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讲座综述|春夏学术月系列活动:陈丁博士学术讲座


时间:2023-05-31   来源:人文学院  点击:117


531日上午,人文学院2023年度春夏学术月系列活动:陈丁博士学术讲座,在7号教学楼人文学院会议室成功举办。讲座以《人工智能在军事领域中的应用》为题,由博士、高级工程师、西安工业大学武器系统与工程系主任陈丁主讲,人文学院副院长宁颖主持,吸引了众多师生前来学习与交流。

陈丁从西安工业大学与兵器科学与技术学院的历史与现状切入,对军事和人工智能两大领域话题展开了讲解。在军事领域中,陈丁对兵器与武器的概念问题、武器的历史地位及其作用、我国武器装备体系的建立与发展和现代战争对武器系统的影响等问题进行了详细说明。在人工智能领域中,陈丁深入浅出地讲解了人工智能的概念与发展,同时就人工智能对未来战争的影响、研发的未来趋势及其与教育的创新性结合等热门话题进行了分享。

一、西安工业大学与兵器科学与技术学院的历史与现状

西安工业大学位于西安,是兵器行业部署在西北地区的唯一一所本科院校。该校因兵工而诞生,缘兵工而发展,随兵工而壮大,与北京理工大学、南京理工大学、长春理工大学、中北大学、沈阳理工大学、重庆理工大学合称“兵工七子”。1955年,受益于“一五”期间苏联援华156个重点项目的配套项目支持,西安工业大学得以建立。1965年,经教育部批准,该校升格为西安工业学院,名称沿用40余年。2006年,该校更名为西安工业大学,沿用至今。2011年,西安工业大学入选教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”高校名单。2012年,该校成为省人民政府与中国兵器工业集团、中国兵器装备集团共建高校。2013年,该校获批博士学位授予单位。2016年,该校成为省人民政府与国家国防科工局共建高校。2018年,该校评为省级国内一流学科建设高校。2022年至今,该校成为陕西省重点建设的高水平大学之一,对于传承兵工精神,全面提高人才培养质量有着重要意义。

2019年,西安工业大学成立“兵器科学与技术学院”。学校在兵器科技方面的研究可追溯到1995年,建校之初就有鲜明的兵工特色;2000年获批“武器系统与运用工程”二级学科硕士学位授权点;2010年批准“兵器科学与技术”增列为硕士学位授权一级学科;2019年,整合学校现有国防特色学科优势资源,与西北兵工局共建成了“兵器科学与技术学院”,聘任芮筱亭院士担任名誉院长。

兵器科学与技术学院现在拥有“兵器科学与技术”一级学科,“兵器智能技术”自主设置交叉学科(国内首创),机械(兵器工程)专业硕士学位授权领域,武器系统与工程、人工智能、探测制导与控制技术三个本科专业,突出兵器与智能相结合的办学特色。

二、兵器与武器的概念、历史演变兼及我国相关问题的历史与现状

兵器是以非核常规手段杀伤敌有生力量、破坏敌作战设施、保护我方人员及设施免受损害的器械,是进行常规战争、应付突发事件、保卫国家安全的装备的统称。兵器与武器二者也有所区别。从广义上看,“兵器”与“武器”是同义词,英文都是Weapon;从狭义上看,“兵器”和“武器”是有所差异的。兵器是武器中的消耗最大、品种最多、使用最广的组成部分。兵器是武器中的一个重要组成部分。但是在生活中,“兵器”与“武器”基本不进行区分。

武器装备的发展同国家安全需要和经济水平密不可分。国家是阶级斗争的产物,有国家必有国防。武器装备是保证国家独立、领土完整和社会安定的必要条件,是实现国防现代化的物质基础,又是国家经济建设力量的组成部分。武器装备的发展归根结底取决于生产力的发展,取决于工业经济和科学技术的发展水平。历史证明,最新的科学技术成就往往首先应用于军事,引起军事技术变革;军事技术的发展,又不同程度上促进各种科学技术的发展与进步。

从武器地位和作用的历史来看,原始社会,人类开始学会使用工具初期,便出现了兵器的雏形(如木棒、石头等)。到了原始社会晚期,才出现与生产工具不同的专门兵器(如简易的矛、弓箭等等)。随着生产力的发展,由最初的部落冲突演变为部落战争(如阪泉之战、涿鹿之战)。夏、商、周以来,随着金属冶金技术的发展,出现了青铜剑、刀、矛、戈、戟等兵器。南北朝、隋、唐以来,从炼丹术中诞生了火药技术,少量应用于兵器中,宋代则出现简易的竹制火炮。元、明两代则出现金属火铳,并专门形成了使用火器的兵种“神机营”。15世纪,中国发明的火药技术传入欧洲后得到不断发展,出现了带有瞄准功能的金属滑膛炮。17世纪中叶,法国发明了燧发枪。18世纪,经过改进的手枪相继出现。随着工业时代的到来,冶金、机械、化学、能源等领域不断前进,则出现了线膛炮、马克沁机枪等在当时先进的兵器,特别是一战爆发后,则出现了坦克等新式武器。二战以后,各相关学科技术日新月异,能源、动力、交通、电子及生物、化学等学科相继应用于兵器装备领域,新兴科学推动兵器科学技术全面高速发展。随着第三次工业革命的到来,核、电子、空间和生物技术突飞猛进,现代新兴技术将兵器科学技术推向高精尖阶段,使得兵器科学技术进入了一个崭新的时代。随着信息科学、人工智能技术发展,一些新概念、高尖端的兵器也不断涌现,推动武器装备走向新纪元。综观历史,有明确记载以来仅仅有300年没有战争,可以说武器几乎贯穿了整个人类发展史,特别是工业革命以来的一百多年,武器因素对于战争的影响也越来越重要。战时,武器装备是战争机器的重要组成部分,直接为战争服务;平时,是维护国家主权和世界和平的重要因素,是国家经济建设的重要保证,还可以通过军民融合、军转民的形式支援国家经济建设。

聚焦于我国兵工的发展历史来看,我党我军在革命战争年代各个时期都高度重视兵器发展,“人民兵工”遍布各个根据地,也涌现了一批代表性英模人物(中国的保尔-吴运铎)。中华人民共和国成立以后,“一五计划”期间苏联援助我国156个重点项目中,绝大部分在军事工业和重工业领域。其中,西安的就有17项,成为全国接受援建项目最多的城市。最终,我国建立了独立、完整、门类齐全的武器装备研制体系。改革开放以来,我国实现了我军主要装备从仿制到自行研制的过渡,一批高尖端兵器装备先后问世,提高了我军兵器装备的现代化水平。

就现代战争对武器系统的要求而言,精确打击能力、远程攻击能力、高效毁伤能力、全天候和全天时段作战能力、良好的隐身、机动和防护能力都必不可少。武器系统的要求根本在于现代战争所体现的主要特征:第一,战争目标明确有限,受政治经济制约明显;第二,规模局限、持续时间短、战场维度高、作战目标明确;第三,高新技术武器广泛使用,对战争胜负产生重大影响;第四,广泛使用C4I系统,实现战场指挥自动化。

陈丁以“俄乌冲突”为例,结合现代战争对武器系统的要求,对冲突发展的基本情况与现代战争的对抗进行了讲解。他认为从20224月爆发至今的“俄乌冲突”,可以看作是世界新军事改革浪潮下俄乌双方军改后的试金石。乌军在美北约全球信息化作战体系支撑下,基于强敌“马赛克战”作战概念指导,实施“广域通联、泛在侦察、智能派单、多域融合”的战术行动,成功迟滞了俄军全面攻势下的快速突击,初步具有智能化战争的典型特征,也涌现了一些新的战争形态,例如智能猎杀战、接单伏击战、海上围猎战、精确阻击战、电子穿透战、无人集群战。

最终,陈丁认为人类社会的战争,经历了冷兵器、热兵器、摩托化和信息化不同的发展阶段,呈现出不同的作战形态和样式,但铁与血始终是战争的主题。

三、人工智能的概念、发展及其对未来战争的影响

人工智能(AI)是研究使计算机模拟人类的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,是普通高等本科专业中的一个新工科专业,属于电子信息类(0807)中,以计算机科学为基础,由数学、心理学、生理学(脑科学)、哲学等多学科交叉融合的交叉学科。该领域的研究主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使计算机能实现更高层次的应用;具体来说,包括图像识别、搜索、模式识别、语言识别、自然语言处理、专家系统、机器人等。该学科经过从20世纪50年代至今“三起两落”的发展,现对于促进教育变革创新有着重要意义,例如音乐课、体育课、(高校、中学及小学)通识教育等都展开了课程改革。

近年来,人工智能(AI)发展迅猛、应用广泛,已成为新一轮科技革命、产业革命的主导因素,成为推进武器装备革新、军事革命进程和战争形态质变的核心力量。世界各军事大国纷纷制定人工智能发展战略与规划,加快军事智能化发展,努力抢占战略制高点,掌握未来全球军事竞争战略主导权。以AI为核心的智能科技发展对未来军事领域和战争形态将产生以下主要质变:

第一,战争的制胜机理完全改变,基于算法的AI系统是核心作战能力,算法在战争中起到决定性作用,制智权成为未来战争的核心制权;

第二,虚拟空间与物理空间深度融合,虚拟空间通过网络信息把分散的作战力量、作战要素连接为一个整体,实现虚实互动、形成平行作战和以虚制实的核心与关键;

第三,无人化作战将成为基本形式,事先进行设计,明确各种作战环境条件下的自主行为和规则,在行动阶段交由无人平台和机器人部队进行自主执行;

第四,智能化时代的多域与跨域作战,通过AI和多学科交叉融合支持下,实现跨域多源感知、异构信息融合、作战数据交链、跨域联合打击、跨域协同防御、异构信息融合、多域行动规划等;

第五,无中心、弱中心及混合兼容成为发展趋势,分布式、网络化、扁平化、平行化是智能化作战体系的重要特征,作战层越低,任务越简单,无人化,无中心的作用越突出;

第六,智能化作战是多种效应非线性叠加的效果,作战系统具备非线性、非对称、自生长、快速对抗、难以控制的多种效应急剧放大和行动效果快速收敛的特征;

第七,人与武器之间关系发生根本改变,智能化时代,武器装备逐渐成为后台云端支撑,前台功能多样的基于AI的人机交互系统。人与武器之间,在物理上越来越远,在思维上越来越近;

第八,智能化作战系统可进化类生态和博弈系统,智能化作战系统具备类似生命体特征和机能,具有进化机制和优胜劣汰的功能,具备复杂环境下的博弈对抗和竞争能力;

第九,未来的国防科技工业研制模式发生转变,向开源开放,软硬结合,虚实互动,人际智能交互,纵向垂直产业链有效衔接,横向分布式协同,军民一体化融合的创新性和智能制造体系。

此外,陈丁还讲解了2023年值得关注的十大人工智能趋势:

第一,人工智能的一个主要趋势是发展预测分析,以便更好地进行研究。它基于数据、统计算法和机器学习技术的使用,利用过去的知识为未来提供最好的评估,主要用于商业投资分析;

第二,大型语言模型建立在机器学习原理的基础上,其中算法基于非常大的文本的数据集识别、预测和生成人类语言,未来的人工智能模型不仅会反映数据,还会反映我们选择的价值观,如ChatGPT

第三,信息安全涵盖组织为保护信息而采用的工具和流程。它包括基本上为防止未经授权访问、使用、披露、中断、修改、检查、记录、或破坏信息而安装的策略设置。人工智能模型涵盖了广泛的领域,从网络和基础设施安全到测试和审计;

第四,推出自动化程度更高的系统。通过人工智能模型的下一代自主系统关注无人机研究、自主探索和仿生系统领域的进展。目标是教会自主系统独立思考并作出相应反应,让它们为实验室外的严酷世界做好准备;

第五,AI可为艺术家提供了更大的力量。它正在迅速改变艺术家的创作方式,可以在很大程度上促进了艺术学校的教育模式,如AI绘画、AI作曲、AI写作等;

第六,数字化身是当前和潜在的人工智能趋势之一,作为一种视觉形式或图像,被构建以代表虚拟世界中的一个人。通过模拟我们的大脑处理对话的方式来提供类似人类的交互;

第七,人工智能伦理指的是负责任的人工智能的广泛考虑集合,人工智能伦理是一套道德原则和技术体系,旨在开发负责任地使用人工智能。它的核心部分包括避免AI偏见、AI隐私、AI错误和管理AI环境影响;

第八,利用人工智能在军队中越来越多地用于智能和远程功能,并保护士兵免受死亡和重伤。由于政治动荡的加剧,智能武器正成为2023年人工智能的主要趋势之一;

第九,人工智能的过程发现方式和范围很广——从出于特定目的的鼠标点击到打开文件、文档、网页等等——所有这些都涉及到大量的信息转换模式。通过人工智能模型实现自动化流程是为了提高业务流程的效率;

第十,嵌入式应用是一种永久性的软件应用程序,特别是在工业或消费设备的闪存或ROM中,比如手机上的应用程序,被设计成可以连续运行数月或数年,而不会被关闭或接收重置命令,也包括医学成像设备中的图像处理系统、飞机中的电传控制系统、安全摄像头中的运动检测系统以及交通灯中的交通控制系统。

总的来说,陈丁认为人工智能技术正在深刻地改变着人类社会的方方面面(不仅仅是在军事方面,也包括文艺创作),给人类带来了很多好处和挑战。在未来,人工智能技术将继续发展和演进,为人类带来更多的机遇和挑战。因此,我们需要在保障人类利益和社会公正的前提下,不断探索和发展人工智能技术,以实现人类社会的持续进步和发展。


讲座内容反响热烈,同学们和老师们同陈丁进行了丰富的讨论,涉及了军事与人工智能的诸多相关问题。宁颖对陈丁的精彩讲座表达了感谢,在总结讲座内容的基础上对同学们也作出希冀,希望同学们及时关注当下的现实问题与前沿技术的发展,不断进行思考,提升思维水平。至此,讲座顺利落下帷幕。

(以上据讲座实录整理)


文案:陈   浩

图片:陈镘朵

责编:肖云森

审核:叶明春


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