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軍事訓練與元宇宙:機遇和挑戰并存

2023-03-21 15:40:03

來源:軍橋網


       在軍事訓練領域,元宇宙的基本技術其實早就作為一種虛擬資源,在不同程度上為軍方使用。必須承認,元宇宙在軍事訓練中的價值潛力不可估量,是當下和未來軍事領域爭鋒的焦點。但由于元宇宙相關技術的發展及其在軍事訓練中的應用尚不成熟,美好前景背后也伴隨著潛在風險。
一、軍事訓練元宇宙的前世今生
       
元宇宙依靠的是以虛擬現實技術為核心的技術群,在軍事領域的早期形態又稱作虛擬仿真或仿真互聯網。可以說,虛擬仿真訓練已經非常接近今天的元宇宙概念,是軍事訓練元宇宙的初級形態。從古至今,在科技領域帶來巨大影響力的進步普遍都是為了贏得戰爭或保持戰斗力。作為第三次科技革命的領軍技術,元宇宙在全球軍事領域,以不同形式的基本元宇宙被用于軍事訓練。
      
軍很早就開始部署“軍事元宇宙”計劃。1978年,美空軍上尉杰克·索普在自己的論文中提出了軍事模擬器網絡的構想,希望建立一個分布式或網絡化的軍事建模系統方便訓練。1983年美國防部高級研究計劃局(DARPA),開發了虛擬戰場網絡模擬器(SIMNET模擬器),用計算機生成虛擬戰場,模擬雙方交戰的情形進行推演,總結錯誤和失敗。用這樣的方式代替實地演習,一定程度上節約了成本,也提高了訓練的效果。雖然SIMNET模擬器作為最早的版本還處于較低級的戰場仿真,但卻開辟了分布式或網絡化建模仿真的先河。到20世紀80年代末,該項目達到了頂峰,最終落地形成了200多個遍布美國、橫跨歐洲,基于局域網和廣域網的仿真互聯坦克和飛機模擬器,并用于大規模訓練與演習。而當時開發的分布式交互式模擬(DIS)協議,至今仍在使用,并且通過更先進的高級體系結構,可以鏈接不同的軍事模擬,以提供更豐富的集體訓練或任務準備體驗。可以說SIMNET模擬器項目直接或間接推動了當前元宇宙的諸多關鍵技術的發展。時至今日,美軍對如雨后春筍般崛起的元宇宙興趣正濃,新成立的軍種——美國太空部隊(USSF)欲打造軍事專用元宇宙,用于協同作戰、訓練、執行任務。其首席技術主管利薩·科斯塔宣稱:“軍人們并不能親自上太空,他們體驗自身作戰疆域的唯一途徑就是視覺數據顯示,虛擬現實環境會為他們提供態勢感知,并了解自己的選項,以便做出決策。”
       
近年來,元宇宙的虛擬現實和增強現實技術已經納入美軍的常規軍事訓練。2014年,南加州大學海軍研究辦公室和創意技術研究所開發的BlueShark項目,讓士兵在虛擬環境中協作配合,進行駕駛技術訓練;2018年,美陸軍與微軟合作開發了一款集成視覺增強系統IVAS,供士兵進行常規訓練;2020年,美海軍又推出了復仇者計劃,通過虛擬現實、人工智能以及生物識別技術,開展飛行課程培訓;2021年,波音公司打造了一個軍用飛機培訓系統,使維修人員利用AR技術進行相關模擬維修演練;2022年5月10日,兩名美軍戰斗機飛行員乘坐噴氣式飛機,在加利福尼亞沙漠上空完成了一次高空原型元宇宙實驗。通過特制的增強現實顯示器,連接到一個虛擬加油飛機發光圖像的電腦系統,使用虛擬加油機進行了加油操作。
          (一)美軍大量采用虛擬現實技術進行軍事訓練
       
同時,俄羅斯在虛擬訓練系統的開發上也是領先者,其先進武器裝備幾乎都配有相應的虛擬訓練系統,并且正在朝著通用化和嵌入式的方向發展。如音色M通用虛擬訓練系統就是用于地空導彈武器系統作戰人員的通用虛擬訓練裝備。道爾M1型地空導彈系統也配備有專用虛擬訓練車,可在目標搜索和武器作戰的同時完成戰地模擬訓練。

      (二)道爾M1型地空導彈系統也配備有專用虛擬訓練車
        
此外,其他國家也紛紛開始探索元宇宙技術與軍事訓練的結合。英陸軍一直致力于研究擴展現實技術的使用,可以使30多名士兵處于相同的虛擬訓練場景。英國防部的“單一合成環境”已經在士兵訓練中使用了該技術。在韓國,一家名為“擎天柱”的軍事訓練模擬器的開發商和供應商,在2019年完成了基于元宇宙技術的DEIMOS軍事訓練系統研發并應用于武裝部隊的訓練。該系統能夠為專業軍事訓練創造各種環境,包括精確射擊訓練、戰術行為訓練和觀察訓練。
       二、軍事訓練元宇宙的內在優勢
       
軍事訓練乃是兵家常事,具體是指武裝力量及其他受訓對象所進行的軍事理論及相關專業知識教育、作戰技能教練和軍事行動演練的活動。人工智能、虛擬現實等技術的不斷革新,加速了未來戰爭的智能化趨勢。傳統形式下的單一實戰演練將難以滿足新形勢下的作戰要求。而元宇宙作為一個龐大的新技術群,在軍事訓練中發揮著越來越重要的作用。如果說訓練是戰斗效能的重要支撐,那么元宇宙在軍事訓練中的首要用途便是作為模擬訓練重要的“賦能器”。
       沉浸式體驗能夠提升戰場環境仿真效能。軍事訓練作為實踐性科學,訓練的核心在體驗,訓練的關鍵在沉浸。元宇宙所創造的虛擬空間,使人感受到一種“共同的具身在場感”,讓受訓者完全沉浸虛擬空間,體驗一場接近真實的戰爭。戰場環境仿真正是利用虛擬現實技術,通過計算機系統對獲取的戰場要素數據如戰場地形、戰場人員、武器裝備等進行處理,最終創設出逼真的立體戰場環境。士兵們沉浸在沙漠、山區或高原的數字環境中,每個環境都有不同的戰術、技術和程序,士兵們可以不斷地演練任務。即便士兵不是在實際的戰場環境中,但這項技術足以還原環境的真實度,更重要的是通過戰場仿真訓練,不僅能夠讓士兵熟悉戰場環境,最大程度獲取信息,而且還能提升其多角度觀察事物、解決突發情況的能力。美軍目前已研制出一款被稱為激光沙盤的虛擬現實系統,能夠識別和轉換衛星發回的照片和錄像,并將其轉變成逼真的立體地圖,將遠在千里外的戰場環境呈現給指揮員。在阿富汗戰爭和伊拉克戰爭前夕,美軍都采用了虛擬現實技術打造真實的戰爭場景,包括戰地情況、人員樣貌等。旨在讓士兵提前適應環境,提升作戰能力。

      (一)元宇宙所創造的虛擬空間,使人感受到一種“共同的具身在場感”

      (二)在阿富汗戰爭和伊拉克戰爭前夕,美軍都采用了虛擬現實技術打造真實的戰爭場景
       
開放式互聯更好支撐合成訓練開展。元宇宙生態系統各部分之間可以實現相互連接和操作,信息可以暢通無阻地實現跨平臺和跨世界傳輸(在虛擬世界之間或虛擬世界與現實世界之間)。合成訓練正是利用元宇宙技術的這一開放式互聯優勢,來實現對實戰訓練的補充。據統計,從2015年開始,美軍每年的非戰斗死亡人數超出了在實際軍事行動中犧牲的人數,而在非戰斗行動中喪生的人員很多是由常規軍事訓練造成的。因此,美陸軍已經開始采用元宇宙開展合成訓練,以試圖建立虛擬合成訓練環境(STE)來減少訓練中的傷亡。從城市作戰到山地作戰,“合成訓練環境”將“實時、虛擬和建設性的訓練環境整合到一個單一的合成訓練環境中,并在有需要的地方向地面、運載和空中平臺以及指揮所提供訓練功能”。實踐證明,通過元宇宙搭建的合成訓練環境,借助多感官模擬還原,能夠幫助戰士突破理論學習和認知局限,提升團隊作戰協同、傷情處置和安全撤離等素質和能力。伊拉克戰爭前夕,駐扎在科威特的美軍就對伊拉克的城市狀況進行了合成訓練,增強了士兵城市作戰能力的同時,把實戰中的傷亡降到了最低。
     
 想象性空間最大程度激發軍事訓練思維創新。戰爭演習自古就受到兵家重視,戰國時期墨子和公輸班“解帶為城”“木片為械”的推演游戲將戰場上的真實情況演練出來,從而避免了兩軍交戰。在未來元宇宙開啟的深度場景時代,軍事體系將走向高度智能化,作戰雙方或許能在戰場元宇宙進行戰爭推演,甚至在虛擬世界一決高下。推演雙方根據在虛擬世界獲取的信息,通過聯想、推理和邏輯判斷等思維過程,對戰場風云變化進行捕捉和預判,不僅有利于習得更多戰爭規律,還能夠鍛煉士兵的邏輯推演能力。1991年的海灣戰爭中,美軍就在實施“沙漠風暴”行動前,根據部隊的訓練水平和可能的戰爭進程,以及實際作戰所需時間進行了兵棋推演。實踐證明,美軍借助這次兵棋推演發現的問題,將作戰設想轉化為實際行動方案,并最終取得勝利。這也充分說明了真實的戰場充滿了種種不確定性,因此需要通過不斷進行戰爭演習做好充分準備。毋庸置疑,敵我雙方在現實世界中進行協同推演幾乎是不可能的,但若敵我雙方的兵力部署可以被各自的衛星、空中和地面偵查設備進行一定程度的公開,那么在某個時間節點,在即將爆發軍事危機的兩方或多方之間,先在元宇宙中進行排兵布陣,可以化解現實的軍事沖突則有望實現。
      
元宇宙技術在軍事訓練中的應用不僅可以避免訓練中的人員意外傷亡,還可以讓單個或眾多參訓者在足不出戶,無需實際接觸便可在不同虛擬環境下完成訓練任務。而這種非接觸式訓練在新冠疫情的常規化形態下,發揮的作用更加明顯。
       三、軍事訓練元宇宙的潛在風險
     
元宇宙在很大程度上雖然為軍事訓練提供技術支撐,但絕不能僅僅將其簡單地理解為一種訓練項目,或者被認為是一種開展訓練的手段。即使元宇宙技術為軍事訓練帶來便利和創新,也不能忽視技術本身及其伴生的挑戰和不確定性。
      
元宇宙技術發展或引發安全問題。元宇宙是一個龐大的技術群,其體系架構、核心算法和沉浸技術等尚處于一個不斷開發的階段,配套產業、價值共識、管理標準等還沒有達成,總的來說,元宇宙還是一個新事物,在軍事訓練中的應用更是如此。盡管使用虛擬訓練系統能夠在一定程度上減少傷亡,但值得思考的是這樣的訓練是否能夠真正用于作戰現場,目前仍是一個未知數。并且技術在運行中是否足夠安全也是一個亟待解決的問題。虛擬城市訓練專家公司的詹姆斯·克勞利指出,計算機能力可能是其中最有影響力的部分,除非可以將延遲降低到不會讓人不適并且感覺真實的程度,除非可以在不同的模擬器中存儲不同人之間的移動和通信數據,否則將無法提供實用的培訓工具。與此同時,另一個擺在面前的挑戰則是在開放的元宇宙虛擬世界中,不同國家軍隊之間相互接觸的安全問題。
      
虛擬訓練環境易造成認知錯覺。元宇宙世界里的軍事訓練是人類智力和技術較量的結果,在虛擬環境下進行的戰爭推演、軍事訓練等對未來戰爭的作用,如同“核武器”一般,不用動用實槍實彈也能起到強大的威懾效果。盡管在生理層面彌補了人的有限感官,但同時也帶來了受訓者在心理上的認知錯覺。以無人作戰的軍事訓練為例,長期在虛擬系統下開展作戰訓練,將會造成操縱者的游戲心態。由于視聽感官與真實戰場情況脫節,而疏離了現實的人與社會,對于剝奪他人生命的行為產生麻木心態。隨著元宇宙技術的不斷成熟,虛擬世界、現實世界的交互將會越來越緊密,形成虛實難分的混合世界。到那時,不僅對士兵的認知心理造成區分困境,對于未來的軍事訓練也是重大挑戰。
      
元宇宙“去中心化”與傳統軍事訓練結構相背離。在元宇宙的世界中,參與各方都是經過計算機處理、數據化后產生的地位平等的虛擬主體,可以在元宇宙中自主活動,因而其追求“去中心化”。但傳統的軍事訓練組織結構則是高度集中、自上而下的分層化管理,這一方面與元宇宙的價值需求是背離的。美軍在追求“去中心化”作戰上做出了很多努力,如20世紀90年代提出的“網絡中心戰”,以及當前的分布式殺傷以及馬賽克戰等。但傳統的軍事訓練結構和思維慣性仍然是“去中心化”的阻力,并且這種情況普遍存在于各國軍隊。
     
尤瓦爾·赫拉利在《人類簡史》中談道,人類靠的是虛構和想象的能力征服世界。元宇宙給了我們虛構和想象的能力,同時元宇宙在軍事訓練領域的不確定性也增加了恐懼的成分。因此,我們必須關注創新科技理論、發展元宇宙前沿科技,不斷激發軍事訓練元宇宙的潛力,同時完善相關法律法規和道德倫理規約,為打贏未來智能化戰爭做好超前準備。
       
版權聲明:本文刊于2023年1期《軍事文摘》雜志,作者:張愷悅、李杰春,如需轉載請務必注明“轉自《軍事文摘》”。 
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