首发 | 兰德脑机接口军事应用报告译文节选（三）

导语

兰德公司全球风险与安全中心（The RAND Center for Global Risk and Security）于2020年发布了《脑机接口：美国军事应用及其影响的初步评估》报告，对脑机接口技术在未来军事斗争中的潜在效用和相关政策考虑进行了系统考察，对我国推动军事智能化建设有一定启示。本文是全文翻译报告的部分内容节选，希望对感兴趣的读者有所帮助。

图：报告封面

长期以来，军事理论家和实践者一直称赞人类思维是军事成功的关键决定因素。大脑和外部设备之间的直接连接能提高战士的表现吗?在前一节概述的新兴BCI技术的基础上，本节将开始探讨BCI技术如何在军事背景下应用。讨论框架主要有两个视角。第一种是考虑未来作战人员经验的相关特征，推断BCI的潜在应用。第二种视角来自美国军事研究机构的开源材料以及与主题专家的讨论以确定BCI技术如何在今天的作战环境中应用。这一方面的分析引入了BCI工具箱概念，这构成了兰德公司BCI桌面演习的概念基础。

01

脑机接口与未来战士

英国学者劳伦斯·弗里德曼爵士在其关于未来战争历史的著作中指出，“未来战争不再有一个占主导地位的模式，取而代之的是一个模糊的概念和一系列推测的可能性”。他的研究涉及到了近期关于未来战争的文献中提到的作为未来战争的地点和催化剂的战略主题，包括混合战争、网络战争、机器人和无人机的使用、超大城市和气候变化的出现。《2019年兰德公司展望》进一步预测了未来战争的几个战略趋势：对地区霸权竞争的加剧、难以保持孤立的国家和领域，美国军事质和量方面优势的消减、战争与和平之间的模糊界限，以及持续的反恐战争。此外，对国家间战略竞争和与近对等对手发生冲突的潜在关注也增加了未来对手可能比近几十年拥有更多资源和尖端技术能力的可能性。然而，正如2019年皇家联合军种研究所关于未来作战环境的报告所总结的那样，反西方战略是“动态和不断演变的”，并且“根据背景、手段、方式和地面而有所不同”。

在作战层面上，战争的性质和人类战士的作战经验在很大程度上是由军事技术创新的快速进步所驱动的。随着美国和潜在对手都在开发和部署新的战场技术，人类和机器之间的合作关系很可能会继续发展，并对未来战士的认知工作量提出新的要求。鉴于BCI技术的潜在应用，未来的战士很可能会有更多的需求：

• 从一个由人和机器组成的大网络中消化并合成大量数据

• 由于人工智能、连通性增强和自主武器的进步，可以更快地做出决策

• 监控更多数量和类型的机器人，包括蜂群

在关于认知和未来战斗的讨论中，一个反复出现的问题是，决策可能会因大量信息的综合而变得复杂。例如，在地面战斗中，信息源可能包括诸如声波传感器网络这样的工具，可以提供远处炮火的位置，或者利用无人机跟踪器来探测成群的机器人。在物联网定义的未来战场上，智能设备、士兵佩戴的传感器和无人机可为服役人员提供大量可操作的数据。大量的数据和新的信息来源可改善未来的态势感知，但也可能使决策者的考虑复杂化。连接性的增强将扩大人与机器之间或人与机器之间传递信息的来源和速度。这些信息可以从F-35战机和第四代战机在行动期间的网络连接，到陆基物资和武器系统的实时战备状态中进行更新。

不出所料，各军种已经在寻求方法，以促进生成战士和决策者之间快速和广泛的流动数据，从而改善互联军事系统的平稳运行。BCI系统可以作为一种未来工具，支持这一努力可使分析和操作人员能够更有效地监测和利用大量信息。

为了解决信息过载问题，未来的军队人员可能会更广泛地运用人工智能。在未来战场上，人工智能工具可能会帮助操作员评估环境、管理数据，并最终允许作战人员消化更多的信息。美国陆军已经在寻求利用人工智能来“减轻未来战士的认知负荷”，这是其2017年机器人和自主系统战略的核心能力目标。

随着人工智能和快速人机连接越来越多地融入军事行动，战争的步伐将继续加快。因此，做出决策的速度也将加快。在未来的几十年里，美国和竞争对手可能会寻找新的方法来加快决策周期。

最后，未来的人类战士可能需要监督并与更多的自主和半自主系统互动。无人机群可以在复杂的城市环境中、在战术和战役层面使用。未来的地面行动将把机器人融入供应链和物流链。军队人员已经可以靠在战区上空飞行的无人飞机提供情报、监视和侦察与近距离空中支援。机器的额外战斗应用可能包括，例如，机器人可能会第一个进入建筑物并承受攻击，这是目前城市战争中最致命的角色之一。

02

脑机接口技术在未来战斗中的潜在应用

在军事环境中、在这些技术和作战趋势的背景下，本节根据文献和专家的反馈总结了BCI技术可能的相关应用。总的来说，BCI技术在理论上可以应用于帮未来的战士在更短的时间内做出更明智的决定，或者比他们当前的对手更有效地与更多的机器人系统打交道。

实验室研究表明，BCI技术能够提升人类决策的速度和准确性。在未来的BCI团队中，人工智能理论上可以将初始数据分析从飞机或无人机上直接传输到操作员的相关大脑中心，从而进一步减少认知负荷。因此在战斗中，BCI可以通过呈现信息的新方式，绕过物理感官，加速操作员的观察、定位、决策、行动（OODA）循环。因此，DARPA引用军事人员将“以思维速度促进多任务处理”和“智能决策辅助界面”的潜在能力作为其投资非侵入式或微小侵入式BCI技术的两个基本原理。

BCI技术也可以用于与人工智能更有效的接触，以帮助在压缩的时间框架内维持人类对运营决策的监督。一些学者假设，人工智能的战场可能会使战争跨入新的阶段，在这种情况下，作战速度会超过人类的决策速度。一些中国学者将此称为战场奇点。一些美国学者把这个概念称为超级战争。

如果这种关于人工智能和自动化在战争中作用的假设是准确的，那么BCI技术可能是让人类有效参与战争决策并与机器保持同步的唯一途径。在这个世界上，采用BCI技术以有效地将人与机器结合，不仅是一种战术优势，更是战争中的核心战略优势。BCI系统可以促进半人马作战，利用“自动化的精确性和可靠性，而不牺牲人类智能的健壮性和灵活性”。在战场上，一个关键的问题将是BCI技术是否能使人类在未来人工智能驱动的作战节奏下做出有意义的决策。

此外，BCI技术可以为试图在战斗中管理未来机器人机器或机器群的人类操作员带来潜在优势。正如DARPA前项目经理阿尔·埃蒙迪所建议的那样，“随着我们迈向未来，越来越多的自主系统将在军事行动中发挥更大的作用，神经接口技术可以帮助作战人员与这些系统建立更直观的交互行动。”从实际角度看，操作员可以通过BCI对车辆、机器人或无人机群的免提控制能力完成其他任务，如携带传统武器，还可以使用蜂群做比人工操作更多的事情。北大西洋公约组织2009年的一项研究得出结论，让一名操作员控制多架飞行器的目标“往好了说，这是非常雄心勃勃的，往坏了说，是不太可能实现的”。目前关于脑群接口的研究表明，脑机接口技术或许能够帮助应对这一挑战。

03

脑机接口作战应用的现有概念

即使在今天，如果BCI技术能够被使用并更容易部署，会形成特定的作战优势，因为直接访问人类大脑将成为可能。美国国防部的一些研究项目公开确定了BCI在现有作战环境中可能的潜在军事作战应用。以下部分将从这些主题以及主题专家的见解中得出结论，讨论BCI在战斗中额外的潜在应用。

BCI技术可能对今天的军事人员有用的一个领域是人类作战人员的合成心灵感应。2009年，DARPA的“无声谈话”项目资助研究机构，以实现“允许在战场上进行用户之间的通信，而不需要通过分析神经信号来使用语音”，这一应用可以极大地增强通信的隐蔽性。一份国外分析强调了BCI技术的潜在用途，以增进部队内部和不同部队之间的共享意识、提高对作战挑战的集体意识，并为战斗员提供对多个操作员的视角和内部考虑的见解。

直接进入人类大脑也可以帮助指挥官提高对其部队的认知和心理状态的理解。早在2008年，空军就研究了战场指挥控制系统，该系统使用脑电图和眼球运动来“评估操作者的实际认知状态”，努力“在认知瓶颈发生之前避免它们”，并最终“提前预测未来任务状态和作战人员的状态”。愿景陈述，陆军研究实验室的认知和协作技术联盟的发展能力持续监控操作员神经认知行为，包括深度、分布和转移注意力、评估信息、情感的行动以及生理上的影响疲劳、压力和兴奋等认知和运动表现。这些类型的功能可以识别并帮助极度疲劳的车队司机，或可能是在复杂环境中操作的炮手或油罐车，对他们来说，错误可能是致命的。在更复杂的层面上，一种能够洞察士兵情绪状态的技术会警示士兵是否以及何时会出现心理“崩溃”、何时会出现精神病倾向、或者何时会出现射击不中的情况。一项使用功能性磁共振成像来识别虚假信息的研究表明，探测某对象是否隐藏信息的能力可能在反恐和反叛乱任务中有很高需求。

美国国防部还探索了BCI技术的应用以提高战斗期间或战斗准备中的认知性能。通过电刺激或化学刺激，服役人员的认知能力得到了增强，这一潜在的军事应用可能包括战斗机飞行员对战斗任务的记忆或大量信息的存储。一个多世纪以来，咖啡因一直被美国军方用作认知兴奋剂。最近，美国空军研究实验室的研究人员强调了与高水平多任务环境相关的认知挑战，并将其作为军事背景下经颅直流电刺激应用研究的推动力。美国国防部也在努力通过使用BCI条令来加速军事训练，正如DARPA的定向神经可塑性训练计划所描述的那样，军队人员通常需要特殊的技能，这要求感知敏锐，快速和准确的判断，以及复杂行动的有效规划和执行。现有的培训对这些可能比较耗时，且要求较高的资质。因此，美国国防部认为寻求提高技术效能可以减少获得这些专门技能所需的时间、投资和天赋。

除了增强认知能力，脑机接口还可以用来减轻疼痛或调节恐惧等其他情绪。正如一位有军事医疗经验的分析师所观察到的那样，BCI技术的能力可以通过物理操作中枢神经系统消除疼痛，提供“电子麻醉剂的实际应用”。DARPA的电子处方项目旨在通过开发对疼痛、全身炎症、创伤后应激、严重焦虑和其他挑战的非药物治疗，通过刺激外周神经系统来帮助加强军事战备。长期以来，指挥官们一直在努力解决如何最好地控制战场上的恐惧，因为在恐惧死亡的情况下，战士们要单独或集体决定是否战斗。在战斗中可能存在产生强烈情感的产物从而提高身体能力，包括肾上腺素的增加，BCI技术在改善管理方面的应用具有潜在用途。未来，改进人类传感器的BCI——眼睛可以看到不同的光谱，耳朵可以听到超出人类正常范围的声音——可能会提高步兵行动的态势感知能力。正如DARPA前项目经理和前陆军步兵军官杰弗里·林所说，“如果我给你第三只眼睛，而且这只眼睛能看到紫外线，你做的任何事情都将利用这只眼睛……。如果你晚上能看见东西，你就比晚上看不见东西的人强。”

注：译文仅为报告内容的翻译和综述，不代表译者本人观点。如需获取全文翻译报告（共三万余字），可联系邮箱。

THE  END

文字 | 李子文（[e-mail]）

图片 | 来源于网络

编辑 | 郭思淼

审阅 | 颜恺壮

“军事高科技在线”征稿啦！！

详情请戳👇👇👇

往期精彩