jí)動(dòng)物，究其本質(zhì)無外乎道金斯所謂“自私的基因”和安德森、赫拉利所謂“想象的共同體”。與之對(duì)應(yīng)，前者的敵我之別所引發(fā)的戰(zhàn)爭(zhēng)即為人類生存資源爭(zhēng)奪戰(zhàn)爭(zhēng)，包括土地、水源、礦產(chǎn)、漁場(chǎng)等資源戰(zhàn)爭(zhēng)；后者的敵我之別所引發(fā)的戰(zhàn)爭(zhēng)即為共同體想象沖突戰(zhàn)爭(zhēng)，包括宗教戰(zhàn)爭(zhēng)、道義戰(zhàn)爭(zhēng)、民族國(guó)家戰(zhàn)爭(zhēng)、政治制度意識(shí)形態(tài)戰(zhàn)爭(zhēng)、文明戰(zhàn)爭(zhēng)等。敵我之別，無外乎生存資源矛盾與想象共同體矛盾。人類曾經(jīng)發(fā)生和正在發(fā)生的戰(zhàn)爭(zhēng)，往往兼具生存資源矛盾和共同體想象矛盾的雙重矛盾性質(zhì)。

超越生物科學(xué)和社會(huì)科學(xué)，向著更底層的物質(zhì)、能量、信息、認(rèn)知等維度解構(gòu)，軍事學(xué)就來到了現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)科學(xué)。

在這個(gè)底層，道金斯“自私的基因”可以歸結(jié)為具備哈肯“自組織協(xié)同”能力的普利戈金“耗散結(jié)構(gòu)”——“基因耗散結(jié)構(gòu)”——具備消耗開放環(huán)境中的信息物理熵，增加熵，而復(fù)制或創(chuàng)造“基因耗散結(jié)構(gòu)”形成局部的、意向性的熵減。對(duì)此，前人薛定諤在《從混沌到有序》中已做出了模糊的預(yù)言，而正是其預(yù)言啟迪了人類發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和基因。

在這個(gè)底層，人類生存資源爭(zhēng)奪戰(zhàn)爭(zhēng)不過是：相近的人類“基因耗散結(jié)構(gòu)”協(xié)同起來，與差異的人類“基因耗散結(jié)構(gòu)”之間為了爭(zhēng)奪開放環(huán)境中的信息物理熵，而展開的激烈的博弈、競(jìng)爭(zhēng)和對(duì)抗。為此，“保存和發(fā)展自己”=我方“基因耗散結(jié)構(gòu)”在開放環(huán)境中消耗信息物理熵，實(shí)現(xiàn)我方“基因耗散結(jié)構(gòu)”的復(fù)制、變異、重組、演進(jìn)；“消滅敵人”=我方“基因耗散結(jié)構(gòu)”在開放環(huán)境中消耗信息物理熵，聚合進(jìn)攻性信息物理熵打亂敵方“基因耗散結(jié)構(gòu)”，使其歸于無序、熵；“驅(qū)逐敵人”=我方“基因耗散結(jié)構(gòu)”在開放環(huán)境中消耗信息物理熵，將敵方“基因耗散結(jié)構(gòu)”與指定開放環(huán)境絕緣，使敵方“基因耗散結(jié)構(gòu)”始因哥德爾不完備和熱力學(xué)第二定律不得發(fā)展，終因熱力學(xué)第二定律在環(huán)境中被耗散歸于無序、熵。達(dá)爾文說“物競(jìng)天擇，適者生存”，現(xiàn)代生物學(xué)早已搞清，真正的適者乃是遺傳基因。

當(dāng)然，上述“基因耗散結(jié)構(gòu)”并非只是DNA或RNA本身，因?yàn)樗鼈儽旧聿⒉荒軈f(xié)同行動(dòng)，而是需要在蛋白質(zhì)外殼、細(xì)胞的包裹下，在細(xì)胞的分化后，在器官組織的協(xié)作中，支撐起從病毒、單細(xì)胞生物、脊椎動(dòng)物至智人的個(gè)體生命及其群體，才涌現(xiàn)出共生、競(jìng)爭(zhēng)、捕食等協(xié)同行動(dòng)的完整多尺度協(xié)同自組織運(yùn)行體系。也就是說，“基因耗散結(jié)構(gòu)”是以基因?yàn)楹诵牡?、生命多尺度協(xié)同協(xié)同運(yùn)行體系所形成的耗散結(jié)構(gòu)。另一方面，用于“消滅敵人”的打亂敵方“基因耗散結(jié)構(gòu)”，往往并非直接打擊敵人的DNA或RNA（核爆周邊的核輻射、等離子體蒸發(fā)等除外），而是直接打擊敵人的核心器官組織或者細(xì)胞，通過破擊體系從而間接毀滅其遺傳基因。

“想象的共同體”是人類社會(huì)化、超越生物基因的信息物理屬性，建構(gòu)在意識(shí)、情感、智慧等信息認(rèn)知上的文明副產(chǎn)品，依然符合“自組織協(xié)同”和“耗散結(jié)構(gòu)”的基本規(guī)律。研究共同體想象沖突戰(zhàn)爭(zhēng)的“保存和發(fā)展自己，消滅和驅(qū)逐敵人”，依然可以統(tǒng)一納入自組織協(xié)同耗散結(jié)構(gòu)與信息物理熵減博弈的視角進(jìn)行分析。美蘇冷戰(zhàn)，以東歐陣營(yíng)解體告終，蘇聯(lián)“共同體想象”坍塌，完美的詮釋了近乎純粹的共同體想象沖突戰(zhàn)爭(zhēng)。

軍事裝備，是人類面向戰(zhàn)爭(zhēng)需求對(duì)個(gè)體和群體能力增強(qiáng)和延伸。在人類生存資源爭(zhēng)奪戰(zhàn)爭(zhēng)和共同體想象沖突戰(zhàn)爭(zhēng)中，軍事裝備是重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。在當(dāng)下，混合戰(zhàn)爭(zhēng)、二次冷戰(zhàn)、超限戰(zhàn)等概念甚囂塵上，雖然孫子兵法說“不戰(zhàn)而屈人之兵，善之善者也”，但馬克思特別指出“批判的武器不能代替武器的批判”。因此，在傳統(tǒng)戰(zhàn)爭(zhēng)范疇探討底層邏輯和基本規(guī)律，研究軍事裝備實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用價(jià)值的機(jī)理本質(zhì)，依然具有軍事理論和現(xiàn)實(shí)方面的重要意義。

3.2

基于E-HCPS視角的裝備實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用價(jià)值

上世紀(jì)八十年代，隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)連接傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)，且該系統(tǒng)具備了與外部開放或封閉的環(huán)境進(jìn)行信息物理反饋式交互的能力。這種獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)，被稱為信息物理系統(tǒng)（CPS）。

同一時(shí)期，在軍事領(lǐng)域計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)被引入指控控制系統(tǒng)（C2）并結(jié)合物理平臺(tái)和武器被用于ISR和殺傷鏈閉環(huán)，從而構(gòu)成了C4KISR系統(tǒng)。對(duì)比以上兩個(gè)概念，可以大致認(rèn)為C4KISR系統(tǒng)就是軍事領(lǐng)域的CPS，具備適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)高度復(fù)雜多變環(huán)境、可執(zhí)行博弈對(duì)抗作戰(zhàn)行動(dòng)的軍用CPS。

事實(shí)上，站在更為廣義的視角來看，集成電路時(shí)代之前的機(jī)械，從水力/風(fēng)車磨坊、黃道婆的紡織機(jī)、瓦特的蒸汽機(jī)算起，至蒸汽火車、戰(zhàn)列艦、螺旋槳飛機(jī)、V-1/V2導(dǎo)彈，均可算作預(yù)編程信息物理系統(tǒng)。這類預(yù)編程信息物理系統(tǒng)通過機(jī)械機(jī)構(gòu)和電路設(shè)計(jì)、與人和環(huán)境交互，可具備比例、與非等基礎(chǔ)數(shù)理邏輯，從而具備PNT能力（如日晷、機(jī)械鐘表、指南針、六分儀）、復(fù)雜計(jì)算能力（算盤、恩尼格碼密碼機(jī)、機(jī)械式差分機(jī)）、自動(dòng)控制能力（二戰(zhàn)期間的導(dǎo)彈、飛機(jī)投彈瞄準(zhǔn)儀和自動(dòng)駕駛儀等）。甚至，純粹的機(jī)械式計(jì)算機(jī)，就已經(jīng)具備了再編程計(jì)算能力——巴貝奇的機(jī)械式分析機(jī)能用多項(xiàng)式展開的方法計(jì)算對(duì)數(shù)和三角函數(shù)，具體的計(jì)算過程則是用打孔卡片輸入，完成類似匯編語(yǔ)言的程序指令。

圖8 機(jī)械式二號(hào)差分計(jì)算機(jī)（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）

近年來，隨著機(jī)器人生活場(chǎng)景應(yīng)用、智能制造、穿戴式設(shè)備、增強(qiáng)人體技術(shù)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外有學(xué)者又提出了人-信息物理系統(tǒng)（HCPS）的概念。

研究作戰(zhàn)，講究“敵地我三情”和“人-機(jī)-環(huán)”。為此，根據(jù)錢學(xué)森開放復(fù)雜巨系統(tǒng)工程理論，分析智能無人作戰(zhàn)集群等新興信息化、智能化軍事裝備的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用價(jià)值，不妨按照“環(huán)境-人-信息物理系統(tǒng)”（E-HCPS）的框架，如圖9所示，按照“四域三維”對(duì)作戰(zhàn)OODA環(huán)分析交戰(zhàn)博弈對(duì)抗行為，四域包括物理域、感知域、認(rèn)知域、意識(shí)域，三維包括手段性的機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)維、電磁/水聲等物理場(chǎng)維和目的性的信息熵增減維。

圖9 E-HCPS視角下交戰(zhàn)活動(dòng)全維對(duì)抗的理論分析框架

機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)維的交戰(zhàn)對(duì)抗，主要是通過平臺(tái)機(jī)動(dòng)至有利陣位再使用各種彈道武器，對(duì)敵方的平臺(tái)、偵察探測(cè)、指控控制設(shè)施進(jìn)行打擊。例如，穿甲彈、反坦克導(dǎo)彈打擊坦克，反艦導(dǎo)彈、艦炮打擊敵方艦船，防空導(dǎo)彈、高射炮打擊敵方飛機(jī)，反輻射導(dǎo)彈、哈比無人巡飛彈打擊敵方雷達(dá)陣地，巡航導(dǎo)彈、隱身飛機(jī)空投精確制導(dǎo)炸彈打擊敵方指揮中心、斬首敵方軍政領(lǐng)導(dǎo)。本質(zhì)上，這些彈道武器都在開放環(huán)境中消耗信息物理熵，最終通過戰(zhàn)斗部破片、爆轟等物質(zhì)媒介聚合進(jìn)攻性信息物理熵，在物理底層將敵方設(shè)施、裝備、武器、人員等有序的“耗散結(jié)構(gòu)”打亂，歸于物理性的無序和熵。

物理場(chǎng)維的交戰(zhàn)對(duì)抗，以電磁頻譜戰(zhàn)來說，包括高能微波武器打擊、電子戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)賽博攻擊。其中，高能微波武器打擊主要是向空間特點(diǎn)位置精確發(fā)射高場(chǎng)強(qiáng)電磁波，利用高能微波物理效應(yīng)對(duì)敵方射頻系統(tǒng)、武器乃至人員等有序的“耗散結(jié)構(gòu)”進(jìn)行毀傷，歸于物理性的無序和熵。電子戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)賽博攻擊主要是將敵方作戰(zhàn)裝備歸于信息處理層面的無序和熵。

目標(biāo)特性和作戰(zhàn)意圖隱偽欺騙、心理戰(zhàn)，其手段主要以物理場(chǎng)為媒介，其目的主要是將敵方人員等歸于信息認(rèn)知層面的無序和熵。

四 智能無人作戰(zhàn)集群的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用價(jià)值

4.1

無人作戰(zhàn)集群的智能

前言已提到，隨著近年來數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化廣泛滲透人類生產(chǎn)和戰(zhàn)爭(zhēng)領(lǐng)域，以及“大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)”沉渣泛起，發(fā)軔于冷戰(zhàn)的無人作戰(zhàn)裝備集群也迎來了“+智能化”的黎明。

那么，什么是無人作戰(zhàn)集群的智能？

首先，什么是智能？

從古至今，關(guān)于智能的定義很多，近幾年人工智能的火熱更是將這個(gè)詞匯變成了學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界、商業(yè)界乃至日常的高頻用詞。筆者傾向圣塔菲學(xué)派的主流觀點(diǎn)——智能就是使混沌變有序的能力，包括：觀察開放復(fù)雜世界后歸納出簡(jiǎn)單本質(zhì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)世界智能（牛頓發(fā)現(xiàn)自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、從相軌跡圖推非線性微分方程、撥開戰(zhàn)爭(zhēng)迷霧），在開放復(fù)雜環(huán)境中實(shí)現(xiàn)意向性自組織協(xié)同行動(dòng)的改造世界智能（遷徙、捕食、生殖繁衍、贏得戰(zhàn)爭(zhēng)）。

如圖10所示，元胞自動(dòng)機(jī)是圣塔菲學(xué)派設(shè)計(jì)的經(jīng)典機(jī)器智能體，其自組織變混沌為有序的能力，乃至實(shí)現(xiàn)自指、自復(fù)制的能力，無疑是即便初步依然智慧的能力。

圖10 元胞自動(dòng)機(jī)的機(jī)器智能：從混沌到有序（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）

霍蘭說：“為了適應(yīng)性，造就復(fù)雜性”。綜合以上對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)的理解、對(duì)武器裝備及其實(shí)戰(zhàn)價(jià)值的理解和對(duì)智能的理解，可以初步對(duì)無人作戰(zhàn)集群的智能定義如下：

人使用無人作戰(zhàn)集群裝備所組成的軍事HCPS，為適應(yīng)開放復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，以“保存和發(fā)展自己，消滅和驅(qū)逐敵人”為根本目的意向，圍繞典型作戰(zhàn)任務(wù)的偵探打評(píng)保全流程效能涌現(xiàn)，通過單體無人裝備復(fù)雜自適應(yīng)、無人集群復(fù)雜自組織和人機(jī)復(fù)雜交互增強(qiáng)等途徑及其協(xié)同運(yùn)用，所演進(jìn)發(fā)展的一種軍事能力。

其中，戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性，包括自然環(huán)境復(fù)雜性（如云雨霧雪、風(fēng)浪流、溫鹽密、地形地貌等，往往表現(xiàn)出非定常、隨機(jī)、非線性和相互耦合的復(fù)雜特點(diǎn)）和敵我人造環(huán)境復(fù)雜性（電磁頻譜環(huán)境、水聲環(huán)境、目標(biāo)隱身偽裝機(jī)動(dòng)等，我方人造環(huán)境往往呈現(xiàn)目的合作和資源競(jìng)爭(zhēng)的特點(diǎn)，敵方人造環(huán)境往往呈現(xiàn)沖突對(duì)抗和同化吸收的特點(diǎn)）。

其中，作戰(zhàn)任務(wù)行動(dòng)的目的意向根源在人，無人作戰(zhàn)集群裝備本質(zhì)上仍然是人個(gè)體和群體作戰(zhàn)能力的增強(qiáng)和延伸，無人作戰(zhàn)集群的智能需要人機(jī)復(fù)雜交互增強(qiáng)，為此須知：平臺(tái)中心、數(shù)據(jù)中心、知識(shí)中心、網(wǎng)絡(luò)中心、決策中心，概莫繞不開以戰(zhàn)爭(zhēng)以人為核心。

根據(jù)以上定義，結(jié)合作戰(zhàn)E-HCPS“四域三維”視角，易見實(shí)現(xiàn)無人作戰(zhàn)集群的智能化：

不只是軟件的，還是硬件的；

不只是學(xué)習(xí)訓(xùn)練測(cè)試的，還是規(guī)劃設(shè)計(jì)、預(yù)編程的；

不只是算法的，還是網(wǎng)絡(luò)、軟件架構(gòu)、操作系統(tǒng)、指令集的；

不只是傳感器、信道、芯片的，還是材料、結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)、流體的；

不只是航行器平臺(tái)、武器的，還是聲、光、電、磁物理場(chǎng)的；

不只是裝備研制的，還是訓(xùn)練演習(xí)、實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用人機(jī)融合演進(jìn)的。

4.2

智能無人作戰(zhàn)集群實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用價(jià)值的理論探討

傳統(tǒng)的無人作戰(zhàn)集群，包括1982年貝卡谷地電子戰(zhàn)無人機(jī)集群、“哈比”反輻射無人機(jī)集群，采用預(yù)先籌劃進(jìn)行任務(wù)協(xié)同，綜合利用低慢小無人機(jī)難以防御、功能定制高性能裝備、低成本大批量運(yùn)用和蘭開斯特戰(zhàn)斗方程平方律等優(yōu)勢(shì)，形成面向特定任務(wù)的高效能作戰(zhàn)能力，從而在機(jī)理上具備了一定的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用價(jià)值。

近年來，隨著低成本無人技術(shù)擴(kuò)散，傳統(tǒng)無人作戰(zhàn)集群被廣泛應(yīng)用于西亞中東等缺乏無人拒止環(huán)境的戰(zhàn)場(chǎng)，在低技術(shù)、中低烈度軍事行動(dòng)中持續(xù)取得優(yōu)異的戰(zhàn)果：

2018年，俄羅斯駐敘空軍基地被13架自殺式無人機(jī)襲擊，造成重大損失；

2019年，沙特石油設(shè)施遭到也門胡賽武裝18架自殺式無人機(jī)襲擊，陷入癱瘓；

2019年，俄羅斯在敘利亞使用無人戰(zhàn)車集群突擊ISIS某高地，以人員0傷亡代價(jià)實(shí)現(xiàn)快速奪占；

2020年，阿塞拜疆戰(zhàn)役級(jí)持續(xù)大批量使用察打一體無人機(jī)、巡飛彈打擊亞美尼亞縱深目標(biāo)，技術(shù)突襲支撐奪取納卡沖突勝利。

通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，理論上可使無人作戰(zhàn)集群在預(yù)先任務(wù)籌劃協(xié)同基礎(chǔ)上，進(jìn)一步具備實(shí)時(shí)的分布式感知層、戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)層、目指殺傷層乃至信號(hào)相參層的協(xié)同能力，達(dá)成作戰(zhàn)HCPS的復(fù)雜自適應(yīng)、復(fù)雜自組織、復(fù)雜融合增強(qiáng)，從而具備適用于“高端戰(zhàn)爭(zhēng)”高技術(shù)、高烈度戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境的前景。

例如，在國(guó)家戰(zhàn)略重回“大國(guó)對(duì)抗”背景下，美國(guó)海軍軍事戰(zhàn)略調(diào)整為“重回制海”，重新采用“面向威脅設(shè)計(jì)”思路，重點(diǎn)針對(duì)大國(guó)戰(zhàn)役級(jí)海上“區(qū)域拒止/反介入”聯(lián)合作戰(zhàn)威脅，提出了“海上分布式作戰(zhàn)”的軍種頂層作戰(zhàn)概念。在“海上分布式作戰(zhàn)”頂層作戰(zhàn)概念指導(dǎo)下，美國(guó)海軍通過兵力結(jié)構(gòu)評(píng)估和造艦計(jì)劃重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了發(fā)展千噸級(jí)無人僚艦、百噸級(jí)反潛持續(xù)跟蹤艇、百噸級(jí)無人潛航器和重型艦載無人機(jī)等智能無人裝備。結(jié)合正在發(fā)展的智能化網(wǎng)信系統(tǒng)，“海上分布式作戰(zhàn)”提出其海上聯(lián)合作戰(zhàn)體系在2030年前后初步形成集群化運(yùn)用智能無人裝備的實(shí)戰(zhàn)能力，進(jìn)而使得美國(guó)海上力量形成在大國(guó)和平競(jìng)爭(zhēng)期間的存在控制成本消耗優(yōu)勢(shì)，以及在大國(guó)高端沖突決戰(zhàn)決勝中的低人員傷亡、高效能殲敵優(yōu)勢(shì)。

由于恐怖核均勢(shì)依然有效，核威懾下高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)理論依然具有現(xiàn)實(shí)意義。在可預(yù)見的時(shí)期內(nèi)，本文談及的智能無人作戰(zhàn)集群裝備將不會(huì)成為大國(guó)全面戰(zhàn)爭(zhēng)的決定性武器，而將主要在混合戰(zhàn)爭(zhēng)、灰色沖突、有限局部戰(zhàn)爭(zhēng)的范疇內(nèi)使能。

同時(shí)，隨著無人裝備大量用于灰色沖突、前沿抵近行動(dòng)，開火決心門檻正不斷被降低，例如，2019年伊朗使用山毛櫸導(dǎo)彈，擊落美國(guó)抵近偵察的MQ-4B戰(zhàn)略無人偵察機(jī)，一度引起海灣據(jù)實(shí)驟然緊張。在高效能的智能無人作戰(zhàn)集群戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)代來臨時(shí)，為了人類共同命運(yùn)，如何規(guī)范使用智能無人作戰(zhàn)集群，如何管控危機(jī)事態(tài)，如何防止戰(zhàn)爭(zhēng)全面升級(jí)，將成為了世界主要核大國(guó)，需要暫時(shí)擱置矛盾，優(yōu)先開展合作，制定國(guó)際法、戰(zhàn)爭(zhēng)法的重要議題。

五 智能無人作戰(zhàn)集群的發(fā)展預(yù)見

從夸克到美洲豹，從獨(dú)木舟到航天飛機(jī)，自然的和人造的系統(tǒng)在去往復(fù)雜的道路上一路奔涌，不見盡頭，為著更好的、更確定的適應(yīng)更復(fù)雜的環(huán)境。目前尚處于概念發(fā)展階段的智能無人作戰(zhàn)集群，具有充分的軍事應(yīng)用需求、合理的作戰(zhàn)制勝機(jī)理、清晰的技術(shù)發(fā)展圖譜，未來必將在人類高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中始終占據(jù)重要的一席之地。

開展智能無人作戰(zhàn)集群研制工程須知，越能適應(yīng)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、承擔(dān)越復(fù)雜作戰(zhàn)任務(wù)的智能無人作戰(zhàn)集群，其系統(tǒng)復(fù)雜度將呈幾何級(jí)數(shù)般越是急遽增加。如何認(rèn)知智能無人作戰(zhàn)集群系統(tǒng)復(fù)雜度、設(shè)計(jì)和駕馭智能無人作戰(zhàn)集群系統(tǒng)復(fù)雜度，將成為研制工程可行的關(guān)鍵因素。戰(zhàn)爭(zhēng)講究“武無第二”，比敵人更能適應(yīng)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)高烈度博弈的、也必是更為復(fù)雜的和先進(jìn)的智能無人作戰(zhàn)集群，才能支撐打贏未來高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)。在工程可行性和復(fù)雜先進(jìn)性天平的中間，參與研制的人及其輔助工具，必須以面向威脅的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用需求為基座，做好平衡支點(diǎn)。

美國(guó)近幾年的相關(guān)型號(hào)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)值得借鑒：XLUUV在平臺(tái)技術(shù)基本成熟情況下立項(xiàng)，利用深海突防通道投送水雷以盡量簡(jiǎn)化環(huán)境和任務(wù)剖面，集群行動(dòng)時(shí)主要應(yīng)用成熟的預(yù)先籌劃進(jìn)行任務(wù)協(xié)同；MQ-25A基于成熟的總體氣動(dòng)布局、發(fā)動(dòng)機(jī)和出動(dòng)回收技術(shù)進(jìn)行集成，主要用于加油等非激烈對(duì)抗性質(zhì)的作戰(zhàn)輔助任務(wù)，集群行動(dòng)時(shí)也主要依賴預(yù)先籌劃進(jìn)行任務(wù)協(xié)同。

實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用價(jià)值是評(píng)估智能無人作戰(zhàn)集群的唯一標(biāo)準(zhǔn)，而實(shí)戰(zhàn)評(píng)估每一代智能無人裝備集群的機(jī)會(huì)可能僅有一次。同時(shí)，以高昂的代價(jià)發(fā)展出的最先進(jìn)的智能無人作戰(zhàn)集群，還需超越“次先進(jìn)武器決定戰(zhàn)爭(zhēng)”的規(guī)律。為此，按照“設(shè)計(jì)裝備就是設(shè)計(jì)戰(zhàn)爭(zhēng)”的理念，需要采用數(shù)字化系統(tǒng)工程方法，面向數(shù)學(xué)物理級(jí)、系統(tǒng)信號(hào)級(jí)、交戰(zhàn)行為級(jí)、集群任務(wù)級(jí)的實(shí)裝和仿真測(cè)試需求，發(fā)展多尺度內(nèi)外聯(lián)合實(shí)時(shí)測(cè)試技術(shù)、基于模型修正確認(rèn)技術(shù)的可驗(yàn)證仿真模擬技術(shù)，構(gòu)建智能無人作戰(zhàn)集群研制訓(xùn)練所需的“實(shí)裝-虛擬-構(gòu)造”（LVC）試驗(yàn)環(huán)境。

智能無人作戰(zhàn)集群是戰(zhàn)爭(zhēng)裝備，主要用于殺戮和破壞。發(fā)展智能無人作戰(zhàn)集群科技，正如戰(zhàn)機(jī)之于民航、曼哈頓工程之于核能、ARPAnet之于互聯(lián)網(wǎng)，必將轉(zhuǎn)化應(yīng)用和服務(wù)于人類未來的生產(chǎn)生活。智能無人作戰(zhàn)集群需要著力突破的HCPS適應(yīng)開放復(fù)雜博弈環(huán)境、單體自主智能、多體協(xié)同智能、人機(jī)交互增強(qiáng)等關(guān)鍵瓶頸科技，將成為未來構(gòu)建更確定、更低耗的人類命運(yùn)共同體的重要第一生產(chǎn)力。

——無人裝備發(fā)展中心

陳侯京，許 嘉