人工智能技术在国防科技领域的应用

人工智能技术在国防科技领域的应用

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2013年6 月20 日

人工智能技术在国防科技领域的应用

摘要:应用与国防科技领域,利用计算机模拟人类的学习与推理,能思维、能学习，能求解问题，适应环境变化的特征。随着科学技术的发展，人工智能技术广泛的应用与军事、航空航天、工业、农业、气象、地质勘查、交通运输等领域，本文主要论述人工智能技术在军事及航空航天等国防科技领域的应用。

关键词：人工智能；军事技术；智能武器；航空航天；专家系统

一. 引言

人工智能技术是在20世纪50年代产生的。当时世界的科学技术已经进入一个新的发展阶段，信息量急剧增加,信息传递日益加快,人类的自然智能已经无法迅速处理如此巨大数量的信息，人们便开始探索通过计算机来执行需要使用人的智能才能完成的任务。60年代，人工智能技术主要用于弈棋、定理证明和简单的人工智能专家系统研究。70年代，随着微型电子计算机技术和集成电路技术的迅猛发展，人工智能专家系统的研究进入应用开发阶段，一些初级商品化的专家系统在市场上出现。专家系统是一种智能化的计算机软件系统。该系统中的知识，是从人类专家头脑中获取并编写成软件存储到计算机中去的。这些知识是相应专业领域中较为先进和准确的知识。专家系统作为一种特殊的软件系统，在它与计算机组合成一个完整的综合系统之后，就可以向人们提供知识、建议、推理、判断或决策意见。既可以作为一种完整、独立的智能化工具，从事与人工智能技术相关的系统开发工作，并在部分功能上起到人类助手的作用；又可以直接作为新一代智能机的部件和开发工具。

80年代以来，人工智能技术得到了迅速的发展，应用于遗传工程、化学合成、业务管理、石油勘探、法律断案及军事领域中的专家系统相继研制成功。日本、美国、苏联和西欧某些国家均以政府支持的方式，大力资助和领导人工智能技术的研究与开发工作。其中，日本的新一代智能计算机系统研究与开发计划、英国的阿尔维(ALVE)计划、美国国防部的战略计算倡议(SCI)和西欧的尤里卡(EUREKA)计划最为引人注目。美国在人工智能技术研究方面，以军事用途为首要目标，由国防部出资10亿美元，拟在从1983年开始的10年内，研制出用于军用航天器的自动控制驾驶仪，陆上多用途自主作战系统和舰用多用途智能计算机等军事人工智能化装备。中国于60年代开始进行人工智能技术的开发研究，一些人工智能应用成果，已开始在国民经济发展和国防建设中发挥作用。在人工智能基础研究和理论研究工作中，尤其在智能机体系结构、智能语言及智能机器人的研究工作中，都有独到的见解和成就

二. 军事领域应用

1.实际应用

人工智能技术在军事上有着广阔的应用前景，在此领域中已出现上百种成功的应用项

目。当前应用在军事方面的主要有：

（1）自主多用途作战机器人系统。其主要特点是：能够识别地形、地物，选择前进道路;判定敌情,深入敌方阵地，独立自主地完成侦察、运送弹药给养、扫雷、射击及投弹、救护伤员等任务。

（2）军用飞机“副驾驶员”系统。它能够协助驾驶员完成监控及操纵各种机载电子系统的工作，其智能计算机具有实时判定、推理、语言理解和辅助决策等多种功能。

（3）自主多用途军用航天器控制系统。它能够对军用航天器的飞行姿态作自主的调整并保持正常姿态。同时，可以对卫星的故障进行自动检测及排除。在卫星处于紧急状况时，实时作出返回发射基地或自行毁灭的指令。

（4）武器装备的自动故障诊断与排除系统。在武器装备内装有以人工智能专家系统为主要程序的计算机系统及执行命令的机器人系统。专家系统内装有自动诊断各种故障的反映专家知识水平的软件包。在通过专家系统确定故障由来之后,再下达指令给机器人维修系统,将故障（或潜在故障）及时排除。

（5）军用人工智能机器翻译系统。它可用于收集情报、破译密码、处理作战文电、协调作战指挥和提供战术辅助决策等。该系统内装有可以进行语言分析、合成、识别及自然语言理解的智能机，其内存储着多国语言基本词汇和语法规则。

（6）舰船作战管理系统。它可用于局部海域作战指挥、辅助战术决策、海上目标敌我识别、岸 -舰一体化作战管理等。

（7）智能电子战系统。它可自动分析并掌握敌方雷达的搜索、截获和跟踪工作顺序，发出有关敌方导弹发射的警告信号，并确定出最佳防卫和干扰措施。

（8）自动情报与图像识别系统。它通过情报分析和图像处理技术，对敌方情报及图像进行识别、分类和信息处理。同时，自动提供辅助决策意见。

（9）人工智能武器。它的控制系统具有自主敌我识别、自主分析判断和决策的能力。如：发射后“不用管”的全自动制导的智能导弹、智能地雷、智能鱼雷和水雷、水下军用作业系统等。人工智能技术正在迅速地发展,智能机、智能化武器装备和智能机器人的应用,对军事装备的发展将产生重大的作用；也必将对未来战争的战略、战术带来重大影响

2.专家系统

专家系统是目前人工智能种最活跃、最有成效的一个研究领域。自费根鲍姆等研究出第一个专家系统DENDRL以来，它已经获得了迅速发展，广泛的应用与各个领域。

（1）专家系统是一种基于知识的系统，它从人类专家那里获得知识，并用来解决只有专家才能解决的困难问题。因此可以这样来定于专家系统：专家系统是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术、模拟人类专家求解问题的思维过程求解领域内的各种问题，其水平可以达到甚至超过人类专家的水平。

（2）知识是智能的基础，要使计算机有智能，就必须使它有知识，人们把有关知识归纳整理在一起并用计算机可接受、处理的方式输入到计算机中取，或者使计算机自身具有学习的能力。

知识，是从人类专家头脑中获得并编写成软件存储到计算机中取的。这些知识是相应专业领域中较为先进合准确的知识。专家系统作为一种特殊的软件系统，在它与计算机组合成一个完整的综合系统之后，就可以向人们提供知识、建议、判断或者决策意见。既可以作为一种完整、独立的智能化工具，从事与人工智能技术相关的系统开发工作，并在部分功能上起到人类住手的作用；又可以直接作为新一代只能机的部件和开发工具。

作为人工智能的一个研究领域,它主要研究如何使计算机有类似人的学习能力,使计算机能通过学习自动的获取知识及技能,实现自我完善。为达到这一目的，它将开展三个方