[圖文]遙控戰爭未來機器人將更智能 | 陽光歷史

 

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[圖文]遙控戰爭未來機器人將更智能

2015年02月16日 科學探秘-長篇 暫無評論 閱讀 263 次

無論是人類士兵,還是普通機器,跟正在研發中的最新軍用機器人比起來,都差得太遠了。一種名叫「大狗」(BigDog)的四足機器人可以應付普通輪式或履帶車輛難以通行的路況,如陡峭崎嶇、車轍密佈、遍地岩石、泥濘不堪或大雪覆蓋的地面,搬運重達幾百千克的彈藥或補給品。
 
無論是人類士兵,還是普通機器,跟正在研發中的最新軍用機器人比起來,都差得太遠了。一種名叫「大狗」(BigDog)的四足機器人可以應付普通輪式或履帶車輛難以通行的路況,如陡峭崎嶇、車轍密佈、遍地岩石、泥濘不堪或大雪覆蓋的地面,搬運重達幾百千克的彈藥或補給品。
 
帶上自己的無人機:駐紮在伊拉克安巴爾省的美國海軍陸戰隊裝備了「掃瞄鷹」(ScanEagle)無人機。這種無人機可以連續數小時在偏遠地帶上空翱翔,通過機載監控攝像頭監視地面情況。
 
帶上自己的無人機:駐紮在伊拉克安巴爾省的美國海軍陸戰隊裝備了「掃瞄鷹」(ScanEagle)無人機。這種無人機可以連續數小時在偏遠地帶上空翱翔,通過機載監控攝像頭監視地面情況。
 
戰場好幫手:一名士兵把「帕克博特」偵察機器人通過窗口投進屋裡,它可以通過攝像頭密切觀察屋內狀況。
 
戰場好幫手:一名士兵把「帕克博特」偵察機器人通過窗口投進屋裡,它可以通過攝像頭密切觀察屋內狀況。
 
本文作者
 
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  眾多機器人正在戰場和戰場上空大顯神威,它們將使戰爭發生自核武器問世以來最深刻的變化。


  20世紀70年代初,一些美國科學家、工程師、國防部承包商及空軍官員,組建了一個專業團體,試圖解決這個問題:如何建造無需人工操控就能獨立行動的機器,並設法讓公眾和對機器人技術不情不願的五角大樓(美國國防部)高層相信,在戰場上使用機器人是個好主意。幾十年來,他們每年都會悄悄地聚會一兩次,討論技術問題,互通小道消息。這個一度行事謹慎的團體名叫「國際無人系統協會 」(Association for Unmanned Systems International),成員已經超過 1 500名,分別來自 55個國家的機構。事實上,由於擴張速度實在太快,它甚至有點弄不清楚自己的身份了。在聖迭戈的一次會議上,這個機構甚至還聘請了一位「炒作大師」來幫它介紹機器人技術帶來的種種驚人變革。一位與會者把這些變革濃縮成了這幾句話:「我們從何處來?現在在哪?將向何處去?又希望向何處去?」


  機器人越來越多地出現在戰場上,增速驚人。機器人的出現,堪稱自火藥、飛機等問世以來,現代戰爭中發生的最深刻變化之一,正是這個變化,促使國際無人系統協會開始反思。2003年美伊戰爭期間,還沒有一個機器人隨美軍從科威特向巴格達挺進。而自美伊戰爭以後,已有 7 000多架無人機和12 000多台地面裝置在美軍中承擔著諸如搜尋狙擊手、轟炸基地組織高官藏身之所等多種任務。美軍一度對機器人敬而遠之,認為它與自己的戰鬥傳統格格不入。然而,面對時不時用手機引爆遙控炸彈,然後混入人群逃走的這樣一群不按常理打仗的敵人, 美軍也開始主張用機器人跟蹤並幹掉敵人。這些機器人不僅對如何打這樣的新型戰爭有巨大影響,也引發了一場激辯:使用自主能力日益增強的機器去打擊人類目標,究竟會產生什麼樣的後果。讓士兵們躲在安全的地方,固然可以減少犧牲,但機器人的大量使用,也讓一些政治、法律和倫理問題浮出水面,這涉及戰爭的根本性質,以及這些技術是否會無意間使人們輕啟戰端。


  捷克作家卡雷爾·恰佩克(Carel Capek)在 1921年的一部科幻作品《羅薩姆的機器人萬能公司》(R.U.R)中首創了 「robot」(機器人)一詞,用來稱呼那些最終起來造反的機器僕人。它從捷克語中表示「奴役」的單詞以及古代斯拉夫語中表示「奴隸」的單詞衍生而來,與「robotnik」(指十七世紀年代揭竿而起的農民)有著密切聯繫。這種讓機器人去承擔我們不想幹的活兒但最終導致機器掌控世界的情節,成了科幻小說風靡一時的題材,一直延續到今天的《終結者》和《黑客帝國》中。


  今天的機器人專家使用了「無人」或「遙控」等描述詞,以避免習慣了好萊塢作品的人們臆想出機器顛覆人類世界這種駭人前景。用最簡單的話來說,機器人就是按「感覺—思考—行動」的模式運作的機器。機器人裝有收集周圍信息的傳感器,然後將收集的數據轉發給處理器,或許還會發給利用這些數據作出決策的人工智能軟體。最後,機械系統根據上述信息對周邊環境採取某種實際行動。機器人不一定非得像好萊塢電影中全身金屬盔甲的英雄那樣,長得跟人差不多。實施這些實際行動的機器系統,大小相差懸殊,外形五花八門,同科幻電影中的 C-3PO以及終結者的形象相去甚遠。


  過去十年,依靠全球衛星定位系統(GPS)、電子遊戲式的遙控系統以及其他技術,機器人在戰場上不但有用而且好用。自9·11恐怖襲擊後,增強機器人在敵對環境中偵察、鎖定目標、實施攻擊的本領,避免讓操作人員遭遇危險,便成了一項研發重點。而這些系統在戰場的每一項新用途都有成功案例,產生了更廣泛的反響。2001年,在阿富汗戰役剛開始,一台現在被廣泛用於偵察並拆除炸彈的「帕克博特」(PackBot)樣機便被送往戰場。士兵們對這台機器人喜歡得不得了,甚至不願意把它還給生產商 iRobot公司,該公司此後又出售了數千台「帕克博特」。無獨有偶,另一家機器人公司主管也說,在 9·11之前,他向美國國防部的推銷沒有任何效果,而 9 ·11之後,國防部通知他:「盡快給我們生產這些機器人。」


  隨著伊拉克戰爭的進行,可以明顯看出軍用機器人越來越被軍方接受。2003年,美軍剛進入伊拉克時,地面部隊還沒有使用任何無人系統。到 2004年底,機器人的數量已增至 150台左右,一年之後更是達到了2 400台,現在則超過 12 000台。空中武器的發展趨勢也類似。美伊戰爭開始時,美軍在伊拉克只有幾架無人飛行器,而現在無人飛行器的數量則超過了 7 000架。這僅僅是開始。據美國一位空軍中將預測,當美國捲入下一次大規模衝突時,投入的機器人將不是目前用於戰場的幾千台,而是「數萬台」之多。


  這些粗略的統計數字揭示了美國軍方態度的重大轉變。僅僅幾年前,軍方還對機器人嗤之以鼻,他們堅守勇士應該帶頭衝鋒陷陣這一自古以來的戰場傳統。而現在美國的陸海空三軍在招募年輕人入伍時,都使用了把機器人吹得天花亂墜的電視廣告,比如一則宣傳廣告就宣稱海軍「天天都在為實現前線無人化而努力」。


  如果這些年輕人當了兵,接觸自動化系統將成為軍旅生涯中必不可少的一個環節。他們將通過最新的虛擬訓練軟體來學習操作某個武器系統。接受訓練之後,他們可能會負責操作一台割草機大小的「帕克博特」,或者操作一台「魔爪」(TALON)地面機器人去搬運武器或窺望山頂,以搜尋伊拉克或阿富汗的恐怖分子。


  如果他們去了海軍,那麼很可能在宙斯盾級(Aegis-class)驅逐艦或瀕海戰鬥艦上服役。這些軍艦可看作是一大批武器系統的母艦,從「火力偵察兵」(Fire Scout)無人直升機到「保護者」(Protector)機器人警衛快艇等;如果在潛艦上度過軍旅生涯,那麼可能會去操縱如REMUS(Remote Environmental Monitoring Units,即遙控環境監測裝置的縮寫,它是美國伍茲霍爾海洋學研究所首創的一種魚雷形機器人潛艦)之類的無人水下船艦,以探測水雷或偵察敵國海岸線。而如果他們成了飛行員,那就有可能身在美國,卻「駕駛」著「捕食者」(Predator)或「全球鷹」(Global Hawk)式無人飛機在中亞上空翱翔。


  明天的戰爭機器人


  軍方已經把機器人當做軍隊的重要組成部分,而未來的機器人也將越來越智能。


  儘管「看起來有點像科幻故事」,但徵兵廣告已經把這類技術描繪成軍隊的組成要素之一。它們只是第一代產品,今後還會有更多機器人湧現出來。換句話說,今天用來探測路邊炸彈的「帕克博特」,以及阿富汗上空的「捕食者」,分別相當於福特 T型車(汽車時代初期經典產品)和萊特兄弟的「飛行者」飛機。下一代產品的樣機則揭示了機器人將從三個關鍵方面改變人類的戰爭方式。


  人們習慣於把機器人僅僅看作「無人系統」,即同其他機器一樣,只是操作員不在現場而已。但這種觀點已逐漸消失了。機器人的發展再現了汽車行業的軌跡:最初人們認為汽車不過是「沒有馬的馬車」,但設計師創造出全新的外觀和尺寸,消除了人們此前的看法;拋棄對機器人的成見,將促使機器人的造型更加豐富。不出所料,一些機器人的研製已經從生物學中獲得啟示。美國波士頓動力學工程公司(Boston Dynamics)的「大狗」(BigDog)就是用來搬運設備的金屬四足機器人。還有的機器人則屬於混合型,例如美國海軍研究生院(Naval Postgraduate School)研製的偵察機器人既有翼也有腿。但處於研發初期的一些系統則不具有任何形狀。芝加哥大學和 iRobot公司合作的「化學機器人」(ChemBot)就是形狀隨時都能改變的一團東西,如此一來,它就能夠從牆洞裡擠過去。


  由於沒有人在裡面,機器人的大小就不受限制了。微型機器人可以小到只有幾毫米,僅重數克。美國 AeroVironment公司生產的一種機器人,大小與蜂鳥相近,也能像蜂鳥一樣在目標上面盤旋,可用於在市內巷戰中執行偵察任務。下一個前沿領域就是納米(10-9米)級的機器人。有科學家認為幾十年後這類機器人將大行其道。在戰爭中這類機器人可以發揮各種各樣的作用,從偵察用的「智能粉塵」(smart dust)到能夠進入人體修復傷口、反過來也可以在人體內弄出傷口的細胞級機器人。當然,機器人的大小也可以趨向另一個極端。既然不需要考慮人的身體條件,那麼就可以造出如美國洛克希德·馬丁公司(Lockheed Martin)的「高空飛艇」(High Altitude Airship)之類的巨獸級無人裝置。這個龐然大物可攜帶足球場那麼長的雷達,在 19 800米的高空上連續飛行一個多月。除了大小和形狀,機器人在戰爭中的第二個關鍵變化就是作用越來越廣泛。同第一次世界大戰中的早期「飛機」相仿,機器人一開始也只是用於觀測和偵察,而現在則要承擔各種各樣的新任務。「魔爪」的生產商 QinetiQ North America公司在 2007年推出了MAARS(意為「模塊化先進武裝機器人系統」)機器人,裝有機槍和榴彈發射器,可以執行放哨和狙擊等任務。美國陸軍醫學研究與裝備司令部(U.S. Army Medical Research and Materiel Command)研製的「機器人撤出車 」(Robotic Extraction Vehicle)等醫療救護機器人,則可以把受傷的士兵拖到安全的地方並給予照顧。


  第三項關鍵變化則是機器人越來越智能和自主。芯片計算能力的提升勢不可當,對剛入伍的士兵而言,他們在退役時看到的機器人配置的電腦,或許會比現在的電腦計算能力高出 10億倍。對二戰時期的軍隊來說,B-17與 B-24等不同轟炸機之間的區別不在於哪個更聰明,而現今的武器系統恰恰就需要這種區分。 「捕食者」系列無人機最初是完全通過遙控操作的,現在則能夠獨立起降並同時跟蹤 12個目標;目標識別軟體甚至能根據腳印蹤跡找到起點。而且,美國軍方已經在籌劃用更新的產品取代這些 1995年後才開始部署的無人機。


  機器人智能和自主能力的迅速增長提出了一個深層次的問題,即哪些任務適合派機器人去執行。在斟酌這方面的決策時,不僅要考慮機器人在戰場上的效率高低,還必須考慮這種責任的轉移對於部隊指揮官的影響,以及有關機器人行為的政治、倫理和法律責任問題。機器人在短期內最可能以「戰士夥伴」的身份出現,即把人類士兵與機器人混編成隊,協同作戰。人類戰士向機器人同伴下達戰術指令,並讓它們有足夠的自主性以應對變化無常的環境。





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