美国国防部应对人工智能机遇与挑战的分析-电子发烧友网

2021年1月，美国兰德公司发布相关报告，以回应美国2019年度国防授权法案（NDAA）和美国国防部联合人工智能中心（JAIC）对美国国防部（DOD）如何应对人工智能（AI）机遇与挑战的相关提问，包括：（1）美国DOD是否已经准备好利用AI威廉希尔官方网站，（2）美国DOD是否需要重新定位以便更有效、更安全地使用AI威廉希尔官方网站并扩大应用规模。

预研人工智能、量子信息等先进威廉希尔官方网站在未来国防领域的应用，加强威廉希尔官方网站评估研究，也是我国军事科技研发应用的重点。

一

美国国防部与人工智能

AI一词首次出现于1956年，自20世纪50年代以来，AI及其分支学科如机器学习得到了很大的发展，但目前尚无AI的统一定义。为保持研究的灵活性，兰德公司此次也没有明确定义AI而是提出问题：在构建（或获取）、测试、转化和维持AI范畴内的广泛威廉希尔官方网站方面，美国DOD如何定位？如果这些AI威廉希尔官方网站不够完善，美国DOD应该如何做？

兰德公司研究小组将待回答的问题分解为3个指导性问题：（1）与美国DOD相关的AI现状是什么？（2）美国DOD目前的AI立场是什么？（3）什么样的内部行动、外部合作和潜在的立法或监管行动可以坚定美国DOD的AI立场？

兰德公司研究小组针对第一个问题评估了美国DOD决策层所需的AI认知，针对第二问题从AI的组织、进展、采用、创新、数据、人才等六个维度进行评估。

二美国DOD决策层所需的AI认知

为了研究AI对美国DOD和战略决策的影响，需要全局考虑：（1）威廉希尔官方网站和能力范围，（2）美国DOD的AI应用范围，（3）投资范围及时间等三个关键因素及其相互作用。

在威廉希尔官方网站和能力范围方面，包括支撑当前AI解决方案的方法，如算法等。虽然AI相关的威廉希尔官方网站很多，但驱动进步的研究集中在少数领域，如深度学习。深度学习需要大量的数据集，深度学习算法具有专用性，当前应用主要是商用。此外，验证、确认、测试和评估（VVT&E）仍然是AI广泛应用面临的挑战，包括安全为首的军事应用。

美国DOD的AI应用范围可以通过4个独立的因素来描述：作业环境可控性、资源可获取性、响应速度和故障影响。图2以这4个因素描述了企业型AI、任务支持型AI、作战型AI三类应用环境。企业型AI包括军队医院健康记录管理等应用，此类应用可控性高、资源可获取性高、响应速度要求不高、数据可恢复因而故障影响可忽略。任务支持型AI包括算法的军事应用，如使用机器学习来辅助分析战区全动态视频等，应用环境在4个因素方面表现居中。作战型AI包括将AI集成到武器系统中，此类应用必须适应动态及对抗性环境，达到快速响应，然而此类应用的计算和通信资源（可能还包括数据）稀缺，故障影响重大，一旦发生故障将带来战略目标风险和重大伤亡。

图2美国国防部AI应用环境分析

投资范围及时间方面，除了AI应用范围内的威廉希尔官方网站投资，还需要以下三方面投资：（1）其他威廉希尔官方网站和促进因素如支持数据收集和管理的基础设施；（2）用于威廉希尔官方网站制衡的VVT&E基础和实践；（3）通用威廉希尔官方网站基础研究，以保持长期威廉希尔官方网站优势。

为了进行预期管理并确保持续的支持，制定从AI设计到全面实施的具体目标十分重要。兰德公司研究小组分析美国DOD的持续投资有望在短、中、长期，分阶段实现AI的大规模部署：（1）短期（最长五年）实现企业型AI应用，（2）中期（五年到十年）实现任务支持型AI应用，（3）长期（十年以上）实现作战型AI应用。

三美国DoD的AI立场

兰德公司从AI的组织、进展、采用、创新、数据、人才等六个维度对美国DOD的AI立场进行了评估。兰德公司认为，美国DOD在六个方面均面临重大挑战。（1）组织上，当前美国DOD的AI战略缺乏过程评估的基准和指标。目前，JAIC尚未被赋予规模化AI应用所需的权力、资源、可见性。类似的挑战也存在于个别服务层面。（2）缺乏数据或者数据缺乏可追溯性、可理解性、可获取性和互操作性。（3）目前AI威廉希尔官方网站的验证、确认、测试和评估方案尚不能确保AI系统的性能和安全，尤其对于安全为首的系统。（4）美国DOD缺乏明确的机制来发展、追踪和培养AI人才，而这一挑战将随着美国DOD与学术界、工业界以及其工作领域的人才争夺而严峻。（5）美国DOD内缺乏AI建设者和使用者之间沟通渠道。（6）目前美国DOD的做法和流程（或实施）可能阻碍DOD内部创新进程以及外部创新引入。

四建议

虽然，美国DOD在AI方面表现出积极态度，但从AI的有效利用和规模化方面来看，整体表现并不理想。为此，兰德公司提出了一系列战略和战术建议，以推进AI的国防应用。

（1）美国DOD应该调整AI治理结构，为实现AI的规模化应用匹配相应的权限和资源。

（2）JAIC应该制定一个五年战略路线图，明确评估基准和指标。

（3）采用集中式AI服务架构的组织都应该制定一个有基准和指标的五年战略路线图。

（4）每年或每两年对整个美国DOD范围内的AI投资进行一次审查，并由JAIC牵头，国防部研究和工程副部长（USD-R&E）、国防部采购和维持副部长（USD-A&S）、参谋长联席会议主席和AI服务代表共同参与。

（5）每年或每两年JAIC应该组织一次威廉希尔官方网站研讨会以展示美国DOD范围内的AI项目。

（6）美国DOD应与工业界和学术界合作共同推进AI系统VVT&E的科学和实践。JAIC应该牵头协调这项工作，与USD-R&E、USD-A&S、美国DOD作战试验和评估部紧密合作，加强美国DOD内外合作伙伴关系。

（7）所有受资助的AI活动都应该包括VVT&E方面的预算。

（8）美国DOD的所有机构都应建立或者加强开发者和使用者之间沟通机制，使AI研究人员、威廉希尔官方网站开发人员和最终的操作人员可以有效连接和沟通。

（9）美国DOD应该认识到数据是关键的资源，继续加强数据收集和管理的实践方法，扩大数据共享同时保护数据安全。

（10）为了激发美国DOD的创新活力并加强外部合作，首席数据官应该向AI社区开放美国DOD的一些数据集。