當智能炸彈遇見人工智能
想象一下,當炸彈和人工智能相遇,將會產生怎樣的“化學反應”?不少科幻題材的文學、影視作品曾經展示了二者結合帶來的玄妙和震撼。如今,這樣的科幻場景正在成為現實。
SPICE-250滑翔炸彈。
近期,一些國家研發出能夠針對不同目標來調整殺傷效果的新一代智能炸彈,也就是加載了人工智能的智能炸彈。它既可用于殲滅大規模的武裝部隊,也可用于殲滅特定數量的恐怖分子,且能在作戰過程中避免對平民造成傷亡。
“加載了人工智能的智能炸彈”,聽上去仿佛是語義重復,實則不然:早在上世紀80年代,智能炸彈就已問世,它原先并沒有加載人工智能,更多專注于擊中目標過程中的制導。而新一代智能炸彈,與它的“前輩”已經迥然不同。
今天,我們來解讀智能炸彈的“前世今生”——
認識一下傳統的智能炸彈
3年前,俄羅斯《晨報》曾報道,俄羅斯成功研制出能夠自行找到地面目標的智能炸彈——PBK-500U集束炸彈。這種炸彈主要通過整合其中的導航系統,完成對裝甲目標、導彈和火炮的精確命中,并能最大限度地降低誤傷平民的風險,從而基本實現“發射后不管”。但它仍是傳統意義上的智能炸彈。
傳統的智能炸彈主要有以下幾種屬性:
——核心元件并非智能時代的產物。智能炸彈是由普通炸彈改造而來的,其最為核心的部分包括自導彈頭(電子傳感器)、彈載計算機和飛行控制器(全動式可控尾翼)。這些核心部分的元件皆為信息化時代的產物,且早已投入作戰應用之中。如海灣戰爭期間,美軍當時遇到彈藥精確制導性能不足的問題。美國空軍研究實驗室在原有智能炸彈基礎上,開始研究惡劣氣象條件下精確制導彈藥的應用問題,并于5年后研制出聯合直接攻擊彈藥(JDAM)。科索沃危機期間,美軍首次使用聯合直接攻擊彈藥,使用量為652枚,命中率高達98%。之后,不斷改進的聯合直接攻擊彈藥被陸續配備到B-52H轟炸機、F-16戰斗機上。
——目標攻擊離不開高精度的導航系統。智能炸彈可以攻擊特定目標,這在很大程度上降低了誤傷平民的風險。然而,在對特定目標實施攻擊的過程中,智能炸彈仍然十分依賴高精度的衛星導航。例如,PBK-500U集束炸彈只有在精確導航的條件下,才能確保將誤差控制在幾米或者十米內。聯合直接攻擊彈藥只有在可接收GPS衛星信號時才能正常工作,而當信號被干擾或信號變得很弱時,聯合直接攻擊彈藥的攻擊行動就有可能被中斷,進而造成災難性后果。
——無法擁有像導彈一樣的自主動力。導彈配備有專門的動力裝置,能夠在距離目標較遠的地方進行投放。而智能炸彈從飛機上扔下來時,其運動軌跡不僅受地球引力的作用,還受氣候變化的影響。雖然通過在炸彈上安裝激光導引頭,當炸彈被扔下時載機上的激光發射器將會照射目標,為炸彈提供精確的方位導引,但由于其本身沒有動力系統,飛行距離受限,因而仍未真正實現完全意義上的“發射后不管”。
“深度學習算法”助力智能炸彈
據報道,以色列拉斐爾公司日前推出了一種最新型號的智能炸彈——SPICE滑翔炸彈,它可以借助人工智能的“深度學習算法”來不斷調整目標攻擊偏差,從而更好地選擇、追蹤和打擊特定目標。如此,智能炸彈才真正意義上與人工智能結合在了一起。
SPICE滑翔炸彈有3種型號:SPICE-2000、SPICE-1000和SPICE-250。SPICE-250重約113千克,是SPICE系列滑翔炸彈采用人工智能技術的最新版本。這種炸彈具備“光電場景匹配技術”,能夠將地形數據上傳到炸彈上,再將數據與實時光電圖像結合,可以在沒有GPS導航的環境下自主開展工作。顯然,與過去傳統的智能炸彈相比,其智能化程度大幅提升。
——精確度更高。在“深度學習算法”的基礎上,新一代智能炸彈能夠更加精準地識別地面上的移動目標,并有效地將相關目標與無關目標區分開來。拉斐爾公司的有關負責人表示,人工智能的“深度學習算法”能夠利用建模的方式,將目標的相關特性嵌入到系統之中,從而識別并鎖定目標。同時,用于建模的數據越多,系統在實際應用中的識別率就會越高。通過使用首字母縮略詞進行自動目標獲取和識別,拉斐爾公司完成了SPICE-250滑翔炸彈的開發和測試,現已交付軍方使用。
——可控性更大。鑒別某種武器系統智能化程度的一個重要標準,是看它在處理意外情況時的“隨機應變能力”。當目標位置并不那么清晰,或者目標的精準坐標被誤報時,新一代智能炸彈僅通過一張目標物的圖片以及大概位置,就能找到目標并摧毀它。此外,新一代智能炸彈的反應速度也有所提升,甚至在擊中目標之前的幾秒鐘內,程序都可以被中止或作重新瞄準。如SPICE-250滑翔炸彈通過雙向數據鏈連接,運用“深度學習算法”就能夠從早期發射提取的數據中優化智能控制。
——隱秘性更強。由于新一代智能炸彈具有較小的體量,能夠輕松掛載于戰機內置彈艙中,這正好契合了新時代戰機高隱秘性要求。同時,采用體量較小的智能炸彈,將大大增加炸彈的裝載量。如美軍一架“捕食者”戰機一般只能攜帶2枚“地獄火”炸彈,若成功改為攜帶這種體量較小的智能炸彈,在隱秘情況下戰機裝載量將達到12枚,可大大提升攻擊力。此外,新一代智能炸彈還可配備通用或穿透彈頭,允許單架戰機攜帶多種武器,以滿足多功能需求。
未來戰場智能炸彈將何去何從
目前,新一代智能炸彈已經從開發、測試階段逐漸走向成熟。世界各國著眼未來戰場,紛紛關注新一代智能炸彈的研制與應用。
以美國為例,其新一代智能炸彈的主要生產商就包括波音公司、洛克希德·馬丁公司等大型軍工企業。然而,即使新一代智能炸彈擁有傳統炸彈所不具備的諸多優勢,從完全意義上替代當前所有傳統炸彈也并不現實。一方面,新一代智能炸彈所執行的任務通常對打擊的精度要求較高,尤其多用于打擊與民用目標距離較近的軍用目標,還不能適用于所有目標;另一方面,由于普通炸彈造價相對低廉,通常會在一定區域內采取“地毯式轟炸”,即一次性連續投放多枚炸彈。這種投放方式雖然精度有限,帶來的毀傷效果卻十分巨大,尤其是對目標無差別的打擊,通常能帶來更直觀的威懾效果。而出于對成本的考慮,造價更高的新一代智能炸彈不會采用這樣的投放方式。
有關研究人員曾描述過這樣一個案例:在一次戰斗中,飛行員將具有延遲爆炸功能的智能炸彈MK82投向正在休整的敵軍護衛車隊。MK82如期在地面延遲爆炸,但只造成了地面晃動,敵軍戰車并未受損,敵軍快速撤離。對此問題,后來加以研究得出解決方案:讓戰機攜帶延遲引信炸彈和常規炸彈各一半,以確保在單一打擊方式無效時,可進一步實施補充打擊。
可見,在未來戰場上,新一代智能炸彈與傳統炸彈都有各自作用,應根據戰場實際各取所需。當然,隨著人工智能技術及其軍事應用的不斷發展,新一代智能炸彈將更好地適應未來復雜多變的作戰環境。