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虚拟现实技术遥控智能机器人的未来战争
2010年9月9日    评论:    分享:

    来源:中华网
    作者:P·W·辛格
    编译:郭凯声

     上世纪70年代初,一些美国科学家、工程师、国防部承包商及空军官员,组建了一个专业团体,试图解决这个问题:如何建造无需人工操控就能独立行动的机器,并设法让公众和对机器人技术不情不愿的五角大楼(美国国防部)高层相信,在战场上使用机器人是个好主意。几十年来,他们每年都会悄悄地聚会一两次,讨论技术问题,互通小道消息。这个一度行事谨慎的团体名叫“国际无人系统协会 ”(Association for Unmanned Systems International),成员已经超过 1 500名,分别来自 55个国家的机构。事实上,由于扩张速度实在太快,它甚至有点弄不清楚自己的身份了。在圣迭戈的一次会议上,这个机构甚至还聘请了一位“炒作大师”来帮它介绍机器人技术带来的种种惊人变革。一位与会者把这些变革浓缩成了这几句话:“我们从何处来?现在在哪?将向何处去?又希望向何处去?”

  机器人越来越多地出现在战场上,增速惊人。机器人的出现,堪称自火药、飞机等问世以来,现代战争中发生的最深刻变化之一,正是这个变化,促使国际无人系统协会开始反思。2003年美伊战争期间,还没有一个机器人随美军从科威特向巴格达挺进。而自美伊战争以后,已有 7 000多架无人机和12 000多台地面装置在美军中承担着诸如搜寻狙击手、轰炸基地组织高官藏身之所等多种任务。美军一度对机器人敬而远之,认为它与自己的战斗传统格格不入。然而,面对时不时用手机引爆遥控炸弹,然后混入人群逃走的这样一群不按常理打仗的敌人, 美军也开始主张用机器人跟踪并干掉敌人。这些机器人不仅对如何打这样的新型战争有巨大影响,也引发了一场激辩:使用自主能力日益增强的机器去打击人类目标,究竟会产生什么样的后果。让士兵们躲在安全的地方,固然可以减少牺牲,但机器人的大量使用,也让一些政治、法律和伦理问题浮出水面,这涉及战争的根本性质,以及这些技术是否会无意间使人们轻启战端。

  捷克作家卡雷尔·恰佩克(Carel Capek)在 1921年的一部科幻作品《罗萨姆的机器人万能公司》(R.U.R)中首创了 “robot”(机器人)一词,用来称呼那些最终起来造反的机器仆人。它从捷克语中表示“奴役”的单词以及古代斯拉夫语中表示“奴隶”的单词衍生而来,与“robotnik”(指十七世纪年代揭竿而起的农民)有着密切联系。这种让机器人去承担我们不想干的活儿但最终导致机器掌控世界的情节,成了科幻小说风靡一时的题材,一直延续到今天的《终结者》和《黑客帝国》中。

  今天的机器人专家使用了“无人”或“遥控”等描述词,以避免习惯了好莱坞作品的人们臆想出机器颠覆人类世界这种骇人前景。用最简单的话来说,机器人就是按“感觉—思考—行动”的模式运作的机器。机器人装有收集周围信息的传感器,然后将收集的数据转发给处理器,或许还会发给利用这些数据作出决策的人工智能软件。最后,机械系统根据上述信息对周边环境采取某种实际行动。机器人不一定非得像好莱坞电影中全身金属盔甲的英雄那样,长得跟人差不多。实施这些实际行动的机器系统,大小相差悬殊,外形五花八门,同科幻电影中的 C-3PO以及终结者的形象相去甚远。

  过去十年,依靠全球卫星定位系统(GPS)、电子游戏式的遥控系统以及其他技术,机器人在战场上不但有用而且好用。自9·11恐怖袭击后,增强机器人在敌对环境中侦察、锁定目标、实施攻击的本领,避免让操作人员遭遇危险,便成了一项研发重点。而这些系统在战场的每一项新用途都有成功案例,产生了更广泛的反响。2001年,在阿富汗战役刚开始,一台现在被广泛用于侦察并拆除炸弹的“帕克博特”(PackBot)样机便被送往战场。士兵们对这台机器人喜欢得不得了,甚至不愿意把它还给生产商 iRobot公司,该公司此后又出售了数千台“帕克博特”。无独有偶,另一家机器人公司主管也说,在 9·11之前,他向美国国防部的推销没有任何效果,而 9 ·11之后,国防部通知他:“尽快给我们生产这些机器人。”

  随着伊拉克战争的进行,可以明显看出军用机器人越来越被军方接受。2003年,美军刚进入伊拉克时,地面部队还没有使用任何无人系统。到 2004年底,机器人的数量已增至 150台左右,一年之后更是达到了2 400台,现在则超过 12 000台。空中武器的发展趋势也类似。美伊战争开始时,美军在伊拉克只有几架无人飞行器,而现在无人飞行器的数量则超过了 7 000架。这仅仅是开始。据美国一位空军中将预测,当美国卷入下一次大规模冲突时,投入的机器人将不是目前用于战场的几千台,而是“数万台”之多。

  这些粗略的统计数字揭示了美国军方态度的重大转变。仅仅几年前,军方还对机器人嗤之以鼻,他们坚守勇士应该带头冲锋陷阵这一自古以来的战场传统。而现在美国的陆海空三军在招募年轻人入伍时,都使用了把机器人吹得天花乱坠的电视广告,比如一则宣传广告就宣称海军“天天都在为实现前线无人化而努力”。

  如果这些年轻人当了兵,接触自动化系统将成为军旅生涯中必不可少的一个环节。他们将通过最新的虚拟训练软件来学习操作某个武器系统。接受训练之后,他们可能会负责操作一台割草机大小的“帕克博特”,或者操作一台“魔爪”(TALON)地面机器人去搬运武器或窥望山顶,以搜寻伊拉克或阿富汗的恐怖分子。

  如果他们去了海军,那么很可能在宙斯盾级(Aegis-class)驱逐舰或濒海战斗舰上服役。这些军舰可看作是一大批武器系统的母舰,从“火力侦察兵”(Fire Scout)无人直升机到“保护者”(Protector)机器人警卫快艇等;如果在潜艇上度过军旅生涯,那么可能会去操纵如REMUS(Remote Environmental Monitoring Units,即遥控环境监测装置的缩写,它是美国伍兹霍尔海洋学研究所首创的一种鱼雷形机器人潜艇)之类的无人水下船舰,以探测水雷或侦察敌国海岸线。而如果他们成了飞行员,那就有可能身在美国,却“驾驶”着“捕食者”(Predator)或“全球鹰”(Global Hawk)式无人飞机在中亚上空翱翔。

  明天的战争机器人

    无论是人类士兵,还是普通机器,跟正在研发中的最新军用机器人比起来,都差得太远了。一种名叫“大狗”(BigDog)的四足机器人可以应付普通轮式或履带车辆难以通行的路况,如陡峭崎岖、车辙密布、遍地岩石、泥泞不堪或大雪覆盖的地面,搬运重达几百千克的弹药或补给品。

虚拟现实技术遥控智能机器人的未来战争(组图)

  军方已经把机器人当做军队的重要组成部分,而未来的机器人也将越来越智能。

  尽管“看起来有点像科幻故事”,但征兵广告已经把这类技术描绘成军队的组成要素之一。它们只是第一代产品,今后还会有更多机器人涌现出来。换句话说,今天用来探测路边炸弹的“帕克博特”,以及阿富汗上空的“捕食者”,分别相当于福特 T型车(汽车时代初期经典产品)和莱特兄弟的“飞行者”飞机。下一代产品的样机则揭示了机器人将从三个关键方面改变人类的战争方式。

  人们习惯于把机器人仅仅看作“无人系统”,即同其他机器一样,只是操作员不在现场而已。但这种观点已逐渐消失了。机器人的发展再现了汽车行业的轨迹:最初人们认为汽车不过是“没有马的马车”,但设计师创造出全新的外观和尺寸,消除了人们此前的看法;抛弃对机器人的成见,将促使机器人的造型更加丰富。不出所料,一些机器人的研制已经从生物学中获得启示。美国波士顿动力学工程公司(Boston Dynamics)的“大狗”(BigDog)就是用来搬运设备的金属四足机器人。还有的机器人则属于混合型,例如美国海军研究生院(Naval Postgraduate School)研制的侦察机器人既有翼也有腿。但处于研发初期的一些系统则不具有任何形状。芝加哥大学和 iRobot公司合作的“化学机器人”(ChemBot)就是形状随时都能改变的一团东西,如此一来,它就能够从墙洞里挤过去。

    带上自己的无人机:驻扎在伊拉克安巴尔省的美国海军陆战队装备了“扫描鹰”(ScanEagle)无人机。这种无人机可以连续数小时在偏远地带上空翱翔,通过机载监控摄像头监视地面情况。

虚拟现实技术遥控智能机器人的未来战争

  由于没有人在里面,机器人的大小就不受限制了。微型机器人可以小到只有几毫米,仅重数克。美国 AeroVironment公司生产的一种机器人,大小与蜂鸟相近,也能像蜂鸟一样在目标上面盘旋,可用于在市内巷战中执行侦察任务。下一个前沿领域就是纳米(10-9米)级的机器人。有科学家认为几十年后这类机器人将大行其道。在战争中这类机器人可以发挥各种各样的作用,从侦察用的“智能粉尘”(smart dust)到能够进入人体修复伤口、反过来也可以在人体内弄出伤口的细胞级机器人。当然,机器人的大小也可以趋向另一个极端。既然不需要考虑人的身体条件,那么就可以造出如美国洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)的“高空飞艇”(High Altitude Airship)之类的巨兽级无人装置。这个庞然大物可携带足球场那么长的雷达,在 19 800米的高空上连续飞行一个多月。除了大小和形状,机器人在战争中的第二个关键变化就是作用越来越广泛。同第一次世界大战中的早期“飞机”相仿,机器人一开始也只是用于观测和侦察,而现在则要承担各种各样的新任务。“魔爪”的生产商 QinetiQ North America公司在 2007年推出了MAARS(意为“模块化先进武装机器人系统”)机器人,装有机枪和榴弹发射器,可以执行放哨和狙击等任务。美国陆军医学研究与装备司令部(U.S. Army Medical Research and Materiel Command)研制的“机器人撤出车 ”(Robotic Extraction Vehicle)等医疗救护机器人,则可以把受伤的士兵拖到安全的地方并给予照顾。

  第三项关键变化则是机器人越来越智能和自主。芯片计算能力的提升势不可当,对刚入伍的士兵而言,他们在退役时看到的机器人配置的电脑,或许会比现在的电脑计算能力高出 10亿倍。对二战时期的军队来说,B-17与 B-24等不同轰炸机之间的区别不在于哪个更聪明,而现今的武器系统恰恰就需要这种区分。 “捕食者”系列无人机最初是完全通过遥控操作的,现在则能够独立起降并同时跟踪 12个目标;目标识别软件甚至能根据脚印踪迹找到起点。而且,美国军方已经在筹划用更新的产品取代这些 1995年后才开始部署的无人机。

  机器人智能和自主能力的迅速增长提出了一个深层次的问题,即哪些任务适合派机器人去执行。在斟酌这方面的决策时,不仅要考虑机器人在战场上的效率高低,还必须考虑这种责任的转移对于部队指挥官的影响,以及有关机器人行为的政治、伦理和法律责任问题。机器人在短期内最可能以“战士伙伴”的身份出现,即把人类士兵与机器人混编成队,协同作战。人类战士向机器人同伴下达战术指令,并让它们有足够的自主性以应对变化无常的环境。

    本文作者:

    P·W·辛格是美国布鲁金斯学会(Brookings Institution)21 世纪防御计划(21th CenturyDefense Initiative) 项目负责人,他撰写的《遥控战争:机器人革命与21 世纪》(Wired forWar: The Robotics Revolution)为2009 年畅销书。

    本文译者:

     郭凯声,上世纪70 年代毕业于北京大学数学力学系,此后获中国科学技术大学研究生院情

    报研究专业硕士学位,曾任中国科技情报所重庆分所《科学》(当时的《科学美国人》中文版)杂志副主编,副编审,长期从事科技领域翻译工作,《环球科学》的资深译者。

 

标签:遥控机器人战争军事
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