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07 Sep,2021

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美军全球信息优势系列实验(GIDE)
发布日期:2021-09-07 10:02:18

美军全球信息优势系列实验(GIDE)(图1)


引言
美国北方司令部的任务是威慑、发现和击败对美国的威胁。随着美国军事上不断上升的威胁,以及从小型战争、反恐到民族国家威慑的演变,美军对整合情报并支持快速决策的可靠技术的需求日益迫切。为了展示这些决策能力,美国北方司令部与所有主要作战司令部、盟军合作伙伴、政府和行业合作伙伴举行一系列全球信息优势实验(GIDE),试图预测未来事件,从而实现“信息优势”和“决策优势”。

2021年7月,美国北方司令部完成了GIDE的一系列测试,该实验结合了人工智能(AI)、云计算和传感器技术,可以让五角大楼“提前几天”预测事件。这并不像听起来那么神秘,但它可能会导致军事和政府行动发生重大变化。


一、AI用于事件预测

尝试使用AI来预测具有重大触发因素的未来事件并不是什么新鲜事。基于机器学习的系统观察原始、实时数据的变化,这些变化暗示可能存在的问题。例如,如果卫星图像显示敌对国家的潜艇准备离开港口的迹象,AI可以标记该动作,知道船只可能很快就会离开。AI在某种程度上超越了人类,它使人的很多判断在监视、预测和宏观事件概率分析中几乎变得无关紧要。军事分析师可能需要数小时甚至数天来梳理这些信息——但AI可以在几秒钟内发出警报。


美军全球信息优势系列实验(GIDE)(图2)


美国军方称,GIDE会收集世界各地的传感器数据,帮助决策者提前几天预判敌方的行动。GIDE获取的这些信息不仅来自军方,也来自商业数据:就算是一个普普通通的停车场,AI也能分析出有用信息来。GIDE可以看到有多少飞机停在跑道上,潜艇是否要准备离开,等等。如果AI检测到的结果超过了提前设置的参数,就证明这个地方可能有威胁,系统就会发出警报。

GIDE系统的特点是采用云计算、传感器以及来自卫星、雷达和水下装备的可用信息。通过一年多的测试,该系统使他们获得了“提前几天看到”的能力,从而能够对敌人的活动做出及时反应。GIDE系统使用的技术并不新鲜,但它不是专注于军事问题,而是作为数据和软件问题,它是“一种使用当今可用技术的基于软件的功能”。

二、GIDE 1

第一次GIDE(即GIDE 1)是一次桌面演习(TTX),于2020年12月举行。在这次实验中,北美航空航天防御司令部(NORAD)、美国北方司令部(NORTHCOM),与美国南方司令部、美国印太司令部、美国运输司令部、美国战略司令部,以及负责情报和安全的国防部副部长进行了一场数字兵棋推演,使用AI赋能的同级威胁预警来为跨战区司令部的协作建立原型。GIDE 1将敌军运动的历史信号情报、电子情报和卫星图像提供给人工智能算法,通过该算法生成可能的敌人行动路线并推荐主动的蓝军响应对策。

美军全球信息优势系列实验(GIDE)(图3)

NORTHCOM负责人VanHerck

三、GIDE 2

第二次GIDE(即GIDE 2)于2021年3月22日至23日举行。GIDE 2扩大了参与范围,包括所有作战司令部和联合人工智能中心(JAIC)。实验的目标是让每个战斗指挥官对威胁状况有一个共同的了解;通过人工智能和机器学习工具获得对手行动的早期迹象;并就响应行动进行跨作战司令部的协同,从而获得更快的决策速度并最终提高威慑能力。

美军全球信息优势系列实验(GIDE)(图4)

GIDE 2演习中加拿大皇家空军P-3反潜机(上)、美国空军2架F-16C(中)和F/A-18A(下)编队飞行

GIDE 2在11个作战司令部领导的参与下,展示了融合全域感知、AI赋能的跨作战司令部决策辅助、增强的威慑能力以及通过快速行动路线(COA)开发能力增加的决策空间。该实验还与NORAD的北极防空演习AMALGAM DART合作,这使GIDE参与者能够进入现实场景并做出反应。GIDE 2旨在通过使用AI赋能的情报,进行跨作战司令部的协作来实现全球协同。GIDE 2测试了三种决策辅助工具——Cosmos、Lattice和Gaia——它们利用人工智能和机器学习技术、从战术到战略层面快速为决策者提供信息,可在全球范围内对抗两个竞争对手。

三个工具显示的信息和界面都不一样,但它们之间能够公开共享数据。这三种工具的使用范围横跨战略级的跨作战司令部协作、战役级全球感知、战术级机器使能的行动方案(COA)制定。NORAD拒绝提供开发这些工具的供应商的名字,只透露最终这些软件系统都不会只由固定供应商提供。

美军全球信息优势系列实验(GIDE)(图5)


Cosmos

Cosmos是一种战略级的跨作战司令部协作工具,GIDE 2实验中测试的是其Beta版本,它能够让作战司令部之间成功实现实时的、基于云的协作。该工具让指挥官能够了解竞争对手在全球的行动情况,并针对性地进行快速行动方案(COA)开发,形成全球一体化的蓝军响应行动。Cosmos能够切实促进作战司令部之间的全球一体化,显著减少开发响应方案所需的时间。

Gaia

Gaia是一个战役级的全球全域感知工具,它整合了大量信息源和AI赋能的指示和警告。这一原型工具将所有态势显示在“一张屏幕”上,指挥官不仅可以看到一个地理责任区域(AOR)内的情况,而且可以看到全球以及多域的状况。在GIDE 2实验中,Gaia实时集成了来自陆、海、空、天的多域实时情报,提供了全球部队部署信息并对竞争对手的行动进行预警(预警情报是由Maven项目开发的人工智能系统进行分析的)。

Lattice

Lattice与以上两个工具紧密相关。Lattice是由联合人工智能中心(JAIC)启动的项目,使用JAIC设计的算法。该工具基于不同位置的雷达信息,提供实时的空域威胁跟踪图像和响应策略。这些雷达信息已由北美航空航天防御司令部和北方司令部研制的Pathfinder系统进行处理。Lattice大大增加了可选响应方案的数量,减少了将防御资产与空中威胁进行匹配所需的时间和人工工作量。该工具能够为使用者增加战术决策空间,管理数量更多、复杂性更高的威胁,以及提供更好的应对方案。

四、GIDE 3

第三次GIDE(即GIDE 3)于2021年7月8日至15日进行,GIDE 3由NORAD、NORTHCOM与美国所有11个作战司令部合作完成,该次实验与联合人工智能中心(JAIC)进行了合作,并得到空军首席架构师办公室的大量资金和人力支持。

美军全球信息优势系列实验(GIDE)(图6)


GIDE 1和GIDE 2的重点是如何使用AI协调少数命令之间的预警警报,以及战争期间在后勤方面如何进行协作。GIDE 3重点是测试JAIC的new Matchmaker工具,旨在通过从战场和分析人员获得的实时数据,来制定防御策略。该工具旨在提供JADC2中的核心功能,即链接和分析跨域的数据。另外,NORAD、NORTHCOM在应用Pathfinder程序,该程序使用人工智能来检测来袭导弹甚至小型无人机等空中威胁。

GIDE 3经过了三个阶段。第一阶段侧重于有效的数据解决方案,通过早期的迹象和警告(I&W)来增加决策空间。第二阶段评估了应对竞争物流的能力,并展示了快速创建威慑选项和动态竞争物流规划的全球合作。第三阶段,展示了JAIC在机器驱动的防御策略制定方面的能力。

GIDE 3主要关注关键运输线路(例如巴拿马运河)受到挑战的情况下的有争议的物流。GIDE 3实验展示了如何使用专为跨作战司令部的协作、评估和决策而设计的软件工具来实现更有效的全球后勤协调、情报共享和作战规划。通过整合来自全球传感器网络和其他网络的更多信息,利用人工智能和机器学习技术的来识别数据中的重要趋势,向指挥官提供当前和预测的情报,北美防空司令部和美国北方司令部正在为全球的领导者提供帮助,无论是在竞争、危机还是冲突中,都有更多时间做出决定并选择可用的最佳选项。

在GIDE 3期间,NORAD和NORTHCOM得到了空军首席架构师办公室(CAO)的支持,他们进行了架构演示与评估5(ADE5)演习。ADE 5是CAO一系列架构演示和评估活动中的第五次,这些活动检查企业范围的架构及其集成,同时促进信息优势和决策优势技术演示,为未来的架构开发提供信息。CAO为执行GIDE 3提供了大量资金和人力资源,从而实现了一个更强大的现实世界结构,以展示和评估服务的基线架构。

NORAD和USNORTHCOM不断从这些实验中学习,并与合作伙伴开始开始规划GIDE 系列中的下一个实验。

美军全球信息优势系列实验(GIDE)(图7)

GIDE 3期间部署的starlink天线

本次实验结合了三大主要支柱,以实现敏捷的国防部决策优势任务架构:

  • 来自空军和太空部队的新兴技术和作战概念;

  • 第三次全球信息优势实验(GIDE 3);

  • “太平洋钢铁2021”敏捷战斗运用演习。


小结


GIDE平台预计在2022年春季的下一次全球综合演习中进行验证。这种预测性人工智能的优势非常明显,五角大楼不仅可以对事件做出反应或依赖过时的信息,还可以采取主动措施,例如部署部队或加强防御。这是AI如何从内部、自下而上而(不仅仅是自上而下)实际改变人类指挥系统和治理的一个例子。


AI正在寻找不同寻常的线索,例如是否出现了更多停放的汽车或飞机。它不能确定发生了什么——仍然需要人类的大量参与。即便如此,如果这项技术能够防止“意外”攻击或导致谈判(而不是冲突),那么它可能是值得的。




主要参考资料
https://www.af.mil/News/Article-Display/Article/2703548/norad-usnorthcom-lead-3rd-global-information-dominance-experiment/
https://www.northcom.mil/Newsroom/News/Article/Article/2563230/us-northern-command-executes-the-second-in-a-series-of-global-information-domin/
https://breakingdefense.com/2021/03/exclusive-northcom-developing-testing-ai-tools-to-implement-jadc2/
https://www.afcea.org/content/northcom-and-norad-send-demand-signal-defense-department
https://www.cavok.com.br/teste-do-norad-conecta-todos-os-comandos-combatentes-com-informacoes-baseadas-em-inteligencia-artificial
https://www.thefifthcolumn.xyz/forum/defence-industry-science-and-technology/1046-jadc2-joint-all-domain-command-and-control-campaign-plan-experiment-2
https://today.in-24.com/world/190370.html

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