军事训练与元宇宙:机遇和挑战并存

2023-03-21 15:40:03

来源:军桥网


       在军事训练领域,元宇宙的基本技术其实早就作为一种虚拟资源,在不同程度上为军方使用。必须承认,元宇宙在军事训练中的价值潜力不可估量,是当下和未来军事领域争锋的焦点。但由于元宇宙相关技术的发展及其在军事训练中的应用尚不成熟,美好前景背后也伴随着潜在风险。
一、军事训练元宇宙的前世今生
       
元宇宙依靠的是以虚拟现实技术为核心的技术群,在军事领域的早期形态又称作虚拟仿真或仿真互联网。可以说,虚拟仿真训练已经非常接近今天的元宇宙概念,是军事训练元宇宙的初级形态。从古至今,在科技领域带来巨大影响力的进步普遍都是为了赢得战争或保持战斗力。作为第三次科技革命的领军技术,元宇宙在全球军事领域,以不同形式的基本元宇宙被用于军事训练。
      
军很早就开始部署“军事元宇宙”计划。1978年,美空军上尉杰克·索普在自己的论文中提出了军事模拟器网络的构想,希望建立一个分布式或网络化的军事建模系统方便训练。1983年美国防部高级研究计划局(DARPA),开发了虚拟战场网络模拟器(SIMNET模拟器),用计算机生成虚拟战场,模拟双方交战的情形进行推演,总结错误和失败。用这样的方式代替实地演习,一定程度上节约了成本,也提高了训练的效果。虽然SIMNET模拟器作为最早的版本还处于较低级的战场仿真,但却开辟了分布式或网络化建模仿真的先河。到20世纪80年代末,该项目达到了顶峰,最终落地形成了200多个遍布美国、横跨欧洲,基于局域网和广域网的仿真互联坦克和飞机模拟器,并用于大规模训练与演习。而当时开发的分布式交互式模拟(DIS)协议,至今仍在使用,并且通过更先进的高级体系结构,可以链接不同的军事模拟,以提供更丰富的集体训练或任务准备体验。可以说SIMNET模拟器项目直接或间接推动了当前元宇宙的诸多关键技术的发展。时至今日,美军对如雨后春笋般崛起的元宇宙兴趣正浓,新成立的军种——美国太空部队(USSF)欲打造军事专用元宇宙,用于协同作战、训练、执行任务。其首席技术主管利萨·科斯塔宣称:“军人们并不能亲自上太空,他们体验自身作战疆域的唯一途径就是视觉数据显示,虚拟现实环境会为他们提供态势感知,并了解自己的选项,以便做出决策。”
       
近年来,元宇宙的虚拟现实和增强现实技术已经纳入美军的常规军事训练。2014年,南加州大学海军研究办公室和创意技术研究所开发的BlueShark项目,让士兵在虚拟环境中协作配合,进行驾驶技术训练;2018年,美陆军与微软合作开发了一款集成视觉增强系统IVAS,供士兵进行常规训练;2020年,美海军又推出了复仇者计划,通过虚拟现实、人工智能以及生物识别技术,开展飞行课程培训;2021年,波音公司打造了一个军用飞机培训系统,使维修人员利用AR技术进行相关模拟维修演练;2022年5月10日,两名美军战斗机飞行员乘坐喷气式飞机,在加利福尼亚沙漠上空完成了一次高空原型元宇宙实验。通过特制的增强现实显示器,连接到一个虚拟加油飞机发光图像的电脑系统,使用虚拟加油机进行了加油操作。
          (一)美军大量采用虚拟现实技术进行军事训练
       
同时,俄罗斯在虚拟训练系统的开发上也是领先者,其先进武器装备几乎都配有相应的虚拟训练系统,并且正在朝着通用化和嵌入式的方向发展。如音色M通用虚拟训练系统就是用于地空导弹武器系统作战人员的通用虚拟训练装备。道尔M1型地空导弹系统也配备有专用虚拟训练车,可在目标搜索和武器作战的同时完成战地模拟训练。

      (二)道尔M1型地空导弹系统也配备有专用虚拟训练车
        
此外,其他国家也纷纷开始探索元宇宙技术与军事训练的结合。英陆军一直致力于研究扩展现实技术的使用,可以使30多名士兵处于相同的虚拟训练场景。英国防部的“单一合成环境”已经在士兵训练中使用了该技术。在韩国,一家名为“擎天柱”的军事训练模拟器的开发商和供应商,在2019年完成了基于元宇宙技术的DEIMOS军事训练系统研发并应用于武装部队的训练。该系统能够为专业军事训练创造各种环境,包括精确射击训练、战术行为训练和观察训练。
       二、军事训练元宇宙的内在优势
       
军事训练乃是兵家常事,具体是指武装力量及其他受训对象所进行的军事理论及相关专业知识教育、作战技能教练和军事行动演练的活动。人工智能、虚拟现实等技术的不断革新,加速了未来战争的智能化趋势。传统形式下的单一实战演练将难以满足新形势下的作战要求。而元宇宙作为一个庞大的新技术群,在军事训练中发挥着越来越重要的作用。如果说训练是战斗效能的重要支撑,那么元宇宙在军事训练中的首要用途便是作为模拟训练重要的“赋能器”。
       沉浸式体验能够提升战场环境仿真效能。军事训练作为实践性科学,训练的核心在体验,训练的关键在沉浸。元宇宙所创造的虚拟空间,使人感受到一种“共同的具身在场感”,让受训者完全沉浸虚拟空间,体验一场接近真实的战争。战场环境仿真正是利用虚拟现实技术,通过计算机系统对获取的战场要素数据如战场地形、战场人员、武器装备等进行处理,最终创设出逼真的立体战场环境。士兵们沉浸在沙漠、山区或高原的数字环境中,每个环境都有不同的战术、技术和程序,士兵们可以不断地演练任务。即便士兵不是在实际的战场环境中,但这项技术足以还原环境的真实度,更重要的是通过战场仿真训练,不仅能够让士兵熟悉战场环境,最大程度获取信息,而且还能提升其多角度观察事物、解决突发情况的能力。美军目前已研制出一款被称为激光沙盘的虚拟现实系统,能够识别和转换卫星发回的照片和录像,并将其转变成逼真的立体地图,将远在千里外的战场环境呈现给指挥员。在阿富汗战争和伊拉克战争前夕,美军都采用了虚拟现实技术打造真实的战争场景,包括战地情况、人员样貌等。旨在让士兵提前适应环境,提升作战能力。

      (一)元宇宙所创造的虚拟空间,使人感受到一种“共同的具身在场感”

      (二)在阿富汗战争和伊拉克战争前夕,美军都采用了虚拟现实技术打造真实的战争场景
       
开放式互联更好支撑合成训练开展。元宇宙生态系统各部分之间可以实现相互连接和操作,信息可以畅通无阻地实现跨平台和跨世界传输(在虚拟世界之间或虚拟世界与现实世界之间)。合成训练正是利用元宇宙技术的这一开放式互联优势,来实现对实战训练的补充。据统计,从2015年开始,美军每年的非战斗死亡人数超出了在实际军事行动中牺牲的人数,而在非战斗行动中丧生的人员很多是由常规军事训练造成的。因此,美陆军已经开始采用元宇宙开展合成训练,以试图建立虚拟合成训练环境(STE)来减少训练中的伤亡。从城市作战到山地作战,“合成训练环境”将“实时、虚拟和建设性的训练环境整合到一个单一的合成训练环境中,并在有需要的地方向地面、运载和空中平台以及指挥所提供训练功能”。实践证明,通过元宇宙搭建的合成训练环境,借助多感官模拟还原,能够帮助战士突破理论学习和认知局限,提升团队作战协同、伤情处置和安全撤离等素质和能力。伊拉克战争前夕,驻扎在科威特的美军就对伊拉克的城市状况进行了合成训练,增强了士兵城市作战能力的同时,把实战中的伤亡降到了最低。
     
 想象性空间最大程度激发军事训练思维创新。战争演习自古就受到兵家重视,战国时期墨子和公输班“解带为城”“木片为械”的推演游戏将战场上的真实情况演练出来,从而避免了两军交战。在未来元宇宙开启的深度场景时代,军事体系将走向高度智能化,作战双方或许能在战场元宇宙进行战争推演,甚至在虚拟世界一决高下。推演双方根据在虚拟世界获取的信息,通过联想、推理和逻辑判断等思维过程,对战场风云变化进行捕捉和预判,不仅有利于习得更多战争规律,还能够锻炼士兵的逻辑推演能力。1991年的海湾战争中,美军就在实施“沙漠风暴”行动前,根据部队的训练水平和可能的战争进程,以及实际作战所需时间进行了兵棋推演。实践证明,美军借助这次兵棋推演发现的问题,将作战设想转化为实际行动方案,并最终取得胜利。这也充分说明了真实的战场充满了种种不确定性,因此需要通过不断进行战争演习做好充分准备。毋庸置疑,敌我双方在现实世界中进行协同推演几乎是不可能的,但若敌我双方的兵力部署可以被各自的卫星、空中和地面侦查设备进行一定程度的公开,那么在某个时间节点,在即将爆发军事危机的两方或多方之间,先在元宇宙中进行排兵布阵,可以化解现实的军事冲突则有望实现。
      
元宇宙技术在军事训练中的应用不仅可以避免训练中的人员意外伤亡,还可以让单个或众多参训者在足不出户,无需实际接触便可在不同虚拟环境下完成训练任务。而这种非接触式训练在新冠疫情的常规化形态下,发挥的作用更加明显。
       三、军事训练元宇宙的潜在风险
     
元宇宙在很大程度上虽然为军事训练提供技术支撑,但绝不能仅仅将其简单地理解为一种训练项目,或者被认为是一种开展训练的手段。即使元宇宙技术为军事训练带来便利和创新,也不能忽视技术本身及其伴生的挑战和不确定性。
      
元宇宙技术发展或引发安全问题。元宇宙是一个庞大的技术群,其体系架构、核心算法和沉浸技术等尚处于一个不断开发的阶段,配套产业、价值共识、管理标准等还没有达成,总的来说,元宇宙还是一个新事物,在军事训练中的应用更是如此。尽管使用虚拟训练系统能够在一定程度上减少伤亡,但值得思考的是这样的训练是否能够真正用于作战现场,目前仍是一个未知数。并且技术在运行中是否足够安全也是一个亟待解决的问题。虚拟城市训练专家公司的詹姆斯·克劳利指出,计算机能力可能是其中最有影响力的部分,除非可以将延迟降低到不会让人不适并且感觉真实的程度,除非可以在不同的模拟器中存储不同人之间的移动和通信数据,否则将无法提供实用的培训工具。与此同时,另一个摆在面前的挑战则是在开放的元宇宙虚拟世界中,不同国家军队之间相互接触的安全问题。
      
虚拟训练环境易造成认知错觉。元宇宙世界里的军事训练是人类智力和技术较量的结果,在虚拟环境下进行的战争推演、军事训练等对未来战争的作用,如同“核武器”一般,不用动用实枪实弹也能起到强大的威慑效果。尽管在生理层面弥补了人的有限感官,但同时也带来了受训者在心理上的认知错觉。以无人作战的军事训练为例,长期在虚拟系统下开展作战训练,将会造成操纵者的游戏心态。由于视听感官与真实战场情况脱节,而疏离了现实的人与社会,对于剥夺他人生命的行为产生麻木心态。随着元宇宙技术的不断成熟,虚拟世界、现实世界的交互将会越来越紧密,形成虚实难分的混合世界。到那时,不仅对士兵的认知心理造成区分困境,对于未来的军事训练也是重大挑战。
      
元宇宙“去中心化”与传统军事训练结构相背离。在元宇宙的世界中,参与各方都是经过计算机处理、数据化后产生的地位平等的虚拟主体,可以在元宇宙中自主活动,因而其追求“去中心化”。但传统的军事训练组织结构则是高度集中、自上而下的分层化管理,这一方面与元宇宙的价值需求是背离的。美军在追求“去中心化”作战上做出了很多努力,如20世纪90年代提出的“网络中心战”,以及当前的分布式杀伤以及马赛克战等。但传统的军事训练结构和思维惯性仍然是“去中心化”的阻力,并且这种情况普遍存在于各国军队。
     
尤瓦尔·赫拉利在《人类简史》中谈道,人类靠的是虚构和想象的能力征服世界。元宇宙给了我们虚构和想象的能力,同时元宇宙在军事训练领域的不确定性也增加了恐惧的成分。因此,我们必须关注创新科技理论、发展元宇宙前沿科技,不断激发军事训练元宇宙的潜力,同时完善相关法律法规和道德伦理规约,为打赢未来智能化战争做好超前准备。
       
版权声明:本文刊于2023年1期《军事文摘》杂志,作者:张恺悦、李杰春,如需转载请务必注明“转自《军事文摘》”。 
相关阅读