可解释人工智能的军事应用前景分析

可解释人工智能的军事应用前景分析

谷志丹、迪怡嘉、张苗苗、王亚儒、刘少杰

北方自动控制技术研究所，邮编：030006

摘要：随着技术的飞速进展，可解释人工智能（XAI）在各个领域的应用越来越广泛，军事领域也不例外。可解释人工智能不仅提升了军事操作的效率和精确性，还通过提供决策过程中的可解释性，增强了对人工智能系统的信任度和可靠性。因此，本文将探讨可解释人工智能的军事应用前景。

关键词：可解释人工智能；军事；应用前景

前言：可解释人工智能技术的应用，正开启着军事领域一场以智能化为主导的革命。通过深入研究和应用XAI，不仅能够有效提升军事作战的效率和精确度，还能够加强人类对智能系统的理解和信任，推动军事力量在信息化、智能化时代的转型升级。

一、基于可解释人工智能的军事应用现状

AI在提高军事效能、精确度和响应速度方面发挥着不可替代的作用。然而，传统AI系统往往被批评为是一个“黑箱”，即其决策过程缺乏透明度和解释能力。这在民用领域尚可接受，但在决策的准确性和可靠性至关重要的军事应用中则成为一个显著障碍。基于可解释AI（XAI）的军事应用因此应运而生，旨在使AI的决策过程更加透明、可信及易于理解。

XAI的军事应用覆盖了从情报分析、战场监视到自主系统和网络安全等多个领域。XAI不仅能够提供决策建议，还能解释其推理过程，从而使指挥官和操作员能够清晰地理解AI系统的决策逻辑，以进行更为有效的判断和指挥。XAI在军事情报处理中的一个重要应用是自动化地从大量数据中识别潜在威胁和机会。通过分析社交媒体、卫星图像以及其他开源信息，XAI系统不仅能够识别出潜在的安全威胁，还能为军事分析人员提供分析和决策过程的可解释性，让他们理解哪些信息是重要的，以及为什么重要。战场监视和侦察领域，XAI系统能够对海量的图像和传感器数据进行实时分析[1]，识别敌方兵力部署和武器系统。更重要的是，XAI不仅能指出什么，还能解释为什么，为指挥官提供关于敌情分析的深入洞察，帮助制定战术。自主无人系统方面，XAI技术的引入让这些系统在执行复杂任务时，例如自主巡航、搜索及救援操作时，不仅能够作出决策，还能就其决策提供解释。这种透明度不仅增强了操作员对系统行为的信心，也为军事法律和道德责任问题提供了清晰的责任归属。

二、可解释人工智能的军事应用前景分析

（一）提高协同效能

1. 利用自辨性解释缩短指挥决策时间

在复杂多变的战场环境中，快速准确的决策是取胜的关键。传统军事指挥决策过程，受限于人类处理信息的能力，往往耗时较长。而可解释人工智能通过自辨性解释，能够对海量数据进行迅速准确的分析，识别出不容忽视的重要信息，辅助指挥官快速作出决策。自辨性解释使得人工智能不仅可以提供决策建议，还能清晰地解释其推理过程和结果，让指挥官能够迅速地理解和信任这些建议。这种能够"说话"的人工智能，极大地缩短了从接收信息到做出指令的时间，使军事行动的反应速度大为提高。特别是在应对突发事件时，这种快速响应能力尤其重要，有时候甚至能够成为改变战场局势的关键[2]。

2. 利用适应性解释加快人机交换速度

人机协同是未来战争的重要发展趋势，其中如何加快人机之间的信息交换和命令传达速度，是提高协同作战效能的核心问题。可解释人工智能的适应性解释功能，为加快人机交换速度提供了有效途径。适应性解释指的是人工智能能够根据用户的反馈和行为模式自动调整其解释方式，以最适合用户理解的形式提供信息。在军事应用中，这意味着人工智能系统能够根据不同指挥官的决策习惯和认知风格，自动调整信息展示的方式，确保信息能够被快速、准确地理解和接受。这种个性化的信息交互方式，大大加快了人机之间的信息交换速度，进一步提高了协同作战的效率和效能。例如，在无人机侦察作战中，可解释人工智能能够根据侦察数据快速生成作战建议，并根据指挥官的反馈调整呈现方式，使指挥官能够迅速理解情报并做出决策，从而在战场上获得时间上的优势。

将自辨性解释和适应性解释的可解释人工智能应用于军事领域，其对提高协同效能的潜力巨大。通过优化指挥决策流程和加速人机交换速度，可解释人工智能能够有效提升军事行动的速度和灵活性，为实现信息化、智能化战争提供强有力的技术支撑。此外，可解释人工智能的应用还有助于提高军事行动的安全性和准确性，减少不必要的损失。通过详尽的数据分析和精准的推理解释，可以有效地避免误判和误操作，确保军事行动的精细化和准确性。

（二）促进军事活动安全可控

在复杂多变的军事环境中，安全控制始终是首要任务。传统的安全策略往往依赖于人工决策和操作，这不可避免地会受到人为的局限性和主观因素的影响。而AI的加入，却能提高决策和操作的精准度及时效性。具体来说，通过AI技术，可以实现对海量数据的实时处理和分析[3]，基于这些数据给出最优决策方案。例如，在战场环境监测方面，人工智能能够通过分析来自无人机、卫星等多源信息，快速识别潜在的威胁和目标，辅助指挥官做出科学决策。此外，AI还能够模拟对抗环境，通过算法不断优化军事训练方案，提高官兵应对实战的能力，从根源上增强军事活动的安全性。

（三）加快装备研发速度

在海量数据处理和复杂问题求解方面，AI的优势尤为突出，这为缩短军事装备研发周期、提高研发效率奠定了基础。为精确理解AI如何加速装备研发，可以举个例子：在新型武器系统的设计阶段，AI算法能够对成千上万种设计方案进行模拟和评估，快速筛选出性能最优、成本最低的解决方案。这项技术不仅节约了大量的人力和财力，还显著缩短了从设计到实验再到量产的时间。此外，AI还能通过深度学习等技术，对设备故障进行预测和诊断，实现装备的及时维护和升级，保障装备性能始终处于最佳状态，进一步提升军事实力。值得一提的是，AI技术在军事装备研发中的应用，还有助于提升作战装备的智能水平。例如，配备AI的无人作战系统能够实现更加独立和智能的战场表现，不仅显著减轻士兵负担，还可以提高作战效率和生存率。此类智能武器系统，已经开始在现代战争中扮演越来越重要的角色。

结语：可解释人工智能在军事应用中的前景十分广阔，不仅能够为军事决策提供强有力的技术支持，提高战争的智能化和信息化水平，还能加强人机间的协同作战能力，为实现更高效、更精准、更安全的军事行动提供可能。随着人工智能技术的不断进步和完善，其在军事领域的应用将会更加广泛，对提高国防力量和战争制胜能力将发挥越来越重要的作用。
参考文献：

[1]张林超,周树德,朱宇晴.可解释人工智能的军事应用前景分析[J].中国电子科学研究院学报,2023,18(08):690-696.

[2]曾子林.美军推进人工智能军事应用的举措、挑战及启示[J].国防科技,2020,41(04):106-110.

[3]黄东亮,戴苏榕,李辰.人工智能在OODA循环中的应用[J].航空电子技术,2020,51(02):55-59.