机器人正在崛起:未来美国军队由谁来主导?

2017年06月16日 08:03 次阅读 稿源:网易科技 条评论

6月15日消息,据Fastcopany报道,单纯从科幻小说的角度来看,军事机器人似乎是个糟糕的主意。从《终结者》(The Terminator)到《黑客帝国》(The Matrix),流行文化充满了强大机器肆虐横行的故事,它们总是努力摆脱制造者的控制,击败任何试图阻止它们的力量。

早在20世纪20年代,捷克作家卡雷尔·查佩克(Karel Capek)就在舞台剧《罗森的万能机器人》(Rossum's Universal Robots)中首次提出了机器人(robot)这个词,并预言人类命运将终结在人工生命之手。

尽管有这些电影发出警告,但是陆地、空中以及海上机器人依然不断从科幻小说中涌现,成为现代武器库的标准部分,现在甚至有人正认真讨论开发杀手机器人和无人机,它们不仅可独立思考,甚至还能相互交流。

自从2011年9/11恐怖袭击发生以来,美国军方已经部署了数以万计的遥控机器人。在中东,无人机已成为一种常见的作战武器。无人驾驶陆地战车已经帮助美国军队在伊拉克和阿富汗安全地摧毁了大量路边炸弹。水下无人机被用来收集科学和侦察数据,并帮助排除水雷。

其他国家军队和各种武装组织也正在开发自己的战斗机器人,通过开发进攻性和防御性的机器人技术,很可能引发类似冷战式的军备竞赛。支持者认为,军事机器人会拯救更多生命,而不是危及生命,比如那些已经应用到实践中的炸弹排爆机器人。

各国军队正开始着手进行整合,包括考虑何时以及如何将越来越多的自主机器人应用到各种军事行动中。然而与民用自动化卡车、拖拉机或铲车相似,他们也面临安全性和有效性等相同的问题。世界各国领导人也在积极考虑,如果没有人类发出的明确命令,机器人是否应被允许开火或启用其他武器。所以,以完成任务为使命、类似终结者的杀人机器可能不再那样遥远。

安德瓦机器人公司推出的机器人

无人机战争

美国军方的机器人计划同样令人担忧。2001年10月7日,也就是9/11恐怖袭击发生1个月后,机器人首次证明了它是一种致命武器的价值。到阿富汗战争爆发时,名为MQ-1的捕食者无人机首次发动了致命空袭。这架无人驾驶飞机现在已成为华盛顿国家航空航天博物馆的重要象征。

在小布什总统(George W. Bush)使用无人机取得初步成功后,捕食者和更大的收割者无人机的使用迅速增加。小布什的继任者巴拉克·奥巴马(Barack Obama)同样大力支持使用无人机,促使其数量进一步扩大。外交关系高级研究员迈卡·曾科(Micah Zenko)估计,奥巴马授权的无人机袭击高达506次,而布什授权还不到50次。

批评人士表示,由数百或数千公里以外的操作员远程操控无人机很难做到万无一失。婚礼和其他平民集会遭到意外袭击事件屡见不鲜,成为无人机项目的最大困扰之一。奥巴马在2013年演讲中说,利用无人机对恐怖分子发动袭击依然是最佳方案。他说:“与无人机相比,传统的空军或导弹更不准确,并有可能造成更多平民伤亡和引发更多地方愤怒。这些入侵领土行为使我们被视为占领军队,会产生许多意想不到而难以控制的后果,进而造成大量平民伤亡,导致暴力冲突加剧。”

2013年,美国参议员林赛·格雷厄姆(Lindsey Graham)估计,约有4700人在美国无人机袭击中身亡。他说:“有时你会攻击到无辜的人,我讨厌这样,但我们正处于战争中,我们已经击毙了许多基地组织高级成员。”唐纳德·特朗普(Donald Trump)在就任总统后的头几个月里,继续授权CIA增加无人机袭击次数。在去年大选期间,他甚至提倡使用捕食者无人机进行边境巡逻。

据美国智囊机构New America Foundation估计,美国面临装备无人机的敌军威胁日益加剧,现在已经有86个国家拥有某种无人机,其中包括19个已经拥有或正在获得武装无人机技术的国家。该基金会报告说:“2011年研究发现,世界各国政府、公司和研究机构共有约680个活跃的无人机开发项目,而六年前只有195个。”恐怖组织也在关注这项空中技术:IS使用商业和定制无人机进行监视,最近甚至还向伊拉克部队投放炸弹。

收割者无人机

地面机器人

在伊拉克和阿富汗,路边炸弹和简易爆炸装置已经造成数以千计的美军士兵伤残或者死亡,无人地面车辆可以帮助拆除它们,地面机器人已经展示出拯救生命的巨大潜力。New America Foundation战略专家、《连线战争:机器人革命和21世纪冲突》(Wired for War: The Robotics Revolution and Conflict in the 21st Centur)的作者彼得·辛格(Peter Singer)2009年写道,部署在伊拉克的军用地面机器人数量2004年末大约为150个,4年后已经增加到大约12000个。

美国军方发言人多弗·施瓦茨(Dov Schwartz)承认:“多达1000辆无人地面车辆已在伊拉克和阿富汗被炸毁,但它们挽救了无数生命。”早在2002年初,类似坦克的便携式遥控汽车PackBots就被部署在阿富汗,帮助搜寻布满陷阱的洞穴和隐藏的敌人。当时,这些机器由麻省理工学院分拆的公司iRobot制造,以Roomba和Braava等自动地板清洗机为基础。该公司的军事部门去年剥离出来,组建了总部位于马萨诸塞州的Endeavor Robotics公司。

PackBot:排爆技术人员使用遥控机器来帮助检测和拆除简易爆炸装置

PackBot被证明在前线部队中很受欢迎。一位陆军上校在2003年称,与损失士兵相比,更换机器人显然更划算。iRobot公司推出了新的模型,可以拆除拆除炸弹和应对伏击,也能用于侦察和处理炸弹。Endeavor Robotics首席执行官肖恩·比拉特(Sean Bielat)表示:“在与客户和最终用户的协调中,我们在不断学习。因为与我们的遐想相比,他们总是知道自己更需要什么。我们总是需要这样的迭代过程:把设备交给他们,他们提供反馈,然后我们进行重新设计,最终帮助他们完成任务。”

2005年,PackBot成为环纳斯达克交易所首个开市敲钟的机器人,预示着iRobot公司7200万美元的IPO活动开市。到2012年,iRobot公司宣布已经向国防机构和警察机构售出超过5000个机器人,包括能够携带68公斤负重的超级战士PackBot、重量仅2.3公斤的FirstLook。其中,FirstLook属于通常被称为“异类”的机器人,因为它们可以被扔到很难看到的地方,或者从车上滚下去,甚至被扔到建筑物里面检查潜在威胁。

专为军方和执法机构提供各种设备的ReconRobotics公司首席执行官兼总裁马克·特雷纳(Mack Traynor)表示:“军队将使用机器人侦察道路、下涵洞,以及进入狭窄的地方。曾有海军陆战队上士告诉我,当他被外派执行任务的时候,负责连队里最大的家伙。他要做的,就是把它尽量扔到远处。”

濒海战斗舰“独立号”(LCS-2)正在部署远程多任务车辆(RMMV),以测试该舰的反水雷任务包(MCM)

海底机器人

同样,美国海军始终在使用机器人定位水雷。2003年,被称为远程环境监控单元(REMUS)的鱼雷形无人潜艇第一次被用于在伊拉克港口城市乌姆盖斯尔(Umm Qasr)周围寻找水雷。这些装置帮助水手在水面下发现了几十个可疑物体。

作为侦察工具,这些机器人过去几十年已被证明非常有价值,包括1985年帮助找到泰坦尼克号的残骸。它们还被用来寻找沉船和失事飞机的“黑匣子”。1999年,美国海军水下无人机Deep Drone在楠塔基特附近成功找到发生空难的埃及航班飞行数据记录仪。

但到目前为止,反水雷无人机大多辜负了人们的期望。所谓的遥控猎雷系统(Remote Minehunting System,简称RMS)去年被正式取消,因为此前参议院武装部队委员会主席约翰·麦凯恩(John McCain)发表了一份措辞严厉的报告,称该系统斥资7.06亿美元、历时开发16年,却依然没有提供任何帮助。麦凯恩写道:“简单地说,虽然RMS的总体支出只比原计划略高一点,但它只产出了半数系统,这意味着超过了单位成本的两倍,并要花两倍的时间来解决这个问题。而且,它也不起作用。”

存在争议的地方在于,海军始终在使用训练有素的海豚和海狮寻找水雷。官员们称,一旦证明有机器能够胜任这些工作,他们计划执行淘汰海洋哺乳动物的计划。2016年11月份,美国国防部总检查官办公室警告说,这个计划中的机器名叫Knifefish,可部署在浅水区,与海军中新开发的濒海战斗舰协同作战。可是,它们可能无法在2017年使用。Knifefish是美国海军淘汰海豚等动物计划的重要组成部分。

机器人革命

军事机器人的革命还有很多需要改进的地方。随着美国五角大楼从快速的战时收购转变为长期的机器人项目,它面临着许多挑战。这些挑战与普通科技项目差不多,而非像科幻小说中描述的那样恐怖。比如,它需要确保来自不同厂商的设备能够很好地兼容,还要弄清楚哪些新工具能让操作变得更安全、更高效。

2013年发布的25年路线图强调,确保未来机器人能够共享数据并相互协作非常重要。该计划要求机器人使用标准化接口,以便机器人可以使用其他厂商的传感器以及工具等附加硬件,就像来自不同制造商的计算机可以与相同的USB设备进行通信那样。报告中警告称:“升级现有的专有零部件可能是昂贵的,在后勤上也是不可行的,因为整个平台可能都需要更换。这种封闭的发展方式导致许多不利的特点,阻碍了进步技术的应用和新能力的采用。”

施瓦茨透露,美国陆军去年启动了两个标准模块化机器人平台的采购流程,初步计算需要采购大约4400台设备。他们的目标是最终能够从不同的供应商那里购买到能够兼容的硬件,如辐射传感器和机器人手臂,而不必更换车身,只需保持零部件更新即可。

这种做法至少得到了部分承包商的赞赏,这将使他们能够把精力集中在专门的知识领域上。诺斯洛普-格鲁曼公司地面部队和防护系统主管林肯·哈德逊(Lincoln Hudson)说:“作为机动性提供商,我们可以真正专注于那些使特定平台能够去做其他事情的东西,而不必跟上最新技术的发展,比如说摄像头。”

无人机

除了互操作性问题外,国防部和国土安全部等机构也越来越多地投资于跟踪和击落敌方无人机的技术,从无线电干扰、黑客工具再到霰弹以及诱捕网等。专家担心无人机可被用于对美国发动恐怖袭击。风投公司Spectrum 28联合创始人兼合伙人肯特·霍(Kent Ho)表示:“很显然,无人机是提供类似生物制剂的完美武器。”

最终,未来无人机技术可能引发新一轮的军备竞赛,无人机开发人员正设计可以击退或躲避敌方无人机攻击的更先进机器。巴德学院下属无人机研究中心主任丹·盖廷格(Dan Gettinger)说,到目前为止,美国在无人机领域还没有迫切需求,这在很大程度上是因为没有空中威胁。他说:“捕食者、收割者以及类似的灰鹰无人机,它们都不是设计用于空对空战斗的。”它们正在伊拉克、阿富汗、叙利亚、索马里和也门上空飞行,那里没有空对空作战需求或防空威胁。”

General Atomics的灰鹰无人机

机器人会活过来吗?

与今天的同类机器人相比,未来几代军事机器人几乎肯定会比它们拥有更大的自主性,但它们是否能做出攸关人类生死的决定呢?Endeavor Robotics首席执行官肖恩·比拉特(Sean Bielat)说:“我无法想象这样的情况,你绝对不想要能够自主决定是否伤害人类的机器人。”

但是其他人正在想象这种可能,同时拉响警报,包括梵蒂冈。前梵蒂冈驻联合国代表、大主教西尔瓦诺·托马西(Silvano Tomasi)曾在2015年相关会议上称,这些该装置有助于加大富国和穷国之间的权力差距。他说:“我们需要注意的另一个重要方面是武装机器人的魅力和它们所产生的力量感。它们的使用可能会让人产生‘无所不能’感觉,而不再仅仅限于正当防卫。”

当机器人处于支持角色时,自主的论点达到最强。当时并在地图上进行标注时,地面机器人可以预见性地准备物资和导航通过困难地形。巴德学院下属无人机研究中心主任丹·盖廷格(Dan Gettinger)表示,在理想情况下,它们也足够可靠,可以与部队共同行军,而不需要部队人员专门注意它们。他说:“如果你想让机器人带着所有装备,同时还不希望任何人在任何时候控制这个机器人,这只会增加额外的复杂性。”

无人驾驶的硬壳式充气艇正自主航行

自动船只和潜艇将能够与其他机器人进行越来越复杂的机动和协调,即使是当它们在与人类指挥官失去联系时。美国海军研究所最近展示的水面舰艇显示,它们能够集体攻击目标,将来甚至可以用于港口防御。海军研究所发言人大卫·萨马利(David Smalley)称:“在演示中,无人舰队在大面积的开放水域执行了巡逻任务。当未知船只驶入该地区时,这些无人船只合作确定哪艘巡逻能够最快逼近未知船只,并把它归类为无害的或可疑的。它们还能与其他船只协助追踪未知船只,而其他船则继续巡逻该区域。”

类似的船只也可在危险区域巡逻或监控更广阔的海域,在很大程度上,这要比载人船只成本更便宜。美国海军研究办公室项目官罗伯特·布里佐拉拉(Robert Brizzolara)称:“如果我们能用无人艇代替载人船只开进雷区,这将是一个巨大的优势。”

海军无人系统指挥部发言人卡拉·英林(Kara Yingling)指出,海军机器人,特别是那些在水下操作的机器人,需要比无人机或陆地机器人有更强的自主性,因为它们更容易与人类操作者失去联系。“无人驾驶潜水艇(UUV)的态势感知需要一定程度的自主能力,这与现有的无人系统不同。如果有飞行员远程操控,无人机(UAV)依然给人有人操控的感觉。而UUV不太可能在水下的通信回路中始终保持与人类的联系。”

有些自主空中无人机可能会大群飞行,它们需要比人类给出转弯指示更快的速度,根据自己所处环境做出群体决定并改变队形。美国宾夕法尼亚大学工程学院院长、被誉为空中机器人之父的维嘉?库马尔(Vijay Kumar)说:“如果你要我保护建筑,我可能会说,建筑太大了,我要招聘我的朋友。”

Prox Dynamics公司的微型无人机

变身终结者?

在公众对“杀手机器人”横行或自动间谍无人机正巡逻城市的恐慌中,美军和其他国家军队对于军事机器人的自主程度显得十分谨慎。Endeavor Robotics公司的比拉特说:“自主技术已经领先于客户的需求,我们正在与客户密切合作,看看执行他们任务最切实可行的方案。”

部分原因是人们本质上不愿引进新的、复杂的、具有潜在危险的机器。比拉特表示:“引入的任何自主功能都必须以减少潜在伤害为目标。”指挥官们可能会更倾向于把自我导航的机器人带入战场,前提是它们更多地建立在平民生活之上。比拉特说:“我认为,通过谷歌或者Uber的无人驾驶汽车,或者特斯拉的自动驾驶模式,我们的社会将会越来越习惯于机器自主化,进而军事客户也会变得更舒适。”

但军方领导人也对所谓的“全自主武器”保持警惕:机器人可以在没有人为干预的情况下选择目标、瞄准以及射击。这些设备也已经成为可能,而且不仅仅是在美国出现。英国广播公司2015年报道称,韩国武器制造商已经开发出机枪炮塔,并部署在中东地区。这些设备可以向入侵者发出口头警告,并发出明确的人类命令。它的初始版本可能自己决定是否开火。但到目前为止,客户始终坚持,这些产品只有经人类许可才会开火。

这个领域的研究人员经常将系统分为两种,第一种是“人在回路中(humans in the loop)”或“人在回路上(humans on the loop)”,前者需要有人类选择每个目标,而后者则有机器人选择目标并开火,但人类拥有要求它停止行动的绝对权力。第二种是“人在回路外(humans out of the loop)”,人类缺少控制机器的权威,也许是因为机器人超出了通信的有效距离。

到目前为止,当涉及到机器人像人类开火的多数情况下,美国军方高级官员一直试图保持“人在回路中”状态。美国军方在3月份公布的战略文件中说:“军队力求维持对所有自主性系统的人为控制,主要通过确保当前和未来‘人在回路中’的状态来实现这个目标。”

这符合2012年国防部长卡特(Ash Carter)为自主武器制定的规则。卡特下令对机器人进行严格的测试,并要坚决抵制黑客袭击。他还特别要求,半自主机器人不允许选择新的目标,即使是在无法与人类沟通的情况下。有人监视的机器人可以选择非人类目标,比如来袭导弹或者其他机器人,常识及时拦截或发动饱和攻击。完全自主机器人只限于对物质目标发动“非致命的,非动能的”攻击,如某些形式的电击。美国智库“新美国安全中心”下属未来战争计划部主任、高级研究员保罗·沙雷(Paul Scharre)称,在实践中,可以攻击类似机载雷达干扰器这样的自动化设备。

至少有19个国家和国际组织,包括人权观察组织,呼吁国际上禁止研发和部署自主致命机器人,可能类似于现在对不可探测的地雷和致盲激光武器的限制。2012年,多个非政府组织启动了他们称之为“禁止杀手机器人”的运动,联合国也就这个问题举行了一系列国际会议。

俄罗斯总统普京(Vladimir Putin)最近表示,很有兴趣推进本国的军事自主性技术,而俄罗斯对于是否参加限制机器人的国际讨论犹豫不决,此类会谈将在今年继续进行。美国国防部的“自主武器五年政策”也计划在2017年进行重新评估。这意味着,特朗普和普京很有可能最终决定自主武器系统如何从实验室转移到战场上。

人权观察组织武器部门的宣传总监、“禁止杀手机器人”运动全球协调员玛丽·韦勒姆(Mary Wareham)说:“有人担心人类的生死将由机器决定,这似乎是大多数人无法接受的。” 人权观察组织在2012年的报告中称,完全自主的致命武装机器甚至可能不符合现有国际法。它们可能不够聪明,无法识别出战斗人员与平民的区别。

报告中举例称:一个受惊的母亲可能会追赶她的两个孩子,并大声要求他们停止在士兵附近玩玩具枪的行为。而人类士兵能识别出母亲的恐惧,并确认孩子们在玩游戏,从而认识到他们的意图是无害的。可是完全自主的武器可能只看到有人跑过来,还有2人手中持有武器。对于前者,它会保持克制,后者可能立刻发动攻击。

这些自主性武器还可能与国际法的其他要求相矛盾:这些机器决定是否发动攻击完全从军事利益考虑,而不在乎是否对平民造成潜在危险,甚至必要时使用武力。它们也可能缺乏人性约束和同情心,这些都可以约束部队,以免做出不人道的事情。报告中警告称:“没有感情的机器人可能成为专制独 裁者打击异己的工具,而不担心自己的军队会倒戈。”

但是有些专家说,自主机器人经过严格的开发和适当的测试,可能有助于在高危情况下保护平民安全。而且它们可能避免犯下人类的错误,也不会危及手无寸铁的旁观者。佐治亚州理工学院下属计算机学院主管研究和空间规划的副院长、移动机器人实验室主任罗纳德·阿尔金(Ronald Arkin)说:“它们的行动可能比人类更保守,并承担更多的风险。它们不会表现出恐惧、挫折、愤怒或是导致人判断错误的情绪。”

阿尔金反对完全禁止机器人,尽管他承认应该对它们进行仔细监管。他说,这些机器人不应该被部署到战斗中,直到他们被证明始终坚守国际法,而且比人类军队做得更好。阿尔金还称:“如果我们彻底禁止这种技术,那么我们也失去了帮助非战斗人员和减少非战斗人员伤亡的潜力。”

阿尔金指出,机器人的开发人员应该避开编程技术,比如某些机器学习形式,这些技术可以引导产生人类无法轻易进入的决策过程。他说:“如果这些系统将被使用,监管是关键。机器人应该以被分级和控制的方式进入战场,而不是急匆匆地胡乱投放。”

将对机器人采取什么样的监管形式,很可能在未来几年内决定。国防部的政策(正式名称为国防部第3000.09号指令)将在今年被重新审视:如果在11月份其签署5周年时不补发或“重新认证”,它的有效期会自动延期五年。目前还不清楚特朗普总统和国防部长詹姆斯·马蒂斯(James Mattis)将如何选择,五角大楼发言人拒绝评论该政策的潜在变化。

但在去年12月份,美军现任参谋长史蒂芬·格洛维斯(Steven Groves)曾表示,美国不太可能支持禁止自主武器,这有利于维持美军的军事优势。他在Heritage Foundation的2015年会议上说:“国会应该资助自主技术的研究和开发,致命自主武器系统提高美国国家安全的能力尚未得到充分探索,禁止或暂停此类研究不符合美国利益。”

然而,格洛维斯提倡签署国际协议,规定何时、何地以及如何在战斗中合法使用自主机器人。这可以解决许多人的担忧,包括担心其会危及平民安全。美国国务院1名官员表示:“美国正加入《化学武器公约》,并在讨论‘致命自主武器系统中的新兴技术’。现在还不知道这些专家讨论会取得什么样的结果。”普京总统也谈到“自主机器人系统”研究对俄罗斯的重要性,称其可能“从根本上改变常规军队的武器装备”。

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