科技日?qǐng)?bào)記者 張佳欣

近日，美國博思艾倫咨詢公司高級(jí)副總裁布賴恩·麥卡錫在《國防》月刊網(wǎng)站上發(fā)表了題為《2024年十大新興國防技術(shù)》的文章，深入探討了國防與情報(bào)領(lǐng)域當(dāng)前及未來一至三年內(nèi)至關(guān)重要的技術(shù)。

AI加速器芯片

人工智能（AI）加速器芯片是專為加速人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)（AI/ML）計(jì)算并降低能耗而設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體芯片。這些芯片使得邊緣設(shè)備也能實(shí)現(xiàn)AI功能。文章認(rèn)為，AI的發(fā)展速度可能取決于新型芯片的材料與設(shè)計(jì)。在短期內(nèi)，邊緣應(yīng)用（如無人機(jī)系統(tǒng)上的高保真計(jì)算機(jī)視覺或頭戴式顯示器中利用自然語言進(jìn)行的實(shí)時(shí)翻譯）可能會(huì)發(fā)生重大變革。未來，隨著芯片變得越來越“類腦”，像大型語言模型這樣高度復(fù)雜的模型，也能在小型化、輕量化、低功耗的設(shè)備上運(yùn)行。

定位、導(dǎo)航和授時(shí)替代技術(shù)

定位、導(dǎo)航與授時(shí)替代技術(shù)提供了一種比現(xiàn)有全球定位系統(tǒng)（GPS）更安全、更穩(wěn)健的替代方案。該技術(shù)套件包括慣性、視覺、低地球軌道衛(wèi)星、地面射頻以及基于環(huán)境和地球物理的導(dǎo)航和授時(shí)技術(shù)。美國未來的導(dǎo)航系統(tǒng)預(yù)計(jì)將嵌入多種可替代PNT技術(shù)模式，并可能利用多模態(tài)AI技術(shù)進(jìn)行整合。

自主集群機(jī)器人

自主集群機(jī)器人是指一群作為整體協(xié)同執(zhí)行任務(wù)的機(jī)器人。自主集群的應(yīng)用包括情報(bào)收集、基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控、周邊安全維護(hù)以及在戰(zhàn)場(chǎng)上鎖定目標(biāo)或動(dòng)能打擊。自主集群中的單元使用AI“駕駛員”與人類、集群內(nèi)的其他單元以及非集群系統(tǒng)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)決策優(yōu)化和任務(wù)執(zhí)行。文章指出，自主集群應(yīng)用包括集群之間的“混戰(zhàn)”，對(duì)軍事人員、設(shè)備和車輛的動(dòng)能打擊，以及增強(qiáng)情報(bào)、監(jiān)視、偵察、通信、電子戰(zhàn)、后勤支援等方面的能力。

生成式AI新軟件

生成式AI新軟件是一種用于審查、編輯和編寫的AI/ML軟件，旨在減輕人類寫代碼的負(fù)擔(dān)，并減少漏洞和安全缺陷。文章指出，目前，美國國防部和其他聯(lián)邦機(jī)構(gòu)正在積極探索整合生成式編碼技術(shù)的方法。隨著生成式寫代碼工具的進(jìn)步，該技術(shù)將能夠處理更多的實(shí)際寫代碼工作，使人類能夠更專注于軟件的設(shè)計(jì)和邏輯，而不是其編程規(guī)則。

高密度能量存儲(chǔ)

高密度能量存儲(chǔ)技術(shù)相比當(dāng)前能源系統(tǒng)具有更高的能量重量比和能量體積比。這種技術(shù)能夠?yàn)閺谋銛y式電子設(shè)備到電動(dòng)汽車的各種應(yīng)用提供更高效、更持久的電力。硅陽極技術(shù)的最新進(jìn)展表明，未來1—3年內(nèi)，硅陽極將提供比石墨基鋰離子電池技術(shù)更好的能量密度和效率。高密度能量存儲(chǔ)對(duì)于供應(yīng)鏈物流、基地運(yùn)營以及支持前線作戰(zhàn)人員等多種任務(wù)至關(guān)重要。未來，電力系統(tǒng)將采用可插拔的硅陽極鋰離子電池和固態(tài)電池，而氫電池則具有長(zhǎng)期潛力，但預(yù)計(jì)其廣泛采用和充分利用需要10—20年的時(shí)間。

高超音速技術(shù)

高超音速技術(shù)使飛行器或武器系統(tǒng)的飛行速度達(dá)到5倍音速以上。美國軍方正在研制兩種高超音速武器：裝備有吸氣式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的巡航導(dǎo)彈和高速滑翔飛行器。數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步降低了高超音速研發(fā)成本，并加速了創(chuàng)新和擴(kuò)展的途徑。

多模態(tài)AI

多模態(tài)AI是一種能夠同時(shí)處理文本、圖像、音頻、視頻等多種數(shù)據(jù)類型的AI系統(tǒng)，旨在更好地解釋上下文并做出更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。多模態(tài)融合技術(shù)越來越多地被用于訓(xùn)練跨多種數(shù)據(jù)類型的AI模型，用于語言理解、圖像生成以及生物識(shí)別等領(lǐng)域。文章指出，美國國防部需要大量多模態(tài)模型來融合不同類型情報(bào)，實(shí)現(xiàn)決策信息的輸出。

非動(dòng)能反無人機(jī)系統(tǒng)

非動(dòng)能反無人機(jī)系統(tǒng)使用高度集中的能量（如激光、微波、粒子束等）來破壞或摧毀快速移動(dòng)的威脅目標(biāo)。隨著無人機(jī)的普及，未來反無人機(jī)系統(tǒng)將配備由AI驅(qū)動(dòng)的指揮控制系統(tǒng)，能夠融合傳感器數(shù)據(jù)，快速識(shí)別新威脅，并在人類監(jiān)督下自動(dòng)做出最佳響應(yīng)。

后量子密碼學(xué)算法

后量子密碼學(xué)算法是指用于加密個(gè)人、組織和政府私密通信的數(shù)學(xué)算法。這些算法對(duì)抵御當(dāng)前和未來量子計(jì)算機(jī)的攻擊至關(guān)重要。后量子密碼學(xué)算法基于復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，目前尚未發(fā)現(xiàn)任何量子捷徑。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院正在對(duì)這些模型進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并倡導(dǎo)建立密碼敏捷性的框架。文章認(rèn)為，由于過渡到后量子密碼學(xué)算法至少需要10年時(shí)間，相關(guān)機(jī)構(gòu)迫切需要立即采取行動(dòng)。密碼敏捷性和混合密碼協(xié)議將是適應(yīng)新興漏洞的關(guān)鍵。

空間態(tài)勢(shì)感知技術(shù)

空間態(tài)勢(shì)感知技術(shù)用于全面了解太空運(yùn)行環(huán)境，通過研究和監(jiān)測(cè)衛(wèi)星和軌道物體來感知威脅并降低碰撞風(fēng)險(xiǎn)。該技術(shù)通過廣泛的技術(shù)棧實(shí)現(xiàn)，包括傳感器模態(tài)、計(jì)算資源、AI/ML與分析、可視化技術(shù)以及基于這些技術(shù)創(chuàng)建的應(yīng)用和服務(wù)。未來創(chuàng)新將包括在更高軌道上準(zhǔn)確跟蹤和部署航天器的能力，天基商業(yè)傳感器的增加，以及采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。