美军第十八空降军研发人工智能系统 Maven 探秘

近年来，美国国防部一直在努力推动不同军种、不同国家的作战部队都能够快速部署、快速接入，使美国可以在对应的保密级别与盟友进行信息共享、协同作战。为实现该目标，美国国防部启动了名为联合全域指挥控制（CJADC2）的项目。与该项目理念一脉相承的，美军希望由作战人员驱动，将情报、作战与“联合火力”（所有类型的火力，如火炮、导弹和空投武器等）结合起来。

在这个背景下，Maven 系统应运而生。最初只是指望系统获取一些数据，通过人工智能的方式识别潜在目标，然后提供给打击系统进行远程打击，缩短杀伤链。随着系统的持续升级，Maven 系统正在为构建美国陆军第一个人工智能军团而努力，提供无与伦比的效率、灵活性和作战能力。

Maven 系统

没有 Maven 系统前，美国陆军火力支援部队无法轻松获取来自商业卫星和军用卫星的传感器和图像数据。Maven 系统被寄予厚望，要灵活地集成来自各个传感器和平台的数据。Maven 系统最初被设计为可以访问不同来源的传感器数据，应用计算机视觉算法帮助士兵识别和选择军事目标。启动工作流得到指挥官的批准后，对目标进行打击。系统可以自动评估战斗损伤，并提供友军和目标位置的地图。

美军第十八空降军通过 Maven 系统达成了史上最高效目标定位单元的成就，此前该称号由伊拉克战争中的“目标定位单元”保持。伊拉克战争中的“目标定位单元”拥有超过两千名工作人员，而第十八空降军的“目标定位单元”只有二十名工作人员。

牵头负责 Maven 项目研发的是美国国家地理空间情报局（NGA）与美国陆军研究实验室（ARL）、国防部首席数字和人工智能办公室（CDAO）。

实战演练

检验一款武器装备的最佳方式，莫过于一场真刀真枪的演练。在 2020 年底举行的首次 Scarlet Dragon 演习中，第十八空降军与海军陆战队第二远征军协同参与演练，Maven 系统也首次亮相演练。基于商业卫星影像使用图像识别算法，Maven 系统发现了位于北卡罗来纳州的一辆充气坦克，随后系统将相关数据传送给海军陆战队的导弹系统，导弹系统发射导弹并且击中了目标。

为了适应多军种演练，美军各个部队陆续加入 Scarlet Dragon 演习。如 2023 年 2 月，美国太空部队也被纳入演习中。从 2020 年开始，Maven 系统持续应用在由美军各军种参与的 Scarlet Dragon 演习中，集成了各军种的软硬件数据。

美国中央司令部司令 Michael Erik Kurilla 将军称 Scarlet Dragon 演习标志着数字化作战的关键一步，该将军是 Maven 系统研发的重要推动者，他曾经是第十八空降军的司令。与其他每年一次的演习不同，每隔 90 到 120 天，Scarlet Dragon 就会进行一轮新的演习进行测试。

在第六轮演习时，横跨美国大陆的北卡罗莱纳州、佐治亚州、犹他州和佛罗里达州同时开始演习。空军在北卡罗莱纳州投放了 GBU-38 炸弹，海军陆战队在加利福尼亚州发射了 GBU-32 炸弹，本来计划的伞兵行动因为天气原因被迫取消。

最初从定位到打击这套流程需要花费 743 分钟，随着多轮演习的不断调整和改进，Maven 系统现在可以在不到一分钟的时间内完成目标数据传递，这使得发现与打击的效率大大提升。Maven 系统预计将于 2026 年底在美日联合军事指挥演习“山樱”（Yama Sakura）中首次亮相于太平洋地区。

成功经验

参与研发 Maven 系统的私营公司约在 21 家到 70 家之间，总结了成功的经验有如下几点：

1、愿意⽀持该计划的⾼层领导和有远⻅的⼀线领导者

这些领导者不仅有着丰富的运营经验，也对人工智能、网络以及数据科学有着细致的理解，甚至在政府采购和项目承包上也有着非常专业的知识。此前美国军方一直强调“双修”领导的重要性，同时了解军事知识和新兴技术的领导有助于弥合技术机遇与作战需求间的差异。如果是对采购和承包也熟稔的“三修”领导，可以更有效地开发可行的解决方案并进行快速测试以及迭代升级。

2017 年时任美国国防部副部长沃克签署备忘录，成立推演战争跨职能团队（AWCFT），寻求将人工智能和机器学习融入军事行动中，保持对竞争对手的领先优势。在进行研发时，时任美国第十八空降军司令的 Kurilla 将军通过评估任务完成度而不是开发里程碑掌握进度。这使得研发团队可以自由地进行迭代，根据需要快速进行调整，不拘泥于计划实现预期目标。根据实际需求实现目标，而不是为了实现计划而进行迭代，这也是一种新研发模式。

2、可直接访问运营环境的研发模式

美国第十八空降军被称为“美国首先响应部队”，旨在进行快速部署应对全球范围内对美国的威胁。俄乌冲突发生 48 小时内，第十八空降军就已经完成了到欧洲的部署任务。

Maven 系统的开发采用了全新的研发模式，九十天完成开发、测试、反馈与上线和定期的军事演习正好同步。演习中直接检验开发的系统在模拟作战环境中是成功还是失败，存在的问题在下一个研发周期中迭代解决。例如有一次天气突变，算法性能出现了大幅下降，士兵们明显感知到算法虽然有效但不如此前。通过和研发人员的沟通，系统迭代后提升了算法在不同天气条件下的性能。

Maven 的主集成商是国防承包商 ECS Federal，将数十家公司攒起来进行研发，包括 AWS、IBM、Maxar、Microsoft、Raytheon、Sierra Nevada Corporation、Palantir、Black Cape、CrowdAI 等。这些公司可能只负责一部分内容的研发，ECS 搭建了支持信息共享的安全架构 SUNet，方便这些公司快速加入和离开。新闻报道中提到的供应商和 Maven 系统都没有直接关系，很可能是 ECS 提供了分包合同在某个部分做一些工作。

Morse 公司受雇对研发周期进行持续测试和评估，这些私营公司成为了作战需求和开发人员研发能力的转换器。除了后台保障的开发人员，演习现场也有与作战人员一起工作的现场服务工程师。现场服务工程师可以教会作战人员如何使用系统，同时在一线收集功能反馈。

3、灵活的合同、融资与风险管理办法

Maven 项目的研发启动了多项承包制度，例如 ARL BAA、其他交易授权（OTA)、合作研究与开发协议（CRADA）、技术投资协议（TIA）和合作伙伴中介协议（PIA），都是为了保持研发的灵活性。甚至可以为相同的任务指定多个供应商，测试不同的方法效果。通过尝试来确定哪些是实用的，哪些是可行的。

4、积极推进成熟技术的商业市场

科技公司要将军方的作战需求转换为技术能力，但许多公司对国防承包业务并不了解。四分之一的公司成立不到十年，二分之一的公司有不到五百个员工。而经常做国防承包业务的公司，往往和美国国防部已经合作了五十年以上。为了纳入新供应商，需要通过 SUNet 进行沟通互联。Scarlet Dragon 演习将作战人员、开发人员、技术人员、测试人员、评估人员聚集在一起，从基本模拟开始到部队向目标发射实弹结束，Maven 系统都可以根据用户角色或权限级别限制数据访问。

研发 Maven 系统的资金主要来自临时的、实验性的制度，没有固定、长期资金保障。尽管经济回报可能并不可观，但许多公司仍然依靠使命感和技术挑战推动，许多员工也为能够参与这样系统的研发而感到兴奋和自豪。有些公司在合同确定前就开始研发，有的公司在亏损的情况下仍然保持研发。当然，参与的大多为中型企业，规模较小的公司可能无力承担没有收入的商业风险。

未来展望

美军希望利用数据来提高人类的决策能力，努力减少士兵和指挥官的认知工作量，以便他们能够快速有效地做出决策并促进态势感知。技术本身不是最重要的，重要的是技术如何帮助人类。

⾼层领导对于扫除⾏政和官僚障碍⾄关重要，没有上面的支持寸步难行。要促进跨运营、技术和采购的人员职业发展，跨领域的人才可能会有意想不到的效果。建⽴允许改变⽅向的技术和合同系统（敏捷开发、灵活合同、标准化软件许可），支持探索性项目研发。制定⻓期⽬标来保障业务连续性，尽量避免短视。

原文始发于微信公众号（威胁棱镜）：美军第十八空降军研发人工智能系统 Maven 探秘