内容简介
本书围绕军事智能化的建设和发展趋势，以智能情报的获取和处理、智能作战决策和计划拟制、智能武器装备、智能作战样式为主线，以技术与应用相结合的方式，阐述智能化作战的内在本质和制胜机理，结合目前、典型的应用案例，剖析了智能化技术支撑和驱动下的作战形态，详细介绍了机器人、无人地面车辆、无人机、无人艇、无人水下航行器的技展以及军事应用现状，并针对人工智能风险，分析了人工智能问题和伦理问题。 本书适合军队科技人员、从事国防科研的科技工作者以及对人工智能感兴趣的读者阅读，也可作为军事院校军事智能化技术及应用相关课程的教材。
目录
第1章 绪论………………………………………………………………………………………11.1 人工智能的定义与发展概况……………………………………………………………11.1.1 人工智能的定义…………………………………………………………………11.1.2 人工智能的起源…………………………………………………………………21.1.3 人工智能各学派的认知观………………………………………………………31.1.4 人工智能的发展过程……………………………………………………………51.2 人类智能与人工智能……………………………………………………………………71.2.1 智能信息处理系统的假设………………………………………………………81.2.2 人类智能的计算机模拟………………………………………………………101.2.3 智能体（Agent）………………………………………………………………121.2.4 弱人工智能和强人工智能……………………………………………………141.3 人工智能的研究与应用领域…………………………………………………………151.3.1 智能感知………………………………………………………………………151.3.2 智能推理………………………………………………………………………181.3.3 智能学…………………………………………………………………231.3.4 智能行动………………………………………………………………………281.4 人工智能发展展望……………………………………………………………………351.4.1 新一轮人工智能发展特征……………………………………………………351.4.2 新一代人工智能发展规划……………………………………………………37第2章 军用专家系统…………………………………………………………………………392.1 不确定知识表示与推理……………………………………………………………392.1.1 主观Bayes方法………………………………………………………………392.1.2 确定理论……………………………………………………………………402.1.3 证据理论………………………………………………………………………412.1.4 模糊逻辑………………………………………………………………………422.2 专家系统概述…………………………………………………………………………432.2.1 专家系统的基本概念…………………………………………………………432.2.2 专家系统的基本结构…………………………………………………………462.2.3 专家系统知识获取方式………………………………………………………492.2.4 专家系统推理机的构建………………………………………………………502.3 军事信息系统智能状态分析…………………………………………………………512.3.1 状态监控与分析系统概述……………………………………………………512.3.2 状态监控与分析系统结构……………………………………………………522.3.3 状态分析子系统结构…………………………………………………………542.4 无人机故障诊断专家系统……………………………………………………………592.4.1 故障诊断专家系统结构………………………………………………………592.4.2 专家系统知识库的建立………………………………………………………602.4.3 知识表的构建…………………………………………………………………622.4.4 推理方法………………………………………………………………………652.4.5 故障诊断样例…………………………………………………………………652.5 小结……………………………………………………………………………………66第3章 智能情报获取与应用…………………………………………………………………673.1 概述……………………………………………………………………………………673.1.1 情报信息需求…………………………………………………………………683.1.2 情报活动的特点………………………………………………………………683.1.3 智能情报系统的能力需求……………………………………………………693.1.4 情报侦察系统体系结构与处理流程…………………………………………703.2 智能情报获取与处理的关键技术……………………………………………………723.2.1 网络信息的侦察技术…………………………………………………………723.2.2 自动目标跟踪和识别技术……………………………………………………723.2.3 情报综合与多传感器融合技术………………………………………………763.2.4 战场大数据情报分析…………………………………………………………793.3 情报智能支援…………………………………………………………………………823.3.1 信息服务…………………………………………………………………823.3.2 信息服务应用案例………………………………………………………893.3.3 信息服务质量评估………………………………………………………923.4 智能情报系统发展趋势………………………………………………………………93第4章 智能武器系统…………………………………………………………………………954.1 概述……………………………………………………………………………………954.1.1 智能武器的基本概念…………………………………………………………954.1.2 智能武器系统的组成…………………………………………………………964.1.3 智能武器的作战样式…………………………………………………………1004.1.4 智能武器系统的架构…………………………………………………………1024.2 智能武器系统中的人工智能技术……………………………………………………1034.2.1 模式识别………………………………………………………………………1034.2.2 专家系统………………………………………………………………………1034.2.3 深度学…………………………………………………………………1034.2.4 智能控制技术…………………………………………………………………1044.3 典型智能武器系统……………………………………………………………………1044.3.1 智能导弹………………………………………………………………………1044.3.2 智能炸弹………………………………………………………………………1114.3.3 智能火炮………………………………………………………………………1114.3.4 智能………………………………………………………………………1124.3.5 智能鱼雷………………………………………………………………………1134.3.6 智能水雷………………………………………………………………………1134.3.7 军用智能机器人………………………………………………………………1144.4 智能武器的发展趋势…………………………………………………………………115第5章 智能规划及军事应用…………………………………………………………………1175.1 规划问题概述…………………………………………………………………………1175.1.1 STRIPS语言……………………………………………………………………1185.1.2 案例：积木世界问题描述……………………………………………………1195.2 状态空间搜索规划……………………………………………………………………1205.2.1 前向状态空间搜索……………………………………………………………1215.2.2 后向状态空间搜索……………………………………………………………1215.2.3 状态空间搜索的启发式………………………………………………………1225.2.4 案例：机器人Shakey世界……………………………………………………1235.3 非确定规划…………………………………………………………………………1245.3.1 不确定的规划方法…………………………………………………………1255.3.2 案例：家具油漆一致问题…………………………………………………1255.4 多Agent规划…………………………………………………………………………1265.4.1 合作：联合目标和规划………………………………………………………1275.4.2 联合规划………………………………………………………………………1285.4.3 协调机制………………………………………………………………………1295.4.4 竞争……………………………………………………………………………1305.5 无人机航路规划………………………………………………………………………1305.5.1 航路规划的方法步骤…………………………………………………………1305.5.2 常用的航路规划算法…………………………………………………………1315.5.3 航路规划的实际算例…………………………………………………………1325.5.4 无人机集群任务规划技术展望………………………………………………1335.6 作战任务规划系统……………………………………………………………………1345.6.1 作战任务规划系体技术架构……………………………………………1345.6.2 战场态势研判及预测技术……………………………………………………1365.6.3 作战任务自动分配技术………………………………………………………1365.6.4 作战方案智能推演与评估技术………………………………………………1375.7 小结……………………………………………………………………………………139第6章 作战智能辅助决策……………………………………………………………………1416.1 概述……………………………………………………………………………………1416.1.1 作战指挥决策概述……………………………………………………………1416.1.2 现代战争对作战指挥辅助决策的需求………………………………………1436.1.3 PASS………………………………………………………………………1456.2 作战指挥智能辅助决策系统…………………………………………………………1476.2.1 作战指挥辅助决策系统概述…………………………………………………1476.2.2 作战指挥智能辅助决策系统的体系结构……………………………………1486.2.3 作战指挥智能辅助决策系统的基本原理……………………………………1496.2.4 舰艇指挥控制示例……………………………………………………………1506.3 智能辅助决策应用案例………………………………………………………………1526.3.1 潜艇对空战术意图识别………………………………………………………1526.3.2 编队防空辅助决策系统………………………………………………………1556.3.3 空中军事打击智能决策支持系统……………………………………………1606.4 基于大数据的军事智能决策展望……………………………………………………1646.4.1 基于大数据的决策分析概述…………………………………………………1656.4.2 基于大数据的军事决策措施…………………………………………………167第7章 智能虚拟参谋…………………………………………………………………………1737.1 Web技术………………………………………………………………………………1737.1.1 Web 1.0…………………………………………………………………………1747.1.2 Web 2.0…………………………………………………………………………1757.1.3 Web 3.0…………………………………………………………………………1777.2 机器阅读理解…………………………………………………………………………1787.2.1 机器阅读理解评测数据集……………………………………………………1787.2.2 机器阅读理解的一般方法……………………………………………………1797.3 聊天机器人……………………………………………………………………………1817.3.1 聊天机器人应用场景…………………………………………………………1817.3.2 聊天机器人系统的组成结构及关键技术……………………………………1847.3.3 智能客户服务应用体系………………………………………………………1867.3.4 聊天机器人研究存在的挑战…………………………………………………1877.4 智能虚拟参谋系统……………………………………………………………………1897.4.1 智能虚拟参谋系统架构………………………………………………………1897.4.2 多模型综合引擎………………………………………………………………1907.5 美军智能虚拟参谋项目………………………………………………………………1957.5.1 指挥官虚拟参谋（CVS）………………………………………………………1957.5.2 数字企业多源开发助手（MEADE）…………………………………………1967.6 小结……………………………………………………………………………………197第8章 机器人…………………………………………………………………………………1998.1 概述……………………………………………………………………………………1998.1.1 机器人的分类…………………………………………………………………1998.1.2 机器人学的研究领域…………………………………………………………2008.2 机器人系统……………………………………………………………………………2018.2.1 机器人系统的组成……………………………………………………………2018.2.2 机器人的工作空间……………………………………………………………2038.2.3 机器人的能指标……………………………………………………………2058.3 社交机器人……………………………………………………………………………2068.3.1 社交机器人的社会影响………………………………………………………2068.3.2 社交机器人模拟人的行为……………………………………………………2078.3.3 社交机器人检测算法…………………………………………………………2088.3.4 防范社交机器人的威胁………………………………………………………2098.3.5 典型应用场景…………………………………………………………………2108.4 腿式机器人……………………………………………………………………………2128.4.1 腿式机器人的研制……………………………………………………………2128.4.2 腿式机器人的方法……………………………………………………2168.4.3 人形机器人 Atlas………………………………………………………………2178.4.4 四腿机器人“大狗”和“绝影”………………………………………………2198.5 机器人作战……………………………………………………………………………2208.5.1 无人作战系统…………………………………………………………………2218.5.2 各国装备军用机器人…………………………………………………………2218.5.3 人机交互可发挥大作战效能………………………………………………2228.5.4 智能化战争大幕正在开启……………………………………………………2238.6 机器人发展趋势………………………………………………………………………2258.7 小结……………………………………………………………………………………226第9章 无人地面车辆与智能驾驶技术………………………………………………………2299.1 智能驾驶国内外现状…………………………………………………………………2299.1.1 国外智能驾驶技术现状………………………………………………………2299.1.2 国内智能驾驶技术现状………………………………………………………2319.1.3 典型应用场景…………………………………………………………………2329.2 智能驾驶环境感知 ……………………………………………………………………2339.2.1 环境感能系统构成………………………………………………………2339.2.2 传感感知技术…………………………………………………………………2359.2.3 定位与导航技术………………………………………………………………2369.3 智能驾驶决策规划……………………………………………………………………2389.3.1 决策规划技术体系结构 ………………………………………………………2389.3.2 决策规划系统的关键环节……………………………………………………2409.3.3 全局规划与局部规划 …………………………………………………………2429.3.4 路权分配技术…………………………………………………………………2429.4 智能驾驶控制工程……………………………………………………………………2439.4.1 自动驾驶控制核心技术组成…………………………………………………2439.4.2 自动驾驶控制方法……………………………………………………………2459.4.3 自动驾驶控制技术方案………………………………………………………2469.5 无人驾驶车辆智能测试………………………………………………………………2469.5.1 智能测试………………………………………………………………………2479.5.2 路标识别攻击…………………………………………………………………2499.6 军用无人地面车辆及作战应用 ………………………………………………………2509.6.1 无人地面车辆工作环境特点…………………………………………………2509.6.2 美国未来战争无人地面车辆 …………………………………………………2529.6.3 典型军用自主车介绍…………………………………………………………2539.7 小结……………………………………………………………………………………257第10章 无人机系统及作战运用………………………………………………………………25810.1 无人机系统概述………………………………………………………………………25810.1.1 无人机系统定义………………………………………………………………25810.1.2 无人机系统的基本组成………………………………………………………25910.1.3 无人机系统的分类……………………………………………………………26010.1.4 无人机的主要特点……………………………………………………………26110.1.5 典型无人机介绍………………………………………………………………26210.2 无人机系统作战运用…………………………………………………………………26510.2.1 无人机的应用优势与问题……………………………………………………26510.2.2 空天时代的无人机作战运用…………………………………………………26710.2.3 智能化作战对自主控制的要求………………………………………………27110.3 无人机协同作战技术…………………………………………………………………27310.3.1 无人机协同作战模式…………………………………………………………27310.3.2 无人机协同作战关键技术……………………………………………………27510.3.3 多无人机协同搜索原理………………………………………………………27610.3.4 有人机与无人机协同指挥控制………………………………………………27710.3.5 无人机集群技术典型项目……………………………………………………27910.4 无人机对抗及装备……………………………………………………………………28210.4.1 无人机集群对抗研究的关键问题……………………………………………28210.4.2 反无人机装备…………………………………………………………………28310.5 无人机系统发展方向…………………………………………………………………28410.5.1 体系作战，高度智能…………………………………………………………28510.5.2 三维融合，能…………………………………………………………28810.5.3 大小单群，通用集成…………………………………………………………290第11章 无人艇系统及智能避碰………………………………………………………………29311.1 无人艇系统概述………………………………………………………………………29311.1.1 无人艇系统定义及特点………………………………………………………29311.1.2 无人艇发展历程………………………………………………………………29511.1.3 无人艇系统组成及关键技术…………………………………………………29811.1.4 无人艇典型应用………………………………………………………………30111.2 无人艇系统环境感知技术……………………………………………………………30511.2.1 雷达目标自动检测系统………………………………………………………30511.2.2 光电图像目标自主检测识别系统………………………………………30711.3 无人艇系统避碰规划方法……………………………………………………………31111.3.1 无人艇基本控制过程及自主避碰流程………………………………………31111.3.2 全局规划流程及算法原理……………………………………………………31411.3.3 局部规划的流程及算法原理…………………………………………………31611.4 发展趋势………………………………………………………………………………31811.4.1 形成体系作战能力……………………………………………………………31811.4.2 利用知识图谱扩展无人艇“脑能………………………………………31911.5 小结……………………………………………………………………………………321第12章 无人水下航行器………………………………………………………………………32312.1 概述……………………………………………………………………………………32312.2 无人水下航行器系统…………………………………………………………………32612.2.1 航行体概念………………………………………………………………32612.2.2 航行器系统组成能………………………………………………………32812.2.3 航行体布置………………………………………………………………32912.2.4 任务载荷布置…………………………………………………………………33212.3 典型无人水下航行器…………………………………………………………………33312.3.1 美国研制的UUV……………………………………………………………33312.3.2 欧洲研制的UUV……………………………………………………………33512.3.3 俄罗斯研制的UUV…………………………………………………………33912.3.4 加拿大研制的UUV…………………………………………………………34112.3.5 日本研制的UUV……………………………………………………………34212.3.6 中国研制的UUV……………………………………………………………34312.4 军用无人水下航行器…………………………………………………………………34412.4.1 UUV的军事用途及基能………………………………………………34412.4.2 军用UUV的使命任务………………………………………………………34512.4.3 军用UUV的装备分类及使用方式…………………………………………34712.5 无人水下航行器装备发展趋势………………………………………………………348第13章 基于智能体的作战仿真………………………………………………………………35313.1 Agent与对象的区别…………………………………………………………………35313.2 Agent体系结构………………………………………………………………………35513.2.1 抽象体系结构…………………………………………………………………35513.2.2 实现体系结构…………………………………………………………………36313.3 多Agent系统…………………………………………………………………………36313.3.1 什么是多Agent系统…………………………………………………………36313.3.2 家庭智能网络实例……………………………………………………………36513.3.3 特点……………………………………………………………………………36613.4 基于多Agent的作战仿真……………………………………………………………36713.4.1 传统的作战分析方法…………………………………………………………36713.4.2 复杂系统与基于多Agent的作战仿真………………………………………36813.4.3 多Agent系统在作战仿真中应用的一般分析………………………………37013.5 EINSTein系统介绍…………………………………………………………………37113.5.1 战场描述………………………………………………………………………37213.5.2 Agent及其层次结构…………………………………………………………37313.5.3 Agent 的信息感知和交互范围表示…………………………………………37413.5.4 武器描述………………………………………………………………………37413.5.5 Agent 的个表示……………………………………………………………37513.5.6 Agent 动作选择逻辑…………………………………………………………37513.5.7 EINSTein的运行实例………………………………………………………37613.6 小结……………………………………………………………………………………377第14章 人工智能与评测…………………………………………………………………37914.1 人工智能软件面临威胁………………………………………………………37914.1.1 人工智能的恶意用途：预测、和缓解…………………………………37914.1.2 人工智能失败案例……………………………………………………………38014.1.3 深度学的挑战…………………………………………………………38214.2 用户态隐私泄露与保护………………………………………………………………38414.2.1 用户态隐私威胁…………………………………………………………38414.2.2 用户态隐私的自动化识别……………………………………………………38514.2.3 用户态隐私泄露检测…………………………………………………………38514.2.4 隐私数据保护…………………………………………………………………38614.3 智能系统测评…………………………………………………………………………38614.3.1 自动驾驶汽车致死案例………………………………………………………38614.3.2 埃塞俄比亚航空航波音737 MAX坠毁案例………………………………38714.3.3 智能系统测评面临的挑战……………………………………………………38814.3.4 人机交互场景测试案例………………………………………………………39014.4 人工智能伦理问题及对策……………………………………………………………39114.4.1 人工智能系统的可信任……………………………………………………39114.4.2 人工智能鲁棒和伦理………………………………………………………39314.4.3 构建算法治理的内外部约束机制……………………………………………39714.4.4 欧盟建立适当的伦理和法律框架……………………………………………39814.5 小结……………………………………………………………………………………400第15章 未来战争发展趋势：军事智能化……………………………………………………40115.1 对未来战争的预测……………………………………………………………………40115.1.1 信息化战争面临的挑战………………………………………………………40115.1.2 未来战争模式的设想…………………………………………………………40215.1.3 无人机应用案例………………………………………………………………40315.2 军事智能化可破解和应对挑战………………………………………………………40415.2.1 智能化的特点及优势…………………………………………………………40415.2.2 创新发展颠覆军事理论……………………………………………………40515.2.3 适应变革的组织形态………………………………………………………40515.2.4 研发划时代的武器装备………………………………………………………40615.2.5 创新的作战方法………………………………………………………40715.2.6 智能化国防基础建设……………………………………………………40715.3 美军人工智能发展现状及趋势………………………………………………………40815.3.1 DARPA人工智能项目…………………………………………………40815.3.2 美国国防创新小组的人工智能项目…………………………………………41015.3.3 美军联合人工智能中心的项目………………………………………………41215.3.4 “知识积累”工程……………………………………………………………41315.3.5 DARPA聚焦提高战场“智慧”………………………………………………41415.4 智能化军事训练和智能化人才培养…………………………………………………41515.4.1 高等学校人工智能创新行动计划……………………………………………41515.4.2 加强官兵的智能化训练………………………………………………………41815.4.3 以智能无人作战系统为例的人才培养………………………………………42015.5 小结……………………………………………………………………………………422后记………………………………………………………………………………………………423参考文献…………………………………………………………………………………………425