過去十年,依靠全球衛星定位系統(GPS)、電子游戲式的遙控系統以及其他技術,機器人在戰場上不但有用而且好用。自9·11恐怖襲擊后,增強機器人在敵對環境中偵察、鎖定目標、實施攻擊的本領,避免讓操作人員遭遇危險,便成了一項研發重點。而這些系統在戰場的每一項新用途都有成功案例,產生了更廣泛的反響。2001年,在阿富汗戰役剛開始,一臺現在被廣泛用于偵察并拆除炸彈的“帕克博特”(PackBot)樣機便被送往戰場。士兵們對這臺機器人喜歡得不得了,甚至不愿意把它還給生產商 iRobot公司,該公司此后又出售了數千臺“帕克博特”。無獨有偶,另一家機器人公司主管也說,在 9·11之前,他向美國國防部的推銷沒有任何效果,而 9·11之后,國防部通知他:“盡快給我們生產這些機器人。”
隨著伊拉克戰爭的進行,可以明顯看出軍用機器人越來越被軍方接受。2003年,美軍剛進入伊拉克時,地面部隊還沒有使用任何無人系統。到 2004年底,機器人的數量已增至 150臺左右,一年之后更是達到了2 400臺,現在則超過 12 000臺。空中武器的發展趨勢也類似。美伊戰爭開始時,美軍在伊拉克只有幾架無人飛行器,而現在無人飛行器的數量則超過了 7 000架。這僅僅是開始。據美國一位空軍中將預測,當美國卷入下一次大規模沖突時,投入的機器人將不是目前用于戰場的幾千臺,而是“數萬臺”之多。
這些粗略的統計數字揭示了美國軍方態度的重大轉變。僅僅幾年前,軍方還對機器人嗤之以鼻,他們堅守勇士應該帶頭沖鋒陷陣這一自古以來的戰場傳統。而現在美國的陸海空三軍在招募年輕人入伍時,都使用了把機器人吹得天花亂墜的電視廣告,比如一則宣傳廣告就宣稱海軍“天天都在為實現前線無人化而努力”。
如果這些年輕人當了兵,接觸自動化系統將成為軍旅生涯中必不可少的一個環節。他們將通過最新的虛擬訓練軟件來學習操作某個武器系統。接受訓練之后,他們可能會負責操作一臺割草機大小的“帕克博特”,或者操作一臺“魔爪”(TALON)地面機器人去搬運武器或窺望山頂,以搜尋伊拉克或阿富汗的恐怖分子。
如果他們去了海軍,那么很可能在宙斯盾級(Aegis-class)驅逐艦或瀕海戰斗艦上服役。這些軍艦可看作是一大批武器系統的母艦,從“火力偵察兵”(Fire Scout)無人直升機到“保護者”(Protector)機器人警衛快艇等;如果在潛艇上度過軍旅生涯,那么可能會去操縱如REMUS(Remote Environmental Monitoring Units,即遙控環境監測裝置的縮寫,它是美國伍茲霍爾海洋學研究所首創的一種魚雷形機器人潛艇)之類的無人水下船艦,以探測水雷或偵察敵國海岸線。而如果他們成了飛行員,那就有可能身在美國,卻“駕駛”著“捕食者”(Predator)或“全球鷹”(Global Hawk)式無人飛機在中亞上空翱翔。
明天的戰爭機器人
軍方已經把機器人當做軍隊的重要組成部分,而未來的機器人也將越來越智能。
盡管“看起來有點像科幻故事”,但征兵廣告已經把這類技術描繪成軍隊的組成要素之一。它們只是第一代產品,今后還會有更多機器人涌現出來。換句話說,今天用來探測路邊炸彈的“帕克博特”,以及阿富汗上空的“捕食者”,分別相當于福特 T型車(汽車時代初期經典產品)和萊特兄弟的“飛行者”飛機。下一代產品的樣機則揭示了機器人將從三個關鍵方面改變人類的戰爭方式。
人們習慣于把機器人僅僅看作“無人系統”,即同其他機器一樣,只是操作員不在現場而已。但這種觀點已逐漸消失了。機器人的發展再現了汽車行業的軌跡:最初人們認為汽車不過是“沒有馬的馬車”,但設計師創造出全新的外觀和尺寸,消除了人們此前的看法;拋棄對機器人的成見,將促使機器人的造型更加豐富。不出所料,一些機器人的研制已經從生物學中獲得啟示。美國波士頓動力學工程公司(Boston Dynamics)的“大狗”(BigDog)就是用來搬運設備的金屬四足機器人。還有的機器人則屬于混合型,例如美國海軍研究生院(Naval Postgraduate School)研制的偵察機器人既有翼也有腿。但處于研發初期的一些系統則不具有任何形狀。芝加哥大學和 iRobot公司合作的“化學機器人”(ChemBot)就是形狀隨時都能改變的一團東西,如此一來,它就能夠從墻洞里擠過去。
由于沒有人在里面,機器人的大小就不受限制了。微型機器人可以小到只有幾毫米,僅重數克。美國 AeroVironment公司生產的一種機器人,大小與蜂鳥相近,也能像蜂鳥一樣在目標上面盤旋,可用于在市內巷戰中執行偵察任務。下一個前沿領域就是納米(10-9米)級的機器人。有科學家認為幾十年后這類機器人將大行其道。在戰爭中這類機器人可以發揮各種各樣的作用,從偵察用的“智能粉塵”(smart dust)到能夠進入人體修復傷口、反過來也可以在人體內弄出傷口的細胞級機器人。當然,機器人的大小也可以趨向另一個極端。既然不需要考慮人的身體條件,那么就可以造出如美國洛克希德·馬丁公司(Lockheed Martin)的“高空飛艇”(High Altitude Airship)之類的巨獸級無人裝置。這個龐然大物可攜帶足球場那么長的雷達,在 19 800米的高空上連續飛行一個多月。除了大小和形狀,機器人在戰爭中的第二個關鍵變化就是作用越來越廣泛。同第一次世界大戰中的早期“飛機”相仿,機器人一開始也只是用于觀測和偵察,而現在則要承擔各種各樣的新任務。“魔爪”的生產商 QinetiQ North America公司在 2007年推出了MAARS(意為“模塊化先進武裝機器人系統”)機器人,裝有機槍和榴彈發射器,可以執行放哨和狙擊等任務。美國陸軍醫學研究與裝備司令部(U.S. Army Medical Research and Materiel Command)研制的“機器人撤出車”(Robotic Extraction Vehicle)等醫療救護機器人,則可以把受傷的士兵拖到安全的地方并給予照顧。
第三項關鍵變化則是機器人越來越智能和自主。芯片計算能力的提升勢不可當,對剛入伍的士兵而言,他們在退役時看到的機器人配置的電腦,或許會比現在的電腦計算能力高出 10億倍。對二戰時期的軍隊來說,B-17與 B-24等不同轟炸機之間的區別不在于哪個更聰明,而現今的武器系統恰恰就需要這種區分。“捕食者”系列無人機最初是完全通過遙控操作的,現在則能夠獨立起降并同時跟蹤 12個目標;目標識別軟件甚至能根據腳印蹤跡找到起點。而且,美國軍方已經在籌劃用更新的產品取代這些 1995年后才開始部署的無人機。
機器人智能和自主能力的迅速增長提出了一個深層次的問題,即哪些任務適合派機器人去執行。在斟酌這方面的決策時,不僅要考慮機器人在戰場上的效率高低,還必須考慮這種責任的轉移對于部隊指揮官的影響,以及有關機器人行為的政治、倫理和法律責任問題。機器人在短期內最可能以“戰士伙伴”的身份出現,即把人類士兵與機器人混編成隊,協同作戰。人類戰士向機器人同伴下達戰術指令,并讓它們有足夠的自主性以應對變化無常的環境。
本文作者:
P·W·辛格是美國布魯金斯學會(Brookings Institution)21世紀防御計劃(21th CenturyDefense Initiative)項目負責人,他撰寫的《遙控戰爭:機器人革命與21世紀》(Wired forWar: The Robotics Revolution)為2009年暢銷書。
本文譯者:
郭凱聲,上世紀70年代畢業于北京大學數學力學系,此后獲中國科學技術大學研究生院情
報研究專業碩士學位,曾任中國科技情報所重慶分所《科學》(當時的《科學美國人》中文版)雜志副主編,副編審,長期從事科技領域翻譯工作,《環球科學》的資深譯者。
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