数字科普 | 人工智能在国防中的应用-

在当前的现代战争时代，人工智能已成为国防领域的变革力量，极大地增强了各个领域的作战能力。从精密飞机的预测性维护到无人机的自主操作和先进的网络防御机制，人工智能的整合正在重塑军事战略和战术。这项技术提高了人脸识别和威胁检测等系统的效率和精确度，也彻底改变了后勤管理、模拟训练和作战支持。此外，人工智能的作用还扩展到改善语言翻译，以便在执行国际任务时更好地进行沟通，以及通过在健康问题升级之前预测其发生，提高健康和医疗准备状态。本文深入探讨了人工智能对国防部门产生深远影响的十个具体实例，展示了人工智能在维护国家安全和作战优势方面的关键作用。

预测性维护

**由人工智能（AI）驱动的预测性维护是美军管理其关键设备维护方式的重大进步。**该技术利用人工智能分析从嵌入军事资产的众多传感器收集到的数据。这些传感器持续监测设备状况，捕捉大量数据点——从温度波动到振动和声学信号。人工智能算法实时处理这些数据，在实际问题出现之前识别出可能预示着潜在故障或维护需求的模式和异常。
举例说明：美国空军在其针对 F-35 Lightning II 战斗机的 "基于状态的强化维护"（CBM+）计划中采用了人工智能。通过分析从机载传感器收集到的数据，人工智能可在潜在系统故障发生前对其进行预测。

影响：这减少了计划外维护，提高了飞机的可用性，并大幅削减了与紧急维修相关的成本，确保这些关键资产在需要时可随时执行任务。

02****自主无人机

美军中的自主无人机是人工智能融入现代战争的典范，可在没有人类直接控制的情况下执行从侦察任务到定点打击等各种任务。这些无人机配备了先进的传感器和人工智能算法，能够在困难的地形中导航、识别目标，并根据收集到的数据做出决策。空军的 Skyborg 项目等计划旨在开发可与有人驾驶飞机并肩飞行的自主无人机僚机，为飞行员提供支持并提高其能力。人工智能提供的自主性不仅能提高作战效率，还能降低作战场景中的人员生命风险。
举例说明：美国陆军的 "Project Maven "项目利用人工智能分析无人机捕获的视频，自动识别感兴趣的物体并进行分类。该项目旨在部署可在战场上自主操作的人工智能驱动无人机。

影响：通过降低操作员的认知负荷和提高数据分析速度，人工智能无人机可增强态势感知和决策能力，从而提高地面部队的任务效率和安全性。

03****网络防御

**在网络防御领域，人工智能改变了美国军方的游戏规则，为防范威胁国家安全的网络攻击提供了关键优势。**人工智能系统会监控网络流量，寻找可能预示着网络威胁的异常模式，实时分析这些威胁，并在没有人工干预的情况下启动防御协议。随着时间的推移，人工智能从过去的攻击中学习的能力会提高其有效性，使其成为网络武器库中的宝贵工具。这种主动防御机制对于保护敏感军事数据和维护关键国防基础设施的完整性至关重要。

举例说明：五角大楼的人工智能驱动项目--联合人工智能中心（JAIC）--专注于利用人工智能技术进行网络安全防御，利用人工智能来检测和应对表明潜在网络威胁的网络行为异常。

影响：这种积极主动的网络安全方法使美军能够在威胁造成危害之前迅速将其消除，从而保护对国家安全至关重要的关键信息和通信系统。

04****面部识别与监控

人工智能驱动的面部识别对于加强美军内部的安全措施至关重要。从基地安全到识别监控录像中的个人，人工智能能够快速、准确地识别人脸，其作用不可估量。这项技术在高度安全的环境中尤其有用，因为在这种环境中，核实个人身份至关重要。此外，在更广泛的监控任务中，人工智能可以处理大量视频数据，在不同环境中发现感兴趣的人，帮助情报机构收集关键信息，而无需传统意义上的人工劳动。
举个例子：军事基地和高度警戒区采用人工智能面部识别系统来监视和控制进出。这些系统与监控摄像头集成，可根据面部特征扫描和识别个人。

影响：强化的安全协议可确保只有获得授权的人员才能进入敏感地点，从而降低间谍活动和未经授权进入的风险。这项技术还有助于监控公共场所的可疑活动，加强基地的整体安全。

05****后勤与供应链管理

**在后勤和供应链管理方面，人工智能大大提高了军事行动的效率和响应能力。**通过分析过去和当前物流业务的数据，人工智能可以预测未来的供应需求，优化库存管理。这种预测能力可确保部队在知道需要之前就能得到所需的物品，从而始终保持战备状态。例如，人工智能算法可以建议最有效的补给路线，避免潜在危险并缩短运输时间。这不仅能提高效率，还能大大降低与军事物流相关的风险和成本。
举例说明：美国海军的后勤人工智能集成（LAI）计划利用人工智能优化海军舰艇的零部件库存，预测何时应该更换零部件，并管理全球网络的供应。

影响：这可减少海上设备故障，最大限度地缩短停机维修时间，从而提高舰队的机动性和执行任务的效率，确保高战备状态。

06****训练和模拟

**人工智能增强型训练和模拟可提供逼真的场景，帮助士兵为各种战斗情况做好准备。**这些人工智能系统能适应每个士兵的学习速度和风格，提供个性化训练，提高学习效果。模拟环境可以再现各种复杂的战斗场景，让部队体验不同的战略和结果并做出反应。这种训练对于帮助士兵为实战做好准备、提高他们的决策技能以及减少实际军事行动中的伤亡都是非常宝贵的。
举例说明：美国陆军的 "合成训练环境"（STE）计划整合了人工智能，以创建身临其境、完全交互的训练环境，这些环境可以复制真实世界的条件，并适应单个士兵的训练需求。

影响：**这种量身定制的训练方法可提高士兵在压力下的战术技能和决策能力，从而提高他们在作战场景中的表现，降低行动中的伤亡率。**07
战斗和战术支援

**在战斗和战术支持方面，人工智能在协助士兵在战场上进行决策和行动执行方面发挥着至关重要的作用。**人工智能系统可以实时处理和分析各种来源的数据，提供对任务成功至关重要的可操作情报。例如，人工智能算法可用于操作宙斯盾作战系统等防御系统，该系统可自主探测、跟踪和攻击敌方威胁。这不仅增强了人类操作员的能力，还能更快地应对不断变化的威胁。
举例说明：人工智能已集成到美国海军的宙斯盾作战系统中，该系统使用人工智能同时跟踪 100 多个目标，并实时决定使用舰载武器与哪些威胁交战。

影响：**这种能力大大增强了舰艇对飞机和导弹等空中威胁的防御能力，从而在保护海军舰艇及其船员的同时，保持卓越的态势感知和反应能力。**08
威胁探测与态势感知

**在加强威胁探测和态势感知方面，人工智能应用整合了来自卫星、传感器和情报报告的数据，以提供潜在威胁的综合视图。**例如，THAAD 等导弹防御系统利用人工智能来区分来袭射弹和诱饵，计算最佳拦截轨迹，并执行防御动作。这种快速处理能力在高风险场景中至关重要，因为在这些场景中，人类的反应时间可能不足以有效对抗快速移动的威胁。

举例说明：末端高空区域防御（THAAD）系统采用人工智能技术，根据弹道分析和威胁评估，提高跟踪、区分和拦截来袭弹道导弹的能力。

影响：这种高精度拦截能力大大改善了美国对导弹威胁的防御态势，为国家安全和保护盟国领土做出了重大贡献。

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语言翻译与交流

**在需要使用不同语言的部队之间开展合作的多国行动中，人工智能促进的语言翻译和交流至关重要。**实时人工智能翻译器可使美军士兵与盟军和当地民众进行有效沟通，打破可能阻碍军事行动的语言障碍。这些工具不仅可用于直接交流，还能快速翻译文件和截获的信息，确保不会因语言差异而丢失关键信息。
举例说明：美国特种作战司令部（USSOCOM）利用人工智能驱动的翻译设备，可在海外行动中实时翻译 80 多种语言，实现美军与当地盟友或平民之间的无缝沟通。

影响：这项技术减少了误解，改善了与当地部队和社区的合作，这对维和任务和国际军事合作的成功至关重要。

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健康与医疗准备

**在健康和医疗领域，人工智能通过预测健康问题和优化患者护理，增强了军事医疗设施的能力。**人工智能算法分析健康数据，预测部队中疾病或压力相关疾病的爆发，以便及时干预。在作战场景中，人工智能驱动的系统可以通过提供实时诊断和治疗方案来协助医护人员，从而提高受伤人员的存活率。人工智能的这一应用可确保军队保持健康并随时做好战斗准备，最大限度地减少停机时间，最大限度地提高作战效率。

举例说明：美国国防卫生局 (DHA) 利用人工智能监测和分析军事人员的健康趋势，预测疾病的爆发或确定与压力有关的伤害的流行区域。

影响：这种前瞻性可实现早期干预、更好的资源分配和量身定制的医疗服务，确保部队保持健康并具备执行任务的能力，从而保持军队的整体战备状态和有效性。