2020 年4 月,北约科技构造公布《科技趋向:2020-2040》陈诉,着眼将来20 年军事技能开展趋向,对在2019年12 月北约伦敦峰会上提出的新兴和****性技能举行剖析评价,陈诉次要内容如下。
一、将来军事技能四大特性
在普遍的战略和地缘政治配景下,新兴和****性技能正与现有技能和军事才能相联合,发明出新的军事技能及作战方法。将来军事技能将出现出智能化、互联化、散布式和数字化的特性。
一是智能化。人工智能、基于知识的剖析才能、人工智能-人类智能共生,将推进一切军事范畴的****性使用,提供一体化集成的人工智能、剖析和决议计划才能。
二是互联化。经过实际与假造的网络和新的加密办法,将传感器、构造机构、团体、自主体系和流程等联接起来。
三是散布式。经过疏散且无处不在的大范围传感、存储和盘算,完成****性的结果。
四是数字化。接纳数字孪生、分解实际等技能,将人域、物理域和AG九游会域交融起来,发明新的心理、心思、社会和文明形式。
二、将来八大重点技能
陈诉提出了将来20 年影响军事才能的八项重点技能,此中五项属于****性技能、三项属于新兴技能。
1、****性技能
数据、人工智能、自主、太空和高明声速五项技能实质上具有****性,这些技能将在将来5~10 年内发生反动性影响。
(1)数据:大数据与初级剖析
大数据与初级剖析是一切新兴和****性技能的使能技能,关于加强军事才能非常紧张。大数据与初级剖析技能超过多个学科,其开展具有壮大的贸易和开源底子。军事使用范畴包罗谍报监督侦探、态势感知、训练和战备、后勤、作战保证、科技研发、AG九游会办理。
要害研发范畴包罗:①工程进攻,主动辨认、毁坏和观察网络呆板人交际和网络打击;②优化通讯,包罗探究新的通讯形式(如5G)、网状网络、后量子加密办法和认知办法的扩展使用;③剖析,包罗噪声和不确定命据交融、作战决议计划、庞大多标准物理和AG九游会体系建仿照真、新型散布式盘算框架等;④传感器,包罗主动信号交融和评价、生物传感器、多用传感器、边沿盘算;⑤信托,包罗散布式账本技能、网络署理、改良的可视化和展望剖析、海量交际或网络举动体辨认与标志东西、红队网络署理开辟。
(2)人工智能
人工智能研讨通常基于普遍可用的开源东西和公然数据。贸易使用是促进人工智能开展的次要推进力。人工智能的开展存在几大技能应战:一是大局部现有人工智能使用都比力软弱;二是必要可表明人工智能;三是难以在将来20 年完成通用人工智能。军事使用范畴包罗C4ISR、武器和效应、无人运载东西、才能计划、核生化放、医疗、系统办理、后勤、网络和AG九游会空间、训练。
要害研发范畴包罗:①初级算法,设计呆板与深度学习、反抗性人工智能、神经与概率盘算等方面的继续研讨;②人机共生,触及接口、以人为中心的人工智能、可视化、可表明性等方面的前进;③人工智能使用,如网络攻防、电子战、AG九游会空间等范畴的使用。
(3)自主技能
自主体系已在实际和假造情况中普遍利用,终极将与人团结构成壮大团队。此中,自主体系将承当单一、伤害和价钱高的义务,这可以明显低落作战本钱、增加职员设置装备摆设、进步作战效能并增加伤亡。将来20 年,自主体系将明显影响以下军事范畴:军力布局、单兵效能、反制步伐、无人蜂群、后勤、态势感知、杀伤力、演习才能、生活才能、继续性、城镇作战、网络。
要害研发范畴包罗:①体系,如下一代低可观察体系、新型推进器、太空与高明声速体系、低功耗便宜高敏感传感器、交际呆板人、网络攻防、钓饵等;②人机编组,包罗改良的人机编组、优化的社会技能集成、新接口与控制设计;③反制步伐,包罗定向能武器、电磁反制步伐、钓饵、蜂群阻拦等;④自主举动,包罗大范围蜂群、嵌入式人工智能、准确导航和数字控制。
(4)太空技能
60多年来,人类不停在无效使用太空,以后两种互相联系关系、互相作用的开展趋向正推进太空开辟运动激增。一是贸易航天在卫星、传感器、通讯和发射方面发扬主导作用,使发射本钱大幅低落,为摆设天基资产提供了新的选择;二是新技能和制造办法改动了使用太空的方法和本钱,包罗新型推进安装、机载人工智能、先辈呆板人、卫星在轨维护、体系微型化、新型传感器、3D 打印以及下一代加密技能。太空技能无望大幅提拔一切层面的态势感知程度、支持作战效能的近及时评价并进步目的吹乐成率。但随着对天基资产依赖性的增长,反卫星等体系带来的危害将加大;随着轨道越来越拥堵、太空碎片数目不停增长,天基体系的无效性和牢靠性将遭到要挟。
要害研发范畴包罗:①微波光电,继续研讨以提拔太空体系功能并促进体系进一步微型化;②小卫星,包罗低能耗推进、卫星控制等方面研讨;③自主,扩展在轨自主才能,进步人工智能处置才能;③无源干系定位雷达;④天基量子;⑤太赫兹传感器;⑥稳定性,如低本钱疾速战术发射、改良的太空态势感知、卫星强化等。
(5)高明声速
通常讨论的高明声速体系有四种,即高明声速滑翔航行器(HGV)、吸气式高明声速巡航导弹(HCM)、高明声速轨道炮和高明声速载人飞机,军事使用优先思索高明声速滑翔航行器和高明声速巡航导弹。思索到高明声速武器留给综合战术警报/打击评价体系(ITWAA)的反响工夫少、订定反抗步伐难及对低价值目的要挟大等特点,这类体系在战略上尤其具有****性,可以进步北约对空中和海上重点目的的吹才能。美国高明声速巡航导弹估计在2025年前投入战场,高明声速滑翔航行器在2035 年前投入战场。已往70 多年,高明声速研讨履历了多少严重开展阶段。但是,比年来质料、推进器、制导、控制等方面的开展,为办理高明声速有关的热、演习性、压力和能量应战提供了新办法。
将来要害研讨范畴包罗:①平台,包罗新耐热质料、新推进形式、微型化和减重、建模与仿真、新运载用具设计、超燃冲压发起机推进、隐身体料与设计、先辈航行控制等;②进攻性反制步伐,包罗传感器和跟踪、硬杀伤、软杀伤三方面研讨。
2、新兴技能
量子、生物和质料技能属于新兴技能,必要更多工夫(10~20 年)才干在军事范畴充实体现出****性。
(1)量子技能
量子征象是很多古代技能的底子,包罗晶体管、核能、电子显微镜、超导、光电探测器、医学成像(功效性磁共振成像和正电子发射成像)、激光和固态器件。已往十年,人们将量子征象用于新兴技能开辟,此中大少数技能还处于晚期阶段,在完成使用前还面对严重应战。比方,普遍可用的通用量子盘算至多必要开展15~20年,完成商用估计还必要5~10 年。
下一代量子技能大概对北约军事才能发生反动性影响。①盘算方面,量子盘算机无望具有愈加壮大的盘算才能,使加密息争密防备变得愈加庞大,同时有助于新质料和生物技能的加速开辟;②传感方面,量子传感器将愈加敏感,有助于开辟隐身和反隐身雷达及更壮大的磁、声和重力传感器;③导航定位授时方面,量子效应有助于开辟十分敏感的导航定位授时设置装备摆设;④通讯与加密方面,不行破解的暗码以及疾速解密以后加密AG九游会的才能,将应战现有C4ISR 体系。要害研讨范畴包罗传感、导航定位授时、量子遥感、磁力和重力感到、量子盘算、量子通讯和质料。
(2)生物和人效加强技能
质料学、AG九游会体系和人类迷信方面的前进,使生物和人效加强技能正以惊人的速率开展。这类技能的研发限定在于不但要举行基线研讨,还要办理品德、执法和政策方面的题目。此中,基因工程的利用面对的题目最为突出,包罗团体生物数据公布、药理加强手腕的利用以及新型医治办法触及的伦理题目。
要害研讨范畴包罗:①生物AG九游会技能和生物传感器,探究新型生物传感器、生物数据搜集和剖析办法;②人效加强,使用基因改进、神经接口、药理制剂、机器安装进步人类心理效能和认知才能,经过更强的盘算和建模才能来了解庞大交际网络中的AG九游会流;③医疗防护步伐和技能,开辟新型诊断及医治办法,以支持展望性诊断、生化放要挟辨认、伤员照顾护士;③分解生物学,设计和发明分解的生物身分或体系,包罗用于监督多种细胞的生物传感器体系。
(3)新质料与制造技能
产业反动的乐成很大水平上取决于新质料和制造技能的开展,将来20年新质料、增材制造、动力三个范畴的开展估计会发生****性影响。北约军事才能遭到的影响包罗:新质料在国防范畴普遍使用,使武器体系更轻、强度和能量服从更高;增材制造将促进产品开辟、增加库存备用件、低落新设计产品和低价值部件本钱、完成按需现场定制武器体系。要害研讨范畴包罗石墨烯和二维质料、纳米级生物制造技能、3D/4D 增材制造技能。
三、八大技能构成六个技能组
陈诉以为,八大技能构成了六个互相协同和依赖、最具****功能力的技能组。
(1)数据-人工智能-自主技能
自主技能、大数据与初级剖析和人工智能相联合,估计将在将来10 年对北约军事才能发生最大的****性影响。使用5G 及相似通讯技能、认知电磁办理、物联网、人工智能物联网、更好的电池技能、3D 打印技能,以及太空、生物和量子技能的前进,将发生潜伏的军事战略和作战决议计划上风。
(2)数据-量子技能
将来15~20 年,量子技能将经过大幅加强传感器才能、通讯宁静和盘算才能,提拔C4ISR 数据搜集、处置和使用才能。分外是,量子盘算无望大幅进步展望剖析和建仿照真的速率和保真度,并经过量子办法完成神经网络深度学习,极大加强人工智能和数据剖析才能。上述开展有助于发明新的底子使用迷信、新鲜设计、特制基因或无机体,并辨认新质料、化学和生物特征。一切这些才能都大概在2040 年当前发生****性影响。
(3)太空-高明声速武器-质料
太空和高明声速是具有应战性的作战范畴。为充实使用太空和高明声速情况,必要开展特别质料、新鲜设计、制造办法和推进技能,以低落本钱、进步牢靠性、改进功能,推进按需定制义务体系的消费。分外是,开辟便宜、坚固和高耐热的新质料,拓展3D/4D 打印技能的使用。
(4)太空-量子技能
在量子密钥分发技能的推进下,天基量子传感器将是与以后完全差别的卫星传感器。借助下一代量子技能完成的体积更小、功耗更低、更敏捷和更散布式的天基传感器网络,将成为北约将来20 年谍报、监督、侦探架构的要害构成局部。为维持完全牢靠的环球通讯网络,北约必需大范围开展天基量子密钥分发通讯网络。估计将来5~10年的技能开展将在很大水平上扩展这些晚期实行,从而为妥当的贸易才能提供技能框架。
(5)数据-人工智能-生物技能
人工智能和大数据与初级剖析在生物技能范畴的使用,将对天下经济与卫生开展发生宏大影响。这种组合将在很大水平上有助于新药设计和发明、定向基因改革、最佳生物战剂开辟、生物传感器研制以及新的核生化放反抗步伐的订定。
(6)数据-人工智能-质料
人工智能和大数据与初级剖析在质料范畴的使用,将有助于具有共同物理特征的新型质料的设计。分外是,这将支持二维质料的进一步开辟,并在很大水平上促进牢靠、定制、混淆质料产品的开辟。
四、将来开展趋向
陈诉简述了推进技能前进的次要环球性战略性力气。
1、创新和投资
已往20 年,科技开展的驱动力越来越多地来自国防与宁静以外的范畴,分外是,贸易范畴对人工智能、量子盘算和AG九游会、贸易太空、分解生物学、云盘算、网络宁静和大数据剖析技能的投资日益增长,成为新军事才能开展的要害驱动力。同时,列国科技投资范围也产生了宏大变革,美国20 世纪60 年月在环球研发中所占份额为69%,到2016 年,这一份额降到了28%。
一些研讨称,当局资金增加的同时,技能创新的步调也在放缓,而微软公司总裁比尔•盖茨等人则激烈支持这种结论。鉴于创新的界说是不置可否[bú zhì kě fǒu]的,且国度投资、迷信发明和实践使用之间的周期很长,以是两种看法大概都是准确的。
2、战略驱动要素
影响将来20 年军事技能开展的要害战略驱动要素来自多个方面。
作战情况方面。随着地缘政治、军事、经济、社会、天气和技能格式的变革,北约大概展开作战举动的范畴不停扩展,太空、AG九游会空间(网络、电子和电磁频谱)、北极和都会作战情况日益失掉器重。
文明、伦理品德和执法方面。随着技能的开展速率越来越快,执法框架、社会标准的开展已绝对滞后。只管许多技能具有环球性影响,但缺乏相干的国际羁系协议。新兴和****性技能的开展充满着伦理品德和羁系题目,间接影响到了国防相干才能的开展,尤其是在自主、人工智能和大数据范畴。别的,技能的民主化(即本钱低落、容易取得)使人们开端存眷必要多大羁系力度才干使社会不遭到拥有高科技的地痞举动体的影响。
情况方面。将来几十年,天气变革将成为次要的****性力气,很多针对将来情况的研讨都夸大天气变革引发抵触的大概性。粮食充足、海水资源匮乏、生物多样性增加以及矿物和动力竞争,都将对环球的凝结力和力气均衡组成应战。
别的,事情性子的变革、教诲、主动化后勤、餐饮和水技能、人力资源、不停变革的环球经济架构、流行症[liú háng zhèng]和盛行病等也大概影响北约将来的才能或举动。
3、国防与安全
受抵触性子演化和地缘政治要素的影响,国防与宁静情况正不停产生变革。杂乱、庞大和竞争被以为是将来的实质特性。大国竞争的大概性日益加大、技能民主化、气力相称的竞争敌手所带来的新技能要挟、可怕主义等,将对北约举动组成更大应战。
五、结论
陈诉最初指出,现在尚无法得知新兴和****性技能必要多久以及终极大概在多大水平上取得乐成,但对军事技能开展趋向的预估有助于为才能和技能投资提供引导。北约需思索地缘政治和军事范畴的演化,订定新的“技能战略”。