当智能炸弹遇见人工智能

 新闻资讯     |      2020-06-17 21:22

想象一下,当炸弹和人工智能相遇,将会产生怎样的“化学反应”?不少科幻题材的文学、影视作品曾经展示了二者结合带来的玄妙和震撼。如今,这样的科幻场景正在成为现实。

近期,一些国家研发出能够针对不同目标来调整杀伤效果的新一代智能炸弹,也就是加载了人工智能的智能炸弹。它既可用于歼灭大规模的武装部队,也可用于歼灭特定数量的恐怖分子,且能在作战过程中避免对平民造成伤亡。

“加载了人工智能的智能炸弹”,听上去仿佛是语义重复,实则不然:早在上世纪80年代,智能炸弹就已问世,它原先并没有加载人工智能,更多专注于击中目标过程中的制导。而新一代智能炸弹,与它的“前辈”已经迥然不同。

3年前,俄罗斯《晨报》曾报道,俄罗斯成功研制出能够自行找到地面目标的智能炸弹——PBK-500U集束炸弹。这种炸弹主要通过整合其中的导航系统,完成对装甲目标、导弹和火炮的精确命中,并能最大限度地降低误伤平民的风险,从而基本实现“发射后不管”。但它仍是传统意义上的智能炸弹。

——核心元件并非智能时代的产物。智能炸弹是由普通炸弹改造而来的,其最为核心的部分包括自导弹头(电子传感器)、弹载计算机和飞行控制器(全动式可控尾翼)。这些核心部分的元件皆为信息化时代的产物,且早已投入作战应用之中。如海湾战争期间,美军当时遇到弹药精确制导性能不足的问题。美国空军研究实验室在原有智能炸弹基础上,开始研究恶劣气象条件下精确制导弹药的应用问题,并于5年后研制出联合直接攻击弹药(JDAM)。科索沃危机期间,美军首次使用联合直接攻击弹药,使用量为652枚,命中率高达98%。之后,不断改进的联合直接攻击弹药被陆续配备到B-52H轰炸机、F-16战斗机上。

——目标攻击离不开高精度的导航系统。智能炸弹可以攻击特定目标,这在很大程度上降低了误伤平民的风险。然而,在对特定目标实施攻击的过程中,智能炸弹仍然十分依赖高精度的卫星导航。例如,PBK-500U集束炸弹只有在精确导航的条件下,才能确保将误差控制在几米或者十米内。联合直接攻击弹药只有在可接收GPS卫星信号时才能正常工作,而当信号被干扰或信号变得很弱时,联合直接攻击弹药的攻击行动就有可能被中断,进而造成灾难性后果。

——无法拥有像导弹一样的自主动力。导弹配备有专门的动力装置,能够在距离目标较远的地方进行投放。而智能炸弹从飞机上扔下来时,其运动轨迹不仅受地球引力的作用,还受气候变化的影响。虽然通过在炸弹上安装激光导引头,当炸弹被扔下时载机上的激光发射器将会照射目标,为炸弹提供精确的方位导引,但由于其本身没有动力系统,飞行距离受限,因而仍未真正实现完全意义上的“发射后不管”。

据报道,以色列拉斐尔公司日前推出了一种最新型号的智能炸弹——SPICE滑翔炸弹,它可以借助人工智能的“深度学习算法”来不断调整目标攻击偏差,从而更好地选择、追踪和打击特定目标。如此,智能炸弹才真正意义上与人工智能结合在了一起。

SPICE滑翔炸弹有3种型号:SPICE-2000、SPICE-1000和SPICE-250。SPICE-250重约113千克,是SPICE系列滑翔炸弹采用人工智能技术的最新版本。这种炸弹具备“光电场景匹配技术”,能够将地形数据上传到炸弹上,再将数据与实时光电图像结合,可以在没有GPS导航的环境下自主开展工作。显然,与过去传统的智能炸弹相比,其智能化程度大幅提升。

——精确度更高。在“深度学习算法”的基础上,新一代智能炸弹能够更加精准地识别地面上的移动目标,并有效地将相关目标与无关目标区分开来。拉斐尔公司的有关负责人表示,人工智能的“深度学习算法”能够利用建模的方式,将目标的相关特性嵌入到系统之中,从而识别并锁定目标。同时,用于建模的数据越多,系统在实际应用中的识别率就会越高。通过使用首字母缩略词进行自动目标获取和识别,拉斐尔公司完成了SPICE-250滑翔炸弹的开发和测试,现已交付军方使用。

——可控性更大。鉴别某种武器系统智能化程度的一个重要标准,是看它在处理意外情况时的“随机应变能力”。当目标位置并不那么清晰,或者目标的精准坐标被误报时,新一代智能炸弹仅通过一张目标物的图片以及大概位置,就能找到目标并摧毁它。此外,新一代智能炸弹的反应速度也有所提升,甚至在击中目标之前的几秒钟内,程序都可以被中止或作重新瞄准。如SPICE-250滑翔炸弹通过双向数据链连接,运用“深度学习算法”就能够从早期发射提取的数据中优化智能控制。

——隐秘性更强。由于新一代智能炸弹具有较小的体量,能够轻松挂载于战机内置弹舱中,这正好契合了新时代战机高隐秘性要求。同时,采用体量较小的智能炸弹,将大大增加炸弹的装载量。如美军一架“捕食者”战机一般只能携带2枚“地狱火”炸弹,若成功改为携带这种体量较小的智能炸弹,在隐秘情况下战机装载量将达到12枚,可大大提升攻击力。此外,新一代智能炸弹还可配备通用或穿透弹头,允许单架战机携带多种武器,以满足多功能需求。

目前,新一代智能炸弹已经从开发、测试阶段逐渐走向成熟。世界各国着眼未来战场,纷纷关注新一代智能炸弹的研制与应用。

以美国为例,其新一代智能炸弹的主要生产商就包括波音公司、洛克希德·马丁公司等大型军工企业。然而,即使新一代智能炸弹拥有传统炸弹所不具备的诸多优势,从完全意义上替代当前所有传统炸弹也并不现实。一方面,新一代智能炸弹所执行的任务通常对打击的精度要求较高,尤其多用于打击与民用目标距离较近的军用目标,还不能适用于所有目标;另一方面,由于普通炸弹造价相对低廉,通常会在一定区域内采取“地毯式轰炸”,即一次性连续投放多枚炸弹。这种投放方式虽然精度有限,带来的毁伤效果却十分巨大,尤其是对目标无差别的打击,通常能带来更直观的威慑效果。而出于对成本的考虑,造价更高的新一代智能炸弹不会采用这样的投放方式。

有关研究人员曾描述过这样一个案例:在一次战斗中,飞行员将具有延迟爆炸功能的智能炸弹MK82投向正在休整的敌军护卫车队。MK82如期在地面延迟爆炸,但只造成了地面晃动,敌军战车并未受损,敌军快速撤离。对此问题,后来加以研究得出解决方案:让战机携带延迟引信炸弹和常规炸弹各一半,以确保在单一打击方式无效时,可进一步实施补充打击。

可见,在未来战场上,新一代智能炸弹与传统炸弹都有各自作用,应根据战场实际各取所需。当然,随着人工智能技术及其军事应用的不断发展,新一代智能炸弹将更好地适应未来复杂多变的作战环境。