首發(fā) | 美蘭德公司探索如何利用“AI+模擬仿真+兵棋推演”應(yīng)對(duì)大國(guó)博弈新挑戰(zhàn)

軍休強(qiáng)軍路 2023-04-03 發(fā)布于河南

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大國(guó)之間的復(fù)雜博弈使得當(dāng)代戰(zhàn)爭(zhēng)復(fù)雜性急劇增加。在此背景下，2022年2月，美蘭德公司發(fā)布《模擬仿真和兵棋推演中的人工智能》報(bào)告，討論了人工智能（AI）如何應(yīng)用于政治、軍事的模擬仿真和兵棋推演中；提出了三個(gè)主要觀點(diǎn)：模擬仿真和兵棋推演是相互關(guān)聯(lián)的研究方法，應(yīng)該一起使用；AI可以對(duì)每一種方法做出貢獻(xiàn)；用于兵棋推演的AI應(yīng)該由模擬仿真提供信息，而用于模擬仿真的AI應(yīng)該由兵棋推演提供信息。

模擬仿真、兵棋推演的區(qū)別與聯(lián)系

模擬仿真、兵棋推演有不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，如表1所示。模擬仿真重在“定量”，但由于未能反映人的定性考慮而受到極大限制。有的批評(píng)者認(rèn)為模擬仿真的“嚴(yán)謹(jǐn)”所產(chǎn)生的結(jié)果雖然是精確的，但卻可能是錯(cuò)誤的，而兵棋推演則可以糾正這些缺點(diǎn)。

表1 模擬仿真和兵棋推演之間的差異

兵棋推演處于同樣受爭(zhēng)議的境地。一方面，兵棋推演的各方面成就使得模擬仿真受益匪淺；另一方面，兵棋推演的質(zhì)量參差不齊，有的純粹是浪費(fèi)時(shí)間，有的是與事實(shí)完全相反的結(jié)果，有的則能提供獨(dú)到、豐富的見(jiàn)解。

該報(bào)告認(rèn)為，應(yīng)該綜合運(yùn)用兩種方法。如圖1所示，隨著時(shí)間的推移，從模擬仿真和兵棋推演中獲得的經(jīng)驗(yàn)被吸收借鑒，使用人工智能從模擬仿真實(shí)驗(yàn)中挖掘數(shù)據(jù)（第4項(xiàng)），以便為后續(xù)的過(guò)程補(bǔ)充完善理論和數(shù)據(jù)（第5項(xiàng)）。在任何時(shí)候，根據(jù)問(wèn)題定制的“模擬仿真-兵棋推演”模型可以解決現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題（第7項(xiàng)）。如同在淺灰色的氣泡中，人類團(tuán)隊(duì)的決策輔助工具（項(xiàng)目6a）和主體（Agent）的啟發(fā)式規(guī)則（項(xiàng)目6b）被生成和更新。有些是直接構(gòu)建的，但其他的是從分析模擬仿真實(shí)驗(yàn)和兵棋推演中提煉出來(lái)的知識(shí)。該報(bào)告認(rèn)為這個(gè)綜合模型與專注于一個(gè)或幾個(gè)單一模型形成鮮明對(duì)比，總體上來(lái)說(shuō)是具有革命性意義的。

圖1 顯示了一個(gè)相應(yīng)的愿景

大國(guó)之間復(fù)雜博弈帶來(lái)認(rèn)知復(fù)雜性

該報(bào)告認(rèn)為今天的國(guó)際安全挑戰(zhàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了冷戰(zhàn)時(shí)期的挑戰(zhàn)，各國(guó)迫切需要新的兵棋推演和新的軍事戰(zhàn)略。

多極化和擴(kuò)散。該報(bào)告認(rèn)為世界現(xiàn)在有多個(gè)決策中心，它們的行動(dòng)是相互依賴的。從概念上講，這將人類置于多體博弈論的世界中。但是由于各種原因，多體博弈論解決方案的概念沒(méi)有被廣泛采用。盡管目前在戰(zhàn)略穩(wěn)定方面已經(jīng)做了一些努力，但現(xiàn)實(shí)世界的多極化可能太復(fù)雜而導(dǎo)致無(wú)法建模。隨機(jī)混合策略通常在多體博弈中的作用很小。同樣，在計(jì)算其他參與者的行動(dòng)時(shí)可能存在更多的內(nèi)在復(fù)雜性，以至于隨機(jī)化產(chǎn)生的額外一層不確定性對(duì)我們理解未來(lái)的危機(jī)動(dòng)態(tài)幾乎沒(méi)有幫助。

多維戰(zhàn)爭(zhēng)。相比1980年，現(xiàn)在擁有大規(guī)模殺傷性武器的國(guó)家更多。網(wǎng)絡(luò)作為一種戰(zhàn)略武器的加入使事情變得更加復(fù)雜。武器裝備的變化擴(kuò)大了高端危機(jī)和沖突的維度，如遠(yuǎn)程精確打擊和新形式的網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)、信息戰(zhàn)和太空戰(zhàn)。

有限高端戰(zhàn)爭(zhēng)的可行性。一個(gè)未被充分認(rèn)識(shí)的推論是，世界現(xiàn)在比以前更適合有限的高端戰(zhàn)爭(zhēng)，在這種戰(zhàn)爭(zhēng)中——盡管更熱衷于威懾理論的人觀點(diǎn)相反——可能會(huì)有博弈中的贏家和輸家。曠日持久的“有限”戰(zhàn)略戰(zhàn)爭(zhēng)現(xiàn)在極有可能發(fā)生。

盟友之間相互沖突的目標(biāo)。該報(bào)告認(rèn)為，今天的美國(guó)盟友有著不同的重要利益和看法。北約在整個(gè)冷戰(zhàn)期間表現(xiàn)出的非凡的團(tuán)結(jié)，在現(xiàn)代危機(jī)或沖突中可能無(wú)法重現(xiàn)。在亞太地區(qū)，相關(guān)國(guó)家之間的矛盾關(guān)系構(gòu)成了危機(jī)中困難的預(yù)兆。所有這些國(guó)家都有通過(guò)使用太空、網(wǎng)絡(luò)空間或區(qū)域范圍內(nèi)的精確武器進(jìn)行升級(jí)的選擇。該報(bào)告認(rèn)為，人類可能正在進(jìn)入一個(gè)類似于20世紀(jì)初的多極化階段。

各類新興技術(shù)給建模問(wèn)題帶來(lái)機(jī)遇

各類新興技術(shù)在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，給國(guó)家安全相關(guān)的建模問(wèn)題帶來(lái)了新的機(jī)遇。典型的新技術(shù)包括如下幾個(gè)。

基于主體的建模。基于主體的建模(ABM)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，并且對(duì)于提供現(xiàn)象如何展開(kāi)的因果理解的生成建模尤其重要。這種生成模型是現(xiàn)代科學(xué)的革命性發(fā)展。與早期專家系統(tǒng)的主體不同，今天的主體本質(zhì)上是典型的目標(biāo)尋求或位置改進(jìn)，這可能使它們更具適應(yīng)性。

模塊化和專門構(gòu)建的模型組合。現(xiàn)在，構(gòu)建獨(dú)立有用的模型(如模塊)并根據(jù)問(wèn)題的需要組成更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)是有意義的。模塊化設(shè)計(jì)允許對(duì)正在建模的內(nèi)容進(jìn)行替換，這可以開(kāi)闊思維，避免意外或?yàn)檫m應(yīng)做準(zhǔn)備。此外，模塊化開(kāi)發(fā)有助于插入針對(duì)特定問(wèn)題的專門化，這是建模師和分析師團(tuán)體在2000年中期美國(guó)防部研討會(huì)上推薦的方法。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的AI/機(jī)器學(xué)習(xí)。人工智能這個(gè)術(shù)語(yǔ)現(xiàn)在通常用來(lái)指機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)，它只是人工智能的一個(gè)版本。最大似然法已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，最大似然法模型在擬合過(guò)去的數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)其他未被認(rèn)識(shí)的關(guān)系時(shí)經(jīng)常是準(zhǔn)確的。

深度不確定性下的決策。在“深度不確定性下的決策”主題下，討論的規(guī)劃概念和技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了根本性的進(jìn)展(DMDU)。在許多不確定的假設(shè)中，預(yù)期表現(xiàn)良好的策略。盡管在過(guò)去，不斷增加的不確定性常常令人麻痹，但今天卻不必如此。這些見(jiàn)解和方法在國(guó)防規(guī)劃和社會(huì)政策分析中有著悠久的歷史，應(yīng)該被納入人工智能和決策輔助。

設(shè)計(jì)“永不停機(jī)”的智能系統(tǒng)。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，大多數(shù)國(guó)防部的“模擬仿真-兵棋推演”模型被人工智能稱為“轉(zhuǎn)換”。模型或游戲有一個(gè)起點(diǎn)，它運(yùn)行，然后報(bào)告贏家和輸家?？梢赃M(jìn)行多次運(yùn)行并匯總結(jié)果，以捕捉復(fù)雜動(dòng)力學(xué)中固有的變化。新的人工智能模型設(shè)計(jì)不同，模擬“永遠(yuǎn)在線”的系統(tǒng)。這被稱為反應(yīng)式編程，不同于轉(zhuǎn)換式編程。這些系統(tǒng)從未停止，也不只是將輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成輸出數(shù)據(jù)。

“AI+模擬仿真+兵棋推演”新模型

該報(bào)告為構(gòu)建一個(gè)完整的“AI+模擬仿真+兵棋推演”架構(gòu)給出了相關(guān)建議。圖2勾勒了一個(gè)頂層架構(gòu)，在考慮許多可能的危機(jī)和沖突時(shí)，需要深入關(guān)注至少三個(gè)主要的行為者，以解決當(dāng)前時(shí)代的危機(jī)和沖突。圖2還要求對(duì)軍事模擬采取模塊化方法。

圖2 多方博弈結(jié)構(gòu)模擬

該報(bào)告認(rèn)為，為大規(guī)模情景生成、探索性分析和不確定性下的決策做準(zhǔn)備是必要的，需要強(qiáng)調(diào)兩個(gè)重要問(wèn)題：第一，只有當(dāng)模擬在結(jié)構(gòu)上是有效的（即模型本身是有效的），不同參數(shù)值的探索性分析才是有用的；第二，從探索性分析中得出結(jié)論是有問(wèn)題的，因?yàn)樗芯康陌咐ǚ桨福┑目赡苄圆灰粯樱鼈兊母怕适窍嚓P(guān)的，但沒(méi)有分配概率分布的良好基礎(chǔ)。

模型的有效性和數(shù)據(jù)的有效性應(yīng)該分別用于描述、解釋、后預(yù)測(cè)、探索和預(yù)測(cè)。參數(shù)化方法有很大的作用，但模型的不確定性經(jīng)常被忽視，需要更多的關(guān)注。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，該報(bào)告認(rèn)為模擬仿真和兵棋推演是相互關(guān)聯(lián)的研究方法。在“AI+模擬仿真+兵棋推演”模型中，用于兵棋推演的AI應(yīng)該由模擬仿真提供信息，用于模擬仿真的AI應(yīng)該由兵棋推演提供信息。需要指出的是，該模型仍將是不完美的，但卻有可能提高決策的質(zhì)量。

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來(lái)自：軍休強(qiáng)軍路 > 《軍事物流》

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