作者： 欧文·拉乔(Irving Lachow)

导 读

无人蜂群技术和军事应用相关问题越来越受到各国军队、学界和智库的重视。无人蜂群是什么？它在军事领域具有哪些应用前景？存在哪些优势和问题？本文原载于《原子能科学家公报》2017年第2期（The upside and downside of swarming drones, Bulletin of the Atomic Scientists, 73:2, 96-101, DOI:10.1080/00963402.2017.1290879），作者是欧文·拉乔(Irving Lachow)。文章阐述了“无人蜂群”的产生与发展，在军事领域应用的优势与弊端，以及相关的法律和伦理问题，具有较大参考价值，故将其主要观点编译如下，以飨读者。

人们围绕自主武器的使用问题已经开始了激烈地辩论，可尽管如此，它的一个新生分支还是引发了新的战略、伦理和法律问题——无人蜂群(swarming drones)。无人蜂群，也被称为分布式协作系统，是一群小型无人驾驶飞行器，它们可以作为一个群体进行自主移动和行动，而不需要人类的干预。2017年10月，美国国防部展示了据称是世界上最大的微型无人蜂群：他们发射了103架“珀迪克斯”(Perdix)无人机在加州上空编队飞行，还展示了它们完全自主的集体决策过程。虽然尚未在战争中使用，但它们已经带来了武装部队是否能够、以及应该如何利用它们的一系列问题。

图1 图中红圈内为“珀迪克斯”微型无人机

从生物界的集群行为到无人蜂群

群居行为在自然界中十分常见，比如一群鱼或一群鸟快速地一致改变方向，看起来就像是一系列精心设计好的动作。集群系统通常由单个个体 (如鱼、鸟类)组成，它们之间相互作用，并与环境也有相互作用。单个个体遵循简单的规则，但是它们之间的集体交互就可以涌现相当复杂又精密的集体行为，就像一个蜂群可以在多次改变方向时保持队形一样。

兰德公司(RAND Corporation)的约翰阿奎拉(John Arquilla)和戴维朗菲尔特(David Ronfeldt)在2000年的一部开创性著作《无人蜂群——未来军事冲突的主角》(Swarming：the Future of Military Conflict)中，阐述了集群系统在军事领域的作用。他们将它定义为“一种由分散却又彼此网络化连接的单元而涌现的系统力量，用于同时抵抗来自各个方向的攻击” 。新美国安全中心(Center for A New American Security)的保罗·沙瑞尔(Paul Scharre)给出了一个更实用的解释，他将集群系统定义为“由大量分散的个体或小群体协调在一起的整体参与作战的系统”。群体可以通过遵循简单的规则来做出智能决策，这些规则同时也指导着群体中个体成员的行为。

在自然界中，集群的大小可以有数量级的变化——小到几十只鸟大到数百万的微生物都可以显示出集群的智能。目前，无人蜂群在军事上的应用仅限于数十到数百架无人机。这个范围似乎是制造无人蜂群的最佳选择，因为无人机的价格比载人飞机便宜得多，能力又毫不逊色。美国海军的“蝗虫”项目(LOCUST program）就采用了这种方法，让30架无人机像一群鸟一样一起飞行。人类飞行员控制着整个群体的行为，但不会驾驶单独的无人机，由它们自动保持队形。30架无人机的造价约为50万美元，所以“蝗虫计划”的总花销还不到“鱼叉”(Harpoon)反舰导弹的一半。沙瑞尔认为，军方可以制造数百万甚至数十亿的微小又廉价的3D打印无人机。展望未来，肯定会有规模更大的集群系统出现。

图2 美军的“蝗虫”项目无人机

无人蜂群在军事上有哪些应用？

无人蜂群在军事上有三种用途：攻击、防御和提供支援。集群对进攻显然是有利的，因为它给敌人显示的目标非常多，使其无法准确掌握进攻的方向。如果10架无人机同时攻击一个目标，有7架被击落，仍有3架能完成任务，所以群体中的单个无人机并不需要有很高的生存率。即使是一大群几十架无人机出动也可能比一架载人飞机更便宜，甚至还更有效。

除进攻外，无人蜂群在防御方面也存在很大价值。成群的无人机可以通过制造大量的诱饵来给敌方制造混乱，或者主动破坏敌方的攻击力量，从而达到防御目的。美国海军已经进行了一次仿真实验，结果令人震惊：如果8架无人机攻击一艘船，那么平均就有3架可以穿透其防御系统，即使船上有先进如“方阵”舰炮的自动反无人机武器。当攻击无人机的数量增加时，结果会变得更惨。所以，美国海军目前正在研究如何使用防御型无人蜂群来抵抗攻击。事实上，用一群无人机来保护自己免受无人机的攻击，还真有可能是一种有效的方式。如果你愿意的话，这就是一场无人机对抗无人机的战斗。

图3 美军“方阵”舰炮

无人蜂群存在哪些风险？

人们对致命自主武器系统的一个担忧是，它们可能在没有人类控制的情况下自主选择和攻击目标，无人蜂群等集群系统可能会进一步加剧这种风险。当系统对瞬息万变的环境做出实时的反应并做出决策时，很可能会出现人类预料不到的行为。而且，敌人还可能会欺骗无人机、侵入它们的传感器或干扰它们的通信连接来破坏整个群体。

图4 无人蜂群作战系统

尽管这些风险都是真实存在的，但由于以下几个原因，人造的无人蜂群带来灾难的可能性并不像许多人担心的那样高。首先，当集群系统在军事环境中使用时，它们是被设定为完成一项特定任务的，也就是说它们可能的行动范围是有限的。人们的精确控制水平，以及集群系统的自主性，将随着任务的不同而有所差异。根据国际人道主义法著名学者、美国海军战争学院教授迈克尔·施密特(Michael Schmitt)所说：“目前设想，自主武器系统只会攻击满足预定条件的目标，并只在操作员预定的操作范围内自主行动。”为了应对系统被黑客攻击，无人机还可以有一套默认的行动路线，在它们彼此失去联系或失去人类控制的情况下自动执行。所以，无人蜂群失控是不太可能发生的。

无人蜂群可能带来哪些法律和伦理问题？

关于致命性自主武器系统的法律和伦理问题，国际上也十分关注。法律方面的首要问题是自主系统是否能符合国际人道主义法的几个关键原则：区分原则、军事必要原则和比例原则。有两个关键问题：首先，在激烈的战场环境下，自主武器能否可靠地区分战斗人员和平民，并且只针对前者发动攻击？第二，自主武器能否可以只击败敌人，而不进一步造成平民生命的过度损失？目前，涉及人控系统的军事行动是遵循国际人道主义法的。那完全自主系统能否做到这一点？答案取决于如何定义“完全自主”这一术语，以及部署自主武器系统一方的意图。如果一个政府不希望它的自主武器遵守国际人道主义法，它就可以不遵守；这还取决于该系统本身的技术水平，看它在面对异常而复杂的情况时是否能表现出令人满意的行为。此外，如果这些系统被用于可能危及隐私权的监视行动，也会产生相应的人权问题。

图5 无人蜂群概念图

面对无人蜂群，我们该作何抉择？

学者、科学家和政策制定者正在努力解决的问题是，致命自主武器系统是应该被禁止、管制，还是应该被无限制地允许。毫无疑问，这些问题并不容易分析。有很多困难的问题：如果对自主武器系统实行禁令，它应该在什么时候执行？现在就禁止还是在这些武器被更好地了解之后？这一禁令究竟应该适用于哪些方面呢？它会禁止防御性自主系统的部署，还是进攻性系统的部署？各国会同意这样的禁令吗？如果一些人不这样做，而另一些人这样做，后者会在军事上处于劣势吗？如何强制实施这些禁令呢？如果未来要走监管的路而不是禁止的路，类似的问题也会出现：究竟将对什么进行监管？谁将决定应用什么规则，谁将执行它们？违反者会有什么后果？

无人蜂群尤其难以对付，因为它们呈现出了攻防一体的态势。早期的实验表明，对攻击机群的唯一有效保护可能正是防御机群。如果真是这样，那么先进的军队一定将大力发展无人蜂群。结果就是：如果部署了防御无人蜂群，那么攻击者可能觉得有必要建设比防御机群更大、更有能力的攻击机群。与此同时，如果部署了进攻性机群，那么防御者就得部署防御性机群，因为这将是他们保护自己的唯一方式。不难看出，无人蜂群的部署最终可能引发一场军备竞赛。

目前，世界各国正在探索针对无人蜂群等自主武器系统的管理办法。2016年10月，白宫发布了一份题为《为未来人工智能做好准备》的总统行政命令(Executive Office of the President. 2016：Preparing for the Future of Artificial Intelligence)，关于人工智能在武器系统中的使用，报告确认“所有的武器系统，自主的或其他的，必须遵守国际人道主义法，包括其中的区分原则和相称性原则”。然而，这份报告也承认，由于技术的快速发展，美国必须制定一个使用自主武器的政策，以保证其“与人类价值观、国家安全利益以及国际和外交义务一致”。

在国际上，《联合国特定常规武器公约》(Convention on Certain Conventional Weapons, CCW)机制正在审查致命性自主武器相关问题。公约的目的是“对战斗人员造成不必要痛苦或不加区别地影响平民的特定类型武器采取禁止或限制使用的措施”。当前，联合国已经成立了政府专家组专门探讨这一问题并提出建议。与此同时，政府也需要采取行动，探索这些系统的优势和风险，避免军备竞赛的出现。