在過去的幾年里，美國在太空領(lǐng)域取得巨大進步，包括 NASA 發(fā)射巨型火箭、部署望遠鏡以及小型火星直升機的飛行測試。億萬富翁杰夫貝佐斯、理查德布蘭森和埃隆馬斯克進行太空旅游。種種跡象預示著經(jīng)過長時間的線性演化之后，新一代的太空探索和技術(shù)革命。太空再次成為超級大國競爭的主要舞臺。
太空邊界不斷擴大，美國如何獨占鰲頭？
當前時代將在很大程度上決定國家能否在突破性技術(shù)——尤其是人工智能 (AI) 領(lǐng)域獲得決定性優(yōu)勢，而不是專注于控制物理空間和生產(chǎn)軍事硬件。
人工智能將改變每項人類活動的決策方式，尤其是當各國開始進一步在太空中運作和競爭時。當前，航天器日益增多，在軌道上發(fā)生衛(wèi)星、碎片和其他物體碰撞的潛在風險也在增加。此外，獲得太空優(yōu)勢的較短決策周期需要新的、創(chuàng)新的信息融合、決策支持和自動化方法。隨著聯(lián)合情報成為美國國家安全的關(guān)鍵任務，碳基和硅基決策系統(tǒng)（有時稱為人機團隊）的集成將更好地定義跨所有領(lǐng)域訪問自由的成功。
AI 將徹底改變 ISR
人工智能將徹底改變情報、監(jiān)視和偵察 (ISR)，這一過程仍然主要通過有限的自動化或基于規(guī)則的系統(tǒng)運行?；?AI 的算法的優(yōu)勢之一是它們不會偏向于先入為主的計劃或假設。一些算法可以隨著時間的推移學習模式，并發(fā)現(xiàn)人類永遠不會注意到的大型多源數(shù)據(jù)集中的異常。
隨著美國整合技術(shù)和通信系統(tǒng)并為聯(lián)合部隊創(chuàng)建信息基地，聯(lián)合全域指揮與控制 (JADC2) 的概念需要有效、優(yōu)化和靈活地利用太空進行遙感和通信。在與同等對手的競爭中，包括關(guān)鍵通信資產(chǎn)在內(nèi)的重心肯定會成為首要目標。操作人員通過人工路由數(shù)據(jù)將無法足夠快地做出響應，無法在足夠的時間內(nèi)將正確的數(shù)據(jù)提供給正確的用戶，從而產(chǎn)生影響。基于 AI 的優(yōu)化程序可以在幾秒鐘內(nèi)考慮數(shù)十億個備選方案，比實時更快地對對手的行動做出反應，并且在某些情況下，可以預測復雜的空間網(wǎng)絡多域戰(zhàn)場空間中的未來行動。
過去的一年對于生成式人工智能來說也是非凡的一年。全世界的公民都在嘗試使用 AI 生成的藝術(shù)應用程序，例如 DALL-E 和 Stable Diffusion。我們都對 OpenAI 作為 ChatGPT 實施的大型語言模型感到好奇和著迷，許多未來學家假設我們與計算機系統(tǒng)交互的新時代。但這些技術(shù)有朝一日可能會徹底改變我們收集和傳播天基數(shù)據(jù)的方式。例如，像 ChatGPT 這樣的對話模型可以改變通過太空資產(chǎn)制定情報收集計劃的方式，允許操作人員利用自然語言查詢和機器學習模型，這些模型是在以前成功的所有事物上訓練的。用戶可能會簡單地說“SpaceGPT”成千上萬依賴于繁重計算、人為驅(qū)動的優(yōu)化和消除沖突的工作角色可能會通過生成 AI 實現(xiàn)自動化或增強。
然而，這項技術(shù)的前進道路并不簡單。
雖然 AI 越來越多地被用于各個行業(yè)和幾乎所有可以想象的能力，但它的能力仍然存在局限性。值得注意的是，人工智能決策的好壞取決于用于訓練模型的數(shù)據(jù)。空間系統(tǒng)激增，數(shù)據(jù)交換和融合的標準格式很少。盡管數(shù)據(jù)量每年都呈指數(shù)增長，但將多種格式放在一起并理解它們?nèi)匀皇且粋€巨大的挑戰(zhàn)。
值得慶幸的是，災難性事件并不頻繁。然而，這種頻率不高使得根據(jù)正常的“生活模式”來訓練模型具有挑戰(zhàn)性。為此，讓 AI 接觸到對合成環(huán)境和情況的持續(xù)、嚴格的建模很有必要。在合成環(huán)境中進行 AI 功能評估和測試的公司會生成有價值的數(shù)據(jù)，為機器做出更好的決策提供信息。由于 AI 邊做邊學，它必須接受訓練以應對大量可能發(fā)生的事件，而人類則觀察其反應以確定其有效性和能力限制。
學會信任人工智能
采用人工智能的最終障礙是我們普遍缺乏對人工智能的信任，這是由觀察到的失敗和我們長期接觸由機器出錯主導的反烏托邦小說所塑造的。在實驗階段，人類必須留在決策循環(huán)中，以便最終可以信任 AI 獨立行動以做出時間關(guān)鍵的決策。隨著人工智能超越人類的速度和能力，人們迫切需要確保在太空中自主運行的算法能夠在沒有人類監(jiān)督的情況下持續(xù)可靠地運行。
