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          《軍情瞭望》——

          智能化作戰新技術——美軍研發可穿戴編程纖維

          2021年09月30日11:12 | 來源:人民網-軍事頻道
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          近日,美國陸軍作戰能力發展司令部項目經理詹姆斯發布聲明:一種能夠感知、存儲和分析數據的可編程纖維將用于美軍軍服的制作,幫助指揮官收集戰場信息與部隊情況,從而做出更好的決策。近年來,美國為保持在未來信息化、智能化作戰中的主動權,投入大量人力、物力、財力進行人工智能裝備研發,可編程纖維—神經網絡開發項目,便是其中的一類。

          國防科技大學教授馬建光在接受人民網專訪時指出,由于信息處理量極大,以神經網絡為代表的人工智能算法較為適合該類項目應用,通過機器學習的方式加以訓練,有效提高微芯片準確執行、判斷、自我調整的能力。當前攻關的重點,類似于可編程纖維,依然是納米級的芯片處理器,在物質內部實現分布式計算能力。

          方興未艾——淺析可編程纖維軍事應用現狀

          現在戰爭已經被譽為“發現即摧毀”的讀秒戰爭,戰場態勢瞬息萬變,各軍兵種聯合作戰已經變成信息化作戰的主要形式,在陸地、海洋、天空、太空、網電構成的五維空間戰場中,快敵一秒,就是棋高一招。在這樣環境下,如何掌握更多的信息,如何更快速高效的處理這些信息將會成為決定戰爭勝負的關鍵一環。

          芯片軍事化應用已不是陌生的話題,但可編程纖維(可編程物質)的應用仍然沒有實踐先例,均處于設計研發階段。此次美國陸軍研究實驗室宣稱,五角大樓在創建神經網絡的項目上取得了重大進展,說明該項目很可能已經進入到初步實踐環節。根據已有資料,可編程纖維旨在為作戰指揮官提供一種工具,用于在使用神經網絡分析數據時評估局勢的不確定性。這種工具可以增加人工智能解決方案的使用質效,從而增加戰地指揮官在決策過程中的信心。在戰術小組突擊、飛行員營救、士兵日常健康監測等方面起到重要作用。

          另一方面,鑒于可編程纖維仍然需要依靠傳感器收集信息和通信手段傳輸數據,其可能會在傳輸、收集過程中被操縱或干擾。如何確保數據安全、通訊安全也是目前可編程纖維應用方面需要重點考慮的問題之一,開發人員必須尋找有效解決方案加以應對,以防止在作戰中被對手侵入系統內部而導致決斷失誤的嚴重后果。

          智在內芯——起底可編程纖維的工作原理

          伴隨著微電子技術的發展,電子元件和柔性纖維整合也成為了可能。2017年,復旦大學彭慧勝教授率先提出并實現了纖維狀的聚合物電池,并在今年3月,其率領的研究團隊在《自然》(Nature)發文,展示了一種新研制的大面積“智能顯示布”,這一智能顯示布由兩種不同的功能纖維作為經線和緯線織成,負載有發光活性材料的高分子復合纖維是經線,導電的透明高分子凝膠纖維是緯線。只需施加交流電壓,發光活性層就會被電場激發,成為發光的像素點,即使在纖維滑移、旋轉或彎曲的情況下仍能保持位置和亮度的穩定,但距離把一臺完整的電腦“織”進布料僅有一步之遙:計算能力。

          近日,美國麻省理工學院(MIT)教授Yoel Fink的研究團隊成功地將微型芯片嵌入到了單根纖維之中,作為“大腦”組織其他部件運行。該項發明的實現作為可編程纖維應用的“最后一公里”,意義重大,也為其在軍事領域應用鋪平了道路。

          見微知著——可編程物質成為軍工科技“新高峰”

          雖然五角大樓承認可用于穿戴的可編程纖維仍處于早期開發階段,估計要到2030年才可能真正列裝。但更高層次可編程物質研發,已經被各大國視為重點研究內容,并開始從理論模擬邁向真正的物理實現。一旦研制成功并應用于軍事領域,就能為士兵提供革命性的新功能。未來戰場上的士兵,只需攜帶一定量的“可編程物質”,通過下達指令,將其變成所需要的武器或工具,包括軍械、智能軍服、可進入掩體內部攻擊敵人的軟體機器人,甚至地面裝甲車輛等等。由此可見,可編程纖維只是該領域的一個簡短的嘗試。相對于可編程纖維微米級別的設計芯片,納米計算機和生物計算機則是可編程物質的根本解決方法。

          當前美軍仍然保持人工智能研究方面的領先地位,其構建的人工智能的“三駕馬車”:聯合人工智能中心(JAIC),國防部高級研究計劃局(DARPA),國防創新單元(DIU),分別負責短期、長期和兩地人工智能研究課題的組織、推進和整合,也使得美軍始終是該領域翹楚和別國學習效仿的對象。(陳羽、由里、游桂成)

          (責編:黃子娟)

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