本文研究了机器学习在军事领域的发展与融合,并提出论证:推动军事人工智能发展的主要制约和最大机遇在于数据生态系统。通过对计算机视觉、强化学习、联邦学习和生成式人工智能的研究分析,结果一致表明,进展受到与数据可用性、质量和基础设施相关的系统性问题的限制。
本研究综合了六篇原创论文的发现,旨在证明实用的军事人工智能需要从以算法为中心的视角,转向一种整体的、以系统为中心的视角,将数据视为一种顶级的作战能力。为了弥合高层战略与具体技术研究之间的差距,本文采用跨行业数据挖掘标准流程作为一种评估军事人工智能应用的框架。
各项研究的关键发现验证了这一论点。一项关于声纳图像的计算机视觉研究凸显了低质量传感器数据导致的模型失效,强调了集成数据管道的重要性。强化学习研究表明,缺乏高保真模拟器和作战数据阻碍了向现实世界的迁移。对生成式人工智能的调研发现了对与军事需求不符的专有模型的依赖,并提出联邦学习作为开发军事专用基础模型的安全、协同范式。最后,一项伦理分析探讨了自主系统中的“可靠性-监管悖论”,提出了一种新的、以人工支持而非简单监管为核心的人机协同模式。
总之,本文主张,人工智能在军事力量中的有效融合,取决于构建一个强大的数据生态系统。该系统应包括在学说和政策制定层面的专业知识与理解,在技术层面的数据和算法理解,以及治理、操作员在环反馈与标注机制,和可互操作的基础设施。
本文的结构旨在引导读者从人工智能的基本概念和军事背景框架,走向具体、切实的研究贡献,最后对研究发现进行高层次的综合。第2章的深入文献综述从多个出版视角(包括学术界、政府出版物、智库和非科学专家文献)概述了该领域。第3章提供了关于人工智能、国防和军事组织的必要背景。第4章介绍了构成原创论文基础的几个关键机器学习研究领域。第5章详细阐述了本文的核心贡献,通过总结和综合所包含的六篇论文的发现,展示了一种自下而上的方法,即利用来自具体应用的实际、底层见解,来为关于国防人工智能未来的高层思考提供依据。最后,第6章通过总结关键成果并讨论其更广泛的影响和未来的研究方向来结束全文。