邱志明:海上的無人智慧系統的發展

　　國際在線消息：1月8日，中國軟體産業最具影響力盛會——“2020中國軟體産業年會”在北京國家會議中心舉行。本次年會將探討在當前智慧化引領、數字化轉型背景下如何充分發揮軟體驅動下的數字變革，推動經濟發展的品質變革、效率變革和動力變革，以及工程教育計算機類專業認證發展趨勢等重大問題；探索軟體的進步和發展如何提升雲計算、大數據、人工智能、區塊鏈等新技術、新模式、新業態演進，以及如何為經濟發展不斷注入新動能等眾多焦點問題。

　　大會現場，中國工程院院士邱志明向觀眾就“海上無人系統”發表了演講。

　　以下為現場實錄全文：

　　非常高興受邀請參加軟體産業的年會。今天給大家分享我們海上無人系統的發展。  

　　我們知道自然界有很多動物和生物，為了生存和為了繁殖會臨時或者長時間集群活動，比如説我們鳥群、蜂群、蟻群、螞蟻。這就是一個螞蟻搭橋的一個圖片，我們説一個螞蟻它是很難過橋的，但是螞蟻群很自發的協同就很容易進行過橋。蜂群大家知道有很好的攻擊戰術，而且它能見到複雜的巢穴，它不但能建造複雜的巢穴，它為了對付它的敵人可以在蜂巢上自發的協同擺出很多種形狀，這個形狀可以比蜂巢大幾倍甚至幾十倍，它來嚇跑它的對手。我們説這些集群，個體行為雖然很簡單，但是集群以後就表現出複雜的集群特徵，集群行為的能力往往遠超個體能力的疊加。

　　比如説協調一致的行動，共同抵禦外部的威脅和侵略，採集食物、建造巢穴等等，我們説這個就是群智慧。群智慧的技術也是海上軍事力量發展的強大驅動力，也是我們海上競爭的新的制高點。當然我們國家在2017年國務院頒布《新一代人工智能發展規劃》這個非常明確的強調了群智慧發展的戰略總體要求和重點方向。

　　未來海上的無人系統就在單體，單個智慧體的基礎上一定要向組網，自發的協同、自組織方向轉變。群智慧當然不是今天才提出來的，上世紀末是一個美國人和一個比利時人在牛津大學出版的一本書上對群智慧給了一個，現在來看是不太嚴格的定義。它説“任何一種有昆蟲群體或者其他動物群體，根據它的群體行為機制，建立一些模型、設計的演算法、分佈式解決問題的策略都可以叫群智慧或者集群智慧。

　　我們進一步拓展。我們説叫簡單智慧，給它通過聚集協同能夠表現出複雜行為的特性就可以叫群智慧。當然群智慧有基礎的，個體之間要進行交互和協同的。群智慧是有自主性、簡單性、分佈式自組織的特點，對群體個體都可以決定自身的行為，可以無中心分佈式的，個體的行為並不複雜，但是通過個體之間的交互以後可以表現出很好的自組織性。

　　大家都知道無人航行器能夠在海上做非常多的工作，我們説海洋環境的監視調查，和平時期，擔當戰士，可以進行反潛、特種作戰等等。而且無人航行器現在國內外發展非常快，單體的技術發展已經非常快，自主智慧的控制，戰場的感知甚至任務規劃技術都發展提升非常快。

　　回過頭對照我們，我們的無人航行器，儘管我們發展也非常快，但是我們還要在集群應用方面，四個方面的關鍵技術上要下功夫，有突破：第一個就是集群水下的通信和組網。要建設水下UUV群的通信網，而且這個網絡能夠自組織、自重構，而且要有安全性；第二個突破集群的智慧控制技術，借鑒動物生物研究集群內個體行為的規則，分佈式、自組織的方法。當然我們要在集群態勢感知與共享技術方面有突破，這個裏面也要依靠我們的智慧演算法和軟體來支撐。同樣我們説集群以後，它就需要協同導航定位技術，就需要多物理場的導航定位技術。

　　第三個部分簡單講講無人水面艇。同樣它可以完成很多任務，包括非戰爭的軍事行動在和平時期。無人水面艇在我們國內發展非常快，不光是我們體制內的一些單位、大學，甚至我們的民營企業，甚至一些中學都做的非常好，我們無人水面艇這幾年環境感知、自主規劃和控制，包括自主精確的航行控制這些技術水準都提升非常快。我們2019年做了兩次無人智慧艇的大泛，這個技術水準提高的非常快，讓我看了以後我都有點震撼。我們在昆明的撫仙湖和山東日照的東港海域做了全國範圍的無人智慧艇的大賽。但是我們説未來的對抗無人艇靠單艇沒有用的，必須要採用集群應用的方式才能發揮它的整體的效益。

　　同樣在多艇的交互開始認知技術和信息共享技術上要有突破，也需要我們智慧的演算法和軟體的支撐。當然我們無人水面艇也要進行海上快速的柔性的集群編隊。有人和無人進行協同。同樣，我們希望把無人機、無人水面艇、無人航行器進行跨域分佈式的自組網。

　　最後給大家一起展望一下海上無人智慧系統的未來。

　　海上的無人智慧系統，未來的發展一定會從個體的自主向群體的自組織作戰方向發展。會從裝備能力向戰場的任務能力邁進。同樣海上隨著群智慧技術的發展集群數量會由少到多，所能承擔的任務由單一任務到多任務，由簡單任務到複雜任務。集群會由集群的集中控制向分佈式自組織方向發展。同樣從有人對無人的智慧遙控向協同交互方向發展，我的報告就到這裡，也謝謝大家的分享！

　　（聲明：所有會議實錄均為現場速記整理，未經演講者審閱，國際在線登載此文出於傳遞更多信息之目的，並不意味著贊同其觀點或證實其描述。）