未來已來,開啟算法決定戰法的時代

作者:林東

引言

自海灣戰爭以來,面向信息化戰爭的戰法創新如火如荼,從戰術研究到戰役研究,甚至到戰略博弈研究,湧現出“目標戰”“癱瘓戰”“點穴戰”“機動戰”等一系列新概念,但這些戰法能否成立,不只是看思路和組織是否可行,更重要的是看是否落實到能讓計算機執行的具體算法上來。

“互聯網+”推動戰爭進入大規模計算階段,計算從基礎部件躍升為核心部件

技術決定戰術,技術革命決定戰術革命。與機械化及其之前的技術革命不同,信息化戰爭在以製導武器為特徵的硬件革命進入穩定狀態之後,正在“互聯網+”衝擊下,在以大數據、雲計算為標誌的軟件革命中,更深刻地推動作戰方法大變革,從而內在地改變從戰術到戰役的基本面貌。

戰場情報依賴大數據分析,數據挖掘算法決定知己知彼。情報是戰略、戰役、戰術共同的基礎,情報優勢是戰爭的最大優勢。隨著大數據技術的發展,零散而海量的信號、數據成為戰役戰術情報新的起點,處於輔助地位的統計分析躍升到主導地位的大數據分析上來。美軍《大數據倡議》指出,要開發巨量而復雜的數字信息提高指揮官獲得情報的能力,但進行大數據分析的成敗在於設計數據挖掘算法。正如海豹突擊隊奇襲拉登的小行動,一天產生的數據就達幾十T,實踐說明,今天美軍信息化已經發展到了沒有大數據分析就打不了仗的地步。

一體化作戰實質是集成計算,聯合作戰走向軟件一體化而非硬件一體化。說到底,未來一體作戰是靠兵力規划算法統一生成的。伴隨軟件革命成為信息化的龍頭,信息化戰爭勝出機械化戰爭的新的階段性特徵就是一切戰鬥計劃、戰役計劃和戰爭計劃都需轉向計算機生成上來,其本質就是算法生成戰法。今天,軍事信息革命進入軟件主導的新階段,傳統逐級分解的戰役計算轉向一次性集中統一的計算,用以組織精準戰役計劃。分散的小規模計算轉向集中的大規模計算,這是一體化的實質。所有互聯互通、要素融合的目的是讓跨軍種的兵力、資源和信息進入統一的兵力規劃,也就是說,建立基於信息系統的體係作戰能力的意義在於納入統一規劃範圍的兵力不斷擴大,統一兵力規划算法的效力隨進入體係數據庫的內容增多而增長。戰役決心是否落實到規劃兵力的大規模計算上來,這是評價是否成為信息化軍隊的可能標誌之一。戰役籌劃經過人工計算、計算機輔助計算階段,正在進入人工干預的自動計算新階段。

體系運行靠雲計算,信息柵格之上的分佈式算法決定作戰體系的強弱水平。信息化作戰講效率效益,情報獲取和作戰計劃的效率效益決定著戰場效益,而其自身也受基礎環境——網絡的效率效益所支配。因此,軟件革命推動戰法革命,這不僅體現在推動情報分析和作戰計劃建築於大數據分析和集成計算之上,也體現在推動信息化戰爭的基礎平台即網絡的運行進入雲計算時代。美軍網絡中心戰的興起,就是根據大空間分散狀態下互聯互通的作戰環境,利用軍事信息柵格將雲計算發展成為實現兵力流、資源流和能量流效益最大化的各種信息服務,而這些服務又是由服務性質的算法所決定的。典型的路由優化選擇算法、資源優化分配算法、信息搜索算法為作戰體系的運行提供高效率的服務支撐。這是機械化戰爭戰役籌劃和戰法研究所無法想像的。

體係對抗從信息主導邁向算法決勝,自動化交戰導致智能化戰爭

戰場決勝關鍵之一在於誰的作戰體系缺陷先被對方發現並加以利用。因此,發掘和利用敵人作戰體系缺陷是戰法創新的著眼點,而這越來越不是人力所能及的,越來越多地需要仰仗算法來實現,算法創新是推動戰法創新的最強基因。

算法設計引領人-機結合的戰法創新。從拿破崙時代砲兵的彈道計算到信息化戰爭全域多維的戰法設計,對思維複雜度和思維廣度的要求已經超越指揮員和參謀群體的大腦容量。美軍一直在致力於用人-機結合的方式,讓具有普通智商的指揮員創造出隆美爾、朱可夫、巴頓這些睿智將領的戰法傑作。現在看來,所謂信息化軍隊某種意義上就是通過算法在廣大空間,甚至是全域多維空間裡搜索出若干條絕妙的突擊路線,比再精明的將領都要細緻百倍,因為這是機器在窮遍所有人能想到的可能後做出的選擇。計算機算法越來越多地替代人的大腦,反過來則不行,人的大腦越來越代替不了計算機算法。

算法控制自動化交戰,開啟打時間的戰爭。信息化戰場發現即摧毀和發射後不管等新現象導致戰場形勢瞬息萬變,這都歸功於算法對戰場的有力控制。比如科索沃戰爭中南聯盟戰鬥機起飛即被擊落,空中交戰甚至來不及反應就被擊落。不僅北約預警機裝備了多目標火力分配軟件,還有戰鬥機裝配了戰場協同交戰軟件,形成了空中指揮員利用算法自動控制空戰的新局面。由此出現,一方是自動交戰,一方是人工交戰,戰鬥中人的判斷和協同與算法自動運行的精度差、速度差起了決定性作用。國外有分析表明,一個熟練的作戰參謀借助計算器可精確到百位的估算和快到分鐘級的心算,而算法設計可以精確到個位和納秒級的計算機精算,算法驗證還能在1分鐘內自動篩選最佳戰法。從機械化戰爭到信息化戰爭的歷史性躍進表現為,戰場上爭奪主動權的鬥爭更加走向爭奪時間,自動化交戰必將成為發展趨勢。真正的體係對抗實際是大量算法在計算機網絡上運行的結果,而算法控制戰場則是全域多維作戰的必然選擇。

算法對抗產生更高級的作戰,新型作戰力量進入戰場導致智能化戰爭。人們常說一戰是化學戰,二戰是物理戰,海灣戰爭是信息戰。現在可以說伊拉克戰爭以後是算法戰,是數學戰,因為新型作戰力量登上戰爭舞台,正前所未有地以數學方式改變戰場格局。以網絡兵、太空兵為代表的新型作戰力量,都有一個共同特點,那就是坐在電腦前操縱鼠標,調度算法庫中的遺傳算法、目標優化算法、目標跟踪算法,隨時選擇和改進算法來作戰。從密碼戰發展到網絡戰,所謂黑客和病毒都是精彩絕倫的算法,算法不僅是戰法創新的工具,有些算法已經成為武器直接對抗。就網絡戰而言,一邊密碼勇士在編寫最新的加密算法,另一邊的黑客勇士已經突破前面的網絡防火牆,算法對抗主導著網絡戰爭。太空戰也是這樣,一邊的太空兵編寫攻擊算法,指揮一顆攻擊衛星撞擊敵人的通信衛星,另一邊的太空兵編寫規避算法控制通信衛星移動躲過攻擊衛星碎片的撞擊。這就是智能化戰爭的基本形式,把戰爭藝術建立在數學方法之上不再只是一種想像。

戰法創新的終極意義:戰法的軟件革命催生作戰方法學

有人說算法設計是戰法創新的最後一公里,也是戰法創新卡殼的一公里。為什麼算法設計是傳統意義上戰法創新難以突破的最後一公里,因為它是作戰方法科學革命的先頭一公里。說到底,算法對戰法的支配作用呼喚著作戰方法學,作為橫斷戰役學和戰術學的新學科的創生,並對指揮員及參謀群體提出了科學再造的使命。

打贏不僅靠數據說話,更要靠模型說話。對戰役戰術指揮員,甚至是戰略指揮員來說,打贏信息化戰爭需要在作戰研究上和作戰籌劃上實現兩次跨越。一是“任何人都必須用數據說話”,隨著基於信息系統的體係作戰能力建設深入發展,這一點基本取得共識。二是隨著體係對抗進入無人化戰場階段,信息化向智能化邁進,算法及其物化形式——模型成為創造戰爭藝術最強勁的動力,從數據說話走向用模型說話,這又是一個艱難的從思想觀念到戰役戰術創新行為的歷史跨越。美軍走在了世界的前面,模型應用遍及戰略戰役戰術各個層面。每場戰爭都有權威模型支撐作戰推演,而且擴大到戰爭的非軍事領域。據美國《超級計算評論》雜誌披露,1990年伊拉克點燃了科威特的數百口油井,霎時濃煙遮天蔽日。五角大樓利用流體力學建立熱量傳遞模型,把海灣地區以及伊朗南部、印度和巴基斯坦北部等廣闊地域納入評估範圍,經過計算機仿真確信“不會造成全球性的氣候變化”,這才定下出兵決心。可見,未來戰爭不僅要用作戰模型說話,還要用政治、經濟、社會模型說話。

把戰爭分析師納入新型作戰力量建設中來。未來智能化戰爭將是政策法律團隊指導下的數學、運籌學團隊之間的戰爭。早在二戰期間美軍就喊出“一名數學家勝過十個師”的口號。進入信息化戰爭以來,美軍不僅創建首席信息官制度,還著力打造出一支強勁的戰略、戰役、戰術分析師隊伍。面對巨大差距,一方面要重視戰爭分析師,不能經驗用事。典型的如預測海灣戰爭傷亡的數據分析就是戰爭分析史上的轉折點。戰前一個月,當退役上校杜普迪拿出戰術數字化確定性模型TNDM計算的美軍傷亡人數遠低於五角大樓的計算,並被實踐證實。另一方面要主動打造分析師隊伍。早在二戰期間,美軍為減少水面艦船遭受毀傷的航行方案設計,一次召集300多名數學家和運籌學家攻關,展現出工業化軍隊強大的數學動員能力。這無疑是對軍隊建設轉型的有益啟示,抓緊培養戰爭分析師是一項重要的人才建設工程。

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