关于人工智能在人防领域中应用的思考
徐 扬
当前人工智能技术的发展如火如荼，深度学习计算机视觉、人机协作等核心技术，不断突破以往壁垒，人工智能技术的突飞猛进正不断改变着零售、农业、物流、教育、医疗、金融、商务等领域的发展模式，重构生产、分配、交换、消费等各环节。虽然目前人工智能仍处于弱人工智能时代，但越来越多的专家开始认同强人工智能时代到来的可能性。
人工智能在改变人们生活的同时，也正在叩开智能化战争之门。从战争史演进来看，前沿科技往往首先应用于军事领域，人工智能技术也不例外。人类生产方式决定了作战方式，社会生产技术的进步，推动着战争形态不断向前发展。随着人工智能技术的发展，并广泛应用于军事领域，必将深刻改变人类认知、作战思维与作战方式，推进战争走向智能化时代。人防是国防的重要组成部分，在智能化战争中最大程度地保护人民生命财产安全，减少国民经济损失，保存战争潜力是新形势下对人防发展提出的要求。
一、我国人工智能发展规划
我国从2015年开始就先后颁布了《中国制造2025》《国务院关于积极推行“互联网+”行动的指导意见》《新一代人工智能发展规划》等重要国家级战略规划。其中《新一代人工智能发展规划》明确指出需加强人工智能领域军民融合，强化新一代人工智能技术对指挥决策、军事推演、国防装备等的有力支撑，推动各类人工智能技术快速嵌入国防创新领域。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》（以下简称“纲要”）全文共十九篇六十五章，“智能”、“智慧”相关表述达到57处，这表明在当前我国经济从高速增长向高质量发展的重要阶段中，以人工智能为代表的新一代信息技术，将成为我国”十四五”期间推动经济高质量发展、建设创新型国家，实现新型工业化、信息化、城镇化和农业现代化的重要技术保障和核心驱动力之一。人工智能在经济发展、社会进步、国际政治经济格局等方面已经产生重大而深远的影响。纲要对”十四五”及未来十余年我国人工智能的发展目标、核心技术突破、智能化转型与应用，以及保障措施等多个方面都作出了部署。
二、现阶段人工智能发展主要特征
进入大数据驱动智能发展阶段。2000年之后成熟起来的三大技术成就了人工智能的新一轮发展高潮，包括以深度学习为代表的新一代机器学习模型，GPU、云计算等高性能并行计算技术应用于智能计算，以及大数据的进一步成熟，以上三大技术构建起支撑新一轮人工智能高速发展的重要基础。
进入智能技术产业化阶段。在机器学习+大数据的人工智能研究范式下，得益于硬件计算性能的快速增强，智能算法性能大幅度提升，围棋算法、语言识别、图像识别都在近年陆续达到或超过人类水平，智能搜索和推荐、语音识别、自动翻译、图像识别等技术进入产业化阶段。
进入认知智能探索阶段。得益于深度学习和大数据、并行计算技术的发展，感知智能领域已经取得了重大突破，目前已处于产业化阶段。同时，认知智能研究已经在多个领域启动并取得重要进展，将是人工智能下一个突破点。
三、人工智能在人防领域中的应用思考
防护工程体系建设。利用建筑信息模型（BIM）保留人防工程从设计到施工，直至拆除的所有信息。然后可以使用虚拟助理（VAs）在相关信息旁添加对话元素。通过将VAs与NFC（近场通信）结合在一起，工程内的各类传感器可实时提供人防工程附加信息。通过人工智能技术的引入，可达到节能环保、减少人防工程的建设及管理费用、提高工程防护效能，提高了人员、物资在战争中的生存能力，并可为人防指挥部提供快捷的信息传输。
通信警报体系建设。目前，各市、县（市、区）均建设有大量人防警报网点，这些警报设施平时状态好坏基本靠人工排查，日常维护管理工作任务重，巡检工作存在盲区。且人防警报器通常安装在走道、电梯间等开放、半开放位置，因此极易受雷电大风袭击、雨水腐蚀、高温严寒天气以及人为破坏造成不可避免的损害，而仅靠定期的人工排查还是很难做到保证设备的完好性。如果将物联网技术引入人防警报器的管理，加载到人防信息化平台，可实现“人防和技防”相结合，去除以往机械化、密集型的管理方式，实现智能化、集约型现代化管理，可降低警报器维护、管理的成本，实现防空防灾警报信号的准确传递和发放。
人口疏散体系建设。首先，人口疏散场所选址一般要真正起到掩蔽防护和避难的作用，实现安全性、便利性、通达性以及均衡性的要求。而在规划过程中要考虑的具体指标有很多，如疏散距离、防护距离、服务半径、通行能力、容置能力、掩蔽环境等。对于这样的问题，比选不同方案时，通常采用层次分析法，通过构建对比矩阵和方案综合得分，通过计算权重向量来求得备选方案的评分。建立模型过程中，对比矩阵的获得直接影响了权重的取值，而这又会对结果产生重要的作用。因此，可借助人工智能关键技术（譬如专家系统），将全国已有的人口疏散体系建设的优秀案例或相关领域专家的评估经验知识等数据形成专家系统，由这样一套软件来智能对比不同指标间的重要性，从而更加科学的进行人口疏散的场所选址规划。其次，疏运能力还体现在疏散过程中的交通和道路规划。在紧急情况发生时，疏散人员因为慌张而盲目乱跑，容易误入危险区域。同时，未来空袭作战必将向着突然、快速方向发展，而这些又给城市防空人口疏散带来了时间紧迫、敌情威胁大、易遭杀伤和组织工作复杂等新情况。因此，有别于传统的标志灯就近引导疏散的理念，新型的人口疏散系统应当统一管理和整体实时调配，在战争发生后，通过对战争信息进行多方位联动，针对危险位置迅速地调整疏散指示灯的箭头方向，并在普通照明中断之后快速开启应急照明灯，运用最近出口、背离危险区域的原则智能生成最佳安全疏散路线。
人民防空宣传教育与演练。人防宣传教育不仅可以通过培训与书籍讲解，还可以利用虚拟现实技术，将高科技与防空防灾安全教育相结合，利用3D的虚拟场景设置，给人们更加真实的情景体验，从而使得人防宣传教育更加深入人心。另外，在人们订阅的人防公众号或者下载的人防app软件中，利用人工智能算法将用户习惯、偏好等大数据进行筛选，从而在恰当的时间以合适的方式推送给公众，既起到潜移默化的人防教育作用，又使得公众易于接受。同样的，可以考虑通过人工智能技术辅助人防演练，目前人防演练较少，其主要的原因之一就是实战演练需要大量的人力和物力。而虚拟现实技术则可以通过虚拟的场景设置，达到演练的效果。
人民防空行动指挥。人民防空行动具有覆盖区域大、人员装备出动频繁和路线不确定等特点，深入全面掌握环境、敌我态势的静态和动态情况需要位置信息服务支持。位置信息服务是利用用户位置信息开展服务业务的一种移动通信与导航定位两种技术融合集成的服务模式。随着无线互联和移动定位两种技术在人工智能大背景下的不断发展，将位置服务应用于人民防空行动指挥，可为人民防空行动指挥提供实时和精确的信息服务。同时，人防行动指挥在搜集信息的基础上，需要拟定行动方案，对各方案逐一分析、比较，确定最优方案并根据方案开展指挥。在这一过程中，人工智能技术可介入指挥辅助决策。让机器人对海量的作战信息进行分析，把数据快速转化为决策级质量的信息，为指挥员提供足够快速态势认知能力，从而获得指挥决策上的敏捷性优势。
人民防空消除空袭后果行动。在未来反空袭作战中，要针对敌人“兵战”与“心战”一体化的特点，高度重视消除敌空袭对我军民造成的精神打击后果。不同于平时的人民防空宣传教育，反空袭战果的宣传需要最为直接和有力的现场胜利战况“直播”。因此，在这一过程中，要积极调动公众重建战后家园的信心，利用人工智能技术助力新媒体手段，快速而高效地将第一线战况转播给公众，也鼓励公众利用电视、广播、移动电话、网络等分享正向思想和互相鼓励。后台也可通过人工智能技术分析公众心理的变化趋势，针对性地进行心理指导和辅助。同时，未来反空袭作战中消除空袭后果要以抢修、抢救为主。要通过多种渠道查明遭敌空袭受损情况，重点是主要军事目标和人员伤亡程度，并据此明确抢修、抢救重点。对于不利于派人查明的危险区域，可借助计算机视觉技术，将各主要军事目标处的摄像机拍摄图像反馈至计算机，利用算法将大量的图像进行处理和比对，从而得到图像识别结果，反映出不同的军事目标破损情况与毁伤等级，进而根据不同的重要程度和毁坏程度，有序地进行抢修工作。
人工智能技术发展的趋势不可逆，它在人类社会生活中扮演着越来越重要的角色，智能时代正加速来临。面对人工智能的飞速发展，我们应顺应科技发展趋势，拥抱人工智能，并将人工智能运用于人防领域，为未来人民防空增添强大的力量。
（作者单位：上海市民防科学研究所）
