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多无人系统协同中的人工智能安全探索
来源:AUVSC | 作者:施文,王楷文,俞成浦,孙健,陈杰 | 发布时间: 2021-07-29 | 13585 次浏览 | 分享到:
无人系统参与应急救援工作除了空中侦察,空地协同,高空喊话救援、中继通讯、云巡平台远程管理等功能也得到充分发挥....

针对上述问题,改进决策算法的训练过程,揭示无人系统集群的协同演化规律,设计主动防御的机制,在训练过程中加入大量可能出现的对抗样本,即在训练过程中添加假想敌,从而提高算法的鲁棒性,减少协同控制任务失败以及演化方向错误的可能性,更加安全可靠地实现协同决策和演化[18]。

3.系统架构安全

系统架构安全可细分为机电安全和拓扑安全两个方面。其中,机电安全要考虑多无人系统中每个个体的信息收发特性、信息处理能力是否足够,传感器、通信模块能否满足执行协同任务的需求。拓扑安全则是建立在机电安全的基础上,需要考虑多无人系统的整体响应速度和协同模式,能否在复杂场景下实时采集、处理和交换信息,进一步正确分配和执行任务,并且在部分无人系统单体出现故障时,能否正确检测故障,进行拓扑切换继续任务 [19]。

建立多层分簇的协同框架可以有效解决系统架构安全问题,多层分簇的框架可以帮助多无人系统在面对变化时快速做出反应,即使遇到故障也能实现拓扑切换,继续完成好下一步任务,从而使得网络拓扑结构更加稳定,实现更加稳健和鲁棒的多无人系统协同[20,21]。

(二)衍生安全

多无人系统协同的衍生安全主要考虑的是多无人系统在投入使用后,系统外部的人或其他事物可能面临的影响。在系统出现故障、受到干扰或出现决策失误时,除了任务失败和系统本身损毁的风险外,还可能引发衍生安全问题。同时,如果多无人系统控制权的所有者怀有恶意,对多无人系统下达了带有其不良企图的任务目标,可能产生更为严重的衍生安全风险。多无人系统协同中的人工智能衍生安全主要考虑公共安全、伦理安全和军事安全三个方面。

1.公共安全

多无人系统协同工作时,事故的发生将会危害公共安全,不但会对社会秩序造成一定影响,更有可能会威胁到人身财产安全。当前多无人机协同系统在各行各业广泛使用,但安全性能评估体系还未完善,易出现各种事故,例如各种外界干扰导致的无人机群演示失败、无人车造成道路交通拥堵等。同时,多无人机协同具有低成本、用途广、使用门槛低、身份信息隐蔽、大面积杀伤等特点,非法使用将会严重威胁到人身财产安全,多无人系统的发展势必会带来新的违法犯罪形式,而与单无人系统相比,多无人系统便于无身份有组织犯罪,会极大地危害公共安全[22]。

面对多无人系统可能对社会公共安全带来的冲击,加强监管无疑是最为有效的解决途径。加强对所有无人设备厂商以及持有者的监管,对于厂商严格检查其所有生产线、搭载算法以及设备流通对象,对于所有私人持有的无人设备实行严格的实名制登记管理,让所有合法的无人机拥有其自己的“身份证明”,对于未登记的无人机以及登记但不合法的无人机持有者进行严肃处理[4]。

2.伦理安全

社会伦理方面,在民用领域,多无人系统在从事重复性、规则性、可编程的工作内容方面更加快速、高效、精确,不仅可以替代体力劳动,而且可以替代大部分脑力劳动,在制造业、农业以及医疗中发挥主力军的作用,从而导致众多工人面临转业或者失业的问题;在军用领域,由于技术故障、判断失误等原因,在使用多无人协同系统作战时将出现对人类的误伤甚至是误杀。同时,多无人系统各个个体之间,以及多无人系统与人之间的交互建立在信任的基础之上,一旦智能无人系统具备了独立思维能力,将导致机与机甚至人与机之间的冲突。从远期来看,多无人协同系统智能化和自主化水平的不断提升,存在超出人类控制的风险,将可能对人类产生伤害。

人工智能的发展造成工人转业、失业的问题是必然会出现的,在产业结构转型的过程中,旧职业被新职业替代是不可避免的,工业革命的成功同样伴随着大量工人的转业。因此,将视角转向人工智能创造出来的新职业,不应去回避失业、转业的问题,而是在高新技术领域、新兴产业以及现代服务业中加大投入力度,主动推动产业结构的转型升级,鼓励劳动力从第一、第二产业转向第三产业。至于人工智能具备独立思维而对人类造成伤害的问题,以目前技术,这还只是一个遥远的假设,但在未来面对有自主学习能力的人工智能时,可以在其学习初期,将人类价值观中的协同合作、利他主义等内容让其学习,踏出人类与人工智能和谐相处的第一步[5,23]。

3.军事安全

当前,国际竞争形势错综复杂,不确定因素所致的安全隐患陡增,保护国家主权和领土完整,抵御外来武装力量的侵略是军事安全的核心,强大的军事实力一直以来都是我国强大的根本,军事安全的重要性不言而喻。多无人系统协同目前在军事上的应用最为广泛,未来的作战模式将由多智能无人武器协同的出现而彻底改变。在军事上,我们不仅要具备抵御外来武装力量入侵的能力,还要具备主动打击外来威胁源的能力[24]。

我国要加强多无人系统在国防战略中的布局,夯实多无人系统协同技术发展的基础,密切关注世界军事科技和武器装备发展动向,努力抢占科技研发的战略制高点,牢牢把握多无人系统在军事领域发展的趋势,为未来战争中可能存在的各种风险挑战做好准备,推动国防建设跨越式发展,为实现中国梦、强军梦提供坚强力量,为和平与发展这一全人类共同愿望的实现贡献力量。