无人系统突破了有人系统中人类生理及心理极限的制约,在人工智能技术的使能下,可能彻底颠覆传统作战模式,深刻改变战争制胜机理,并引发科技革命、装备革命和军事革命,已经成为国家间军事博弈的重要力量

自主无人系统是一种能观察、会思考、善决策、可协同,具有自学习、自进化能力的新一代无人系统,可以单独或与其他有人-无人系统协同遂行目标搜索、识别、定位、跟踪、干扰、打击、评估等任务,其典型特征可概括为“平台无人、系统有人、自主运行”。

科学家认为,正如坦克、潜艇和原子弹改变了 20 世纪的战争规则一样,自主无人系统将是“21 世纪战争规则改变者”的技术之一。美国将自主无人系统作为“第三次抵消战略”的核心内容之一,加速推进。

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▲ 致命性自主武器系统与无人系统的关系

完全自主无人系统(autonomous unmanned system,AUS)是无人系统发展的高级目标。无人系统具有先进的自主能力

  • 能够大幅度降低人机交互负荷,减轻对人在回路监督控制的依赖;

  • 能够大幅度减少对通信带宽的需求,降低对作战体系保障要求;

  • 能够大幅度提高无人系统对复杂战场环境的主动适应能力,提升无人系统在前线战场的实时快速响应和任务能力。

目前,无人系统在复杂地形、复杂气象、复杂电磁、复杂背景、复杂对抗等任务环境中要实现“忠诚可信、信息可观、行为可控、结果可溯”的全自主能力,仍面临着诸多技术挑战,主要包括感知与认知、规划与决策、行动与控制、交互与协同、学习与进化等方面的技术难题:

  • 一是无人系统在目标获取、识别、跟踪、选择和攻击方面存在困难,难以满足区分、比例、预防等原则;

  • 二是自主能力的实现依赖于模糊逻辑、神经网络、机器学习等人工智能技术,导致其可解释性、可预测性、可干预性欠佳;

  • 三是自主无人系统面对故障、意外的能力不足以及易受攻击和欺骗,导致其可靠性降低。

▲ 先进作战型无人机

武器化的自主无人系统自主无人武器系统,是指不需要人类操作员干涉,能够自主选择目标并使用致命性武力进行作战的一类自主武器系统。按照依托平台,自主武器系统可分为空中/临近空间自主武器系统、地面自主武器系统、水面/水下自主武器系统三类。先进的隐身智能无人作战飞机将具备自主目标选择、自主目标攻击等全自主控制能力,如近年来先后完成首飞的美国X-47B、欧洲的“神经元”(nEUROn)、英国的“雷神”(Taranis)、中国的“利剑”以及俄罗斯的S-70“猎人-B”(Okhotnik-B)等,如果不存在/不需要人的干预或监督,就有可能被归于这一类武器系统。按照作战对象,自主武器系统可分为以来袭武器为目标的防御性自主武器系统(如美国的反火箭/火炮/迫击炮(counter rocket,artillery,and mortar,C-RAM)系统、“宙斯盾”上的“密集阵”系统)和以人(或载人平台)为对象的进攻性(致命性)自主机器人(如韩国SGR-1“哨兵”机器人部署在朝韩边境,有自主攻击模式等)。

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▲ 美国无人机系列化发展

完全自主的无人武器系统的发展日益引起国际社会的高度关注。自美国X-47B 于2013 年开始逐步完成航母自主起降试验,航母的“无人化时代”已经到来。同时美国MQ-1“捕食者”、MQ-9“死神”等察打一体无人机的反恐应用导致平民的大量伤亡,不断触及“机器是否能够杀人”等伦理问题,导致国际社会对完全自主的无人武器系统的关注与日俱增。由此,引发了国际社会关于致命性自主武器系统(lethal autonomous weapon system,LAWS)的广泛讨论,并开始成为国际军备控制问题争论的焦点。世界各国一方面强调其自主无人系统技术的研发和使用遵循国际人道法、《日内瓦公约》等国际法,另一方面开始制定相关的政策和法律等国内法,以规避由此导致的安全风险。

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中国工程院院士费爱国为本书作序:

针对当前处于研究前沿和舆论热点的自主无人系统的发展背景、发展现状、技术挑战、伦理道德、政策法律等相关问题进行系统深入的阐述分析需求比较迫切。目前,国内外陆续有一些无人系统相关专著出版,如国外的《20YY:机器人时代的战争》(沃克等著)、《机器人战争:21 世纪机器人技术革命与反思》(辛格著)、《无人军队:自主武器与未来战争》(沙瑞尔著)等;国内出版的无人系统相关书籍,主要是分领域无人系统的介绍。(牛轶峰等编著.北京:科学出版社,2024.3)一书作者研究了2013 年4 月联合国人权理事会关于自主机器人杀手的调查报告《法外处决、即决处决或任意处决问题》,并先后跟踪了2013 年11 月日内瓦《特定常规武器公约》致命性自主武器系统专家筹备会议、2014 年3 月红十字国际委员会的自主武器系统专家会议(ASW2014),以及2015 年至今《特定常规武器公约》关于致命性自主武器系统的专家和政府会议,对当前的自主无人系统技术发展和国际舆论动态有较为全面的了解。基于国内外相关情况的调研和分析,该书对自主无人系统领域进行了较为全面的综述,涵盖了空中、地面、水面、水下等领域的自主无人系统,重点对舆论焦点的自主武器系统伦理道德和政策法律问题展开分析,具有重要的研究价值。

该书图文并茂,深入浅出,具有鲜明的时代特色。与国内外相关同类书籍相比,该书的特色在于:一是作者参加过相关的国际会议和研讨,引述和参考的资料比较新和权威;二是作者在该领域的科学研究也取得了一定成果,给出的观点和结论比较合理;三是书中关于自主无人系统伦理道德和政策法律的内容比较全面。

相信该书的出版,对无人系统领域的研究人员,特别是从事自主无人系统伦理道德和政策法律的研究人员,具有重要的参考价值对国内无人智能作战等新域新质作战力量建设将起到一定的促进作用

目前,针对自主无人系统领域的研究还处于起步阶段。为对自主无人系统相关概念进行辨析、分析自主无人系统的发展动因、总结自主无人系统的发展现状、探讨其中的伦理道德和政策法律等有关问题,有必要对该领域进行全面的综述和梳理,为国内自主无人系统下一步的研究提供参考,这也是(牛轶峰等编著.北京:科学出版社,2024.3)一书的目的所在。本书重点从装备、技术、伦理道德、政策法律的角度介绍自主无人系统及其应用问题

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无人系统走向战场,催生了“无人作战”。但我们要清醒地认识到“人是战争胜负的决定性因素”这一战争胜负规则没有变,自主无人系统仍然是一种智能化的武器装备,其未来的使用必然是联合作战条件下有人-无人系统协同作战,所以自主无人系统发展的最终目标是人机协同、人机共融和人机共生,只有这样才能发挥自主无人系统的最大效用,也可避免自主无人系统的误用、滥用

本文摘编自《自主无人系统及应用中的问题》(牛轶峰等编著.北京:科学出版社,2024.3)一书“前言”“序”,有删减修改,标题为编者所加。

(智能科学技术著作丛书)

ISBN 978-7-03-075307-6

责任编辑:张海娜 纪四稳

本书作为智能科学与技术著作丛书之一,围绕自主无人系统发展背景、发展现状、技术挑战、伦理道德和政策法律等问题展开阐述。首先介绍了自主无人系统的相关概念、发展历程、发展现状和发展趋势;其次重点分析了自主无人系统涉及的关键技术,包括感知与认知、决策与规划、行动与控制、交互与协同、学习与进化等;然后分析了使用自主无人武器系统面临的伦理道德与政策法律问题,并介绍了主要国家的法律和相关政策;最后对自主无人系统的发展前景进行了展望,指出自主无人系统发展的最终目标是人机协同、人机共融和人机共生。

本书可作为无人系统和机器人领域教学科研人员、工程技术人员、军事爱好者、法律研究人员,以及人工智能、计算机、模式识别与智能系统及相关专业研究生的参考书。

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(本文编辑:刘四旦)

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