人工智能技术未来极有可能成为国防领域最重要的力量倍增器，世界各主要军事强国正加紧抢占人工智能技术军事化应用高地。美国著名战略智库兰德公司日前发布报告《保持在人工智能与机器学习领域的竞争优势》（Maintaining the Competitive Advantage in Artificial Intelligence and Machine Learning），分析比较了中美两国目前在人工智能技术发展上的优劣长短，并结合报告赞助方美国空军（USAF）的现状和目标，针对空军如何维持在人工智能与机器学习领域的相对优势提出了措施建议。正所谓“知己知彼，百战不殆”，了解美方关于中美两国在人工智能发展领域的比较判断、预判美军保持自身在人工智能军事应用方面竞争优势的方法举措，对于思考我国如何更好发展人工智能和机器学习技术以应对当前和未来安全挑战具有积极借鉴。故特将报告主要内容编译如下，以飨读者。
中美在人工智能领域的竞争潜力比较
报告认为，要想成功将人工智能的技术进步转化为国家军事能力的增强，首先需要在基础研究和商业领域取得突破和进步，同时科学评估该技术军事化应用的有效性和适用性，并且基于使用该技术的新式武器装备更新现有作战概念、或者开发全新的作战概念，以充分激发新兴技术的作战效能。因此，报告主要从五个方面评估了中美在人工智能领域的竞争潜力：
1.突破性的基础研究（Breakthrough fundamental research）
基础研究取得突破性进展是人工智能和机器学习技术得以快速发展的理论源泉。但是报告认为基础研究上的伟大突破不太可能成为美国取得相对中国的竞争优势的有力基石，理由是基础研究成果一般由学术界和商业界共同推动，政府干预能力有限；并且这类研究成果通常会在公开文献上发表，因此其内容基本可为全世界所共享。美国很难凭借其在人工智能基础研究方面的优势直接形成军事能力的领先。
2.工商业的进步（Advances in commercial industry）
工商业是帮助实现科学理论向技术应用转化最具活力的社会主体之一。就产业发展而言，美国在半导体设计和制造领域相较中国有着巨大优势，在这一产业上的领先构成了美国人工智能技术研发坚实而良好的现实基础。但报告指出，中国得益于市场优势和政策支持，其半导体产业正不断缩小与美国的差距。另外，庞大的人口基数和较为宽松的数据收集使用环境也使得中国在大数据集（Big data sets）方面的发展潜力超越美国。
3.人工智能军事化应用的开发和工程能力（Development and engineering to transition AI to the military）
对学界和商界的人工智能研究成果、人工智能民用技术进行军事应用开发，并最终有能力进行大量生产以装备部队，是使人工智能向军事能力过渡的直接环节。报告指出，虽然中国的军民融合政策在这一环节上发挥着重要作用，但中国军队相对封闭的组织体制增加了融合过程的挑战性。比较而言，报告认为美军与私营部门的合作程度更紧密、技术的军事应用开发效率更高。
4.检查、验证、测试、评估流程的完备（Advances in validation, verification, testing, and evaluation，简称VVT&E）
检查和验证是指通过检查人工智能系统是否符合规范（verification）和能否实现预期目标（validation）来共同评估人工智能系统质量的两种不同方法。一个有效的测试和评估系统有利于给予军队人员足够信心，以充分发挥出人工智能系统的军事潜力。报告指出，美国有着一套相对明确的检查、验证、测试和评估流程，但中国的同类流程并不那么清晰有效。
5.作战理念的发展（operational concept development）
从历史上看，颠覆性的军事创新需要足以支撑创新变革的相称性技术、能够有效集成新技术的军队组织形式以及在战场环境中清晰界定技术使用的作战理念。大半个世纪以来，美国凭借先进的军事科技长期引领作战理念的变革迭代，但由于当前中美两国在人工智能技术发展、军队组织结构改革两方面几乎齐头并进，报告认为探索出更先进的作战理念是美国保持其在人工智能应用方面决定性优势的关键。
兰德公司对于美国保持在人工智能领域优势的建议
结合上文对中美两国在人工智能技术领域的竞争潜力分析，报告认为后三个方面应该是美国空军希望继续保持在人工智能技术和大数据技术领域竞争优势必须重点发展的核心竞争力（Axes of Competition）。对此，报告提出以下几点建议：
1.管理期望值（Manage Expectations）
现实中的强烈期望对于支持新兴技术项目的研发和落地至关重要。对于人工智能技术来说，期望管理是一个敏感且重要的问题，因为媒体过于乐观的报道和科幻小说的夸张描述正在制造大量“人工智能泡沫”（AI bubble），拔高着人们的预期。报告援引人工智能专家奥伦·埃齐奥尼（Oren Etzioni）的话说：“考虑到人们对深度学习的强烈期待和资本狂热，对该技术进行客观分析并仔细考虑它的局限性是急迫且必要的”。对人工智能技术目前的能力局限缺乏清醒认识，可能会使那些试图将其整合进现有系统的努力遭遇失败。
2.设计人工智能路线图（AI roadmap）
为了帮助美国空军的人工智能工作能够建立在坚实的基础之上并且最终实现，报告建议制定一个前瞻性的人工智能路线图。这个人工智能路线图应该按照近期（一到两年）、中期（三到五年）和长期（六到十年）三个阶段来设计。下图展示了该路线图应包括的内容。
人工智能路线图的内涵要求（表格由笔者自制）
人工智能路线图应该是一个动态方案，必须随着空军作战需求变化和技术发展不断修订。如果操作得当，路线图、空军的作战需求和研发需求将有效协同，避免浪费美国空军的宝贵采购预算。
3.在国防部指导下建立一个工程管道（Engineering Pipeline）
为了在人工智能开发和应用方面建立和保持竞争优势，美国空军和国防部需要大量训练有素的工程师。国防部工程师（DoD engineers）需要与国防部项目经理、操作员和大数据保持持续密切的合作：分析防务部门对人工智能技术的需求；为智能战争的作战理念开发设计、测试和评估技术；设计国防部专用的人工智能系统；在研发到落地的全过程中执行国防部人工智能系统下的检查、验证、测试和评估机制。
同时，为了加强国防部工程师队伍对人才的吸引力，报告建议国防部可以为工程师提供更加灵活的职业道路，允许他们公开参加会议、发表论文，或许还可以从事内部资助的个人研究，并且将工资待遇与绩效而不是资历挂钩。硬件方面，应该从军事建设预算中划拨更多资金用来更新许多国防部实验室中的陈旧实验设备。
4.为人工智能系统特殊定制检查、验证、测试和评估技术
在设计检查、验证、测试和评估技术过程中，有必要对人工智能系统可能存在的不足进行仔细考虑：第一，避免人工智能系统在达成某一目标时在其他领域触发副作用（Avoiding side effects）；第二，避免人工智能滥用捷径实现目标，从而做出破坏性行为（Avoiding reward hacking）；第三，制定灵活的监管尺度（Scalable supervision），既要避免过于简单而产生负面效应，又要避免过于复杂而导致评估困难；第四，确保人工智能能够进行安全探索（Safe exploration），防止它在进行智能学习时进行危险尝试；第五，注意分布转移过程中的鲁棒性（Robustness to distributional shift），避免由于现实环境与训练环境的不同，人工智能系统做出次优的、甚至破坏性的行为。
5. 为人工智能技术设计、测试和评估新兴作战理念
新兴作战理念是帮助新兴技术重新定义战争的必由之路。开发新兴作战理念的一种常用方法是通过分析性的战争模拟。报告建议，用来评估人工智能作战概念的战争模拟程序应该以平行战争（parallel war games）的形式进行、由参联会的高级别军官参与指挥，并且应该立足未来可能发生的冲突环境。其中，蓝军将拥有基于现有武器装备的能力；而对于红军来说，它将拥有各种在未来几年可能实现的人工智能武器系统。借助模拟数据，专业的军事分析机构可以与私营部门的专家一道，为使用新兴人工智能技术建立两到三个作战概念。然后在第二阶段的战争模拟中评估这些作战概念，当中效果最好的概念可以提炼成一份理论白皮书，供一线部队指挥官参考并提供建议，最后在实地测验中作进一步评估。
总结和对下一步研究的建议
报告基于人工智能技术发展的五大因素对中美两国的人工智能发展潜力进行了仔细比较，得出美国在目前的竞争中大体领先的判断。但由于当下全球范围内的人工智能技术研究总体处于较低水平，报告认为美国面临的挑战仍然严峻，容错空间十分有限，需要进一步加强在人工智能领域的关注程度和资源投入。下图展示了该报告为美国空军设计的短期努力框架。
报告关于短期内美国空军工作重心分配的建议（表格由笔者自制）
报告同时指出，该报告只是对中美两国在人工智能与机器学习领域的竞争潜力进行了粗略的比较，为进一步厘清影响中国人工智能技术未来发展的关键维度和详细论据，以下研究方向将可能产出丰硕成果；它们既可以作为一个独立的研究项目，也可以成为宏观研究工作的组成部分:
1、研究中国人工智能技术领域中军方关键人员与民间个体之间的互动和关系。更多地了解军方关键人物的互动对象、互动频率，可以为研判中国的人工智能战略发展轨迹提供有益参考。2、找出中国人工智能技术领域中不同军事、政治、学术和商业机构之间的联系，包括中国境内外。更多地了解机构关系同样可以为研判中国人工智能战略发展轨迹提供重要见解。3、关注相关领域的资金流向。监测资金流向是识别中国人工智能战略优先事项和评估人工智能资金使用效率的重要方法。4、开展专注于某个特定人工智能程序或某个特定人工智能实体的个案研究。专注于特定项目或组织能够提供更加详细的信息，帮助分析中国宏观层面的人工智能战略的实践指向。5、密切关注中国军队。至少应包括以下内容：谁是关键参与者，哪些是关键实体？军事研究机构在理论和技术方面正在进行哪些人工智能研究？中国军队将理论与技术相结合的效果如何？中国军队将人工智能应用于现有武器装备的流程是怎样？指挥官和基层部队如何使用人工智能？
在信息革命的浪潮中，人工智能技术被认为极有可能成为技术变革的“新赛道”，掀起一场崭新的“智能革命”。面对机遇，中国必须迎难而上，但不难预见这条征途上会遭到守成大国的顽强狙击，兰德公司的这份报告本质上正是一张守成者可能的“布防图”。深入分析该报告的研究思路、结论判断、措施建议对于我国制定、调整自身人工智能发展战略应该具有一定参考借鉴价值。
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