世界网信前沿技术领域2022年度十大进展

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　　前言

　　2022年，随着俄乌冲突的持续演进，世界局势风雷激荡，波谲云诡。以美国为首的世界军事强国为了能够继续在逐渐清晰的新的世界格局中占据更为有利地位，保持其强大威慑力和话语权，不断加速军事能力建设。电子信息与网络是信息时代向智能时代转化这一伟大历史时期中，唯一能够将所有作战要素和能力集成为一个有机整体，形成和催生新质战斗力的赋能器和推进器。2022年，军事电子装备在俄乌冲突中大规模实战应用，其对现代战争的变革性影响带给我们诸多借鉴与启示；2022年，大国竞争特征凸显，以美国为首的世界军事强国着眼夺取全面优势，加速推动军事电子装备现代化转型，跨域联合、智能协同的网络信息作战能力不断增强。

　　中国电科战略情报研究团队追踪梳理了世界军事电子领域整体，及指挥控制、情报侦察、预警探测、通信与网络、定位导航授时、网络安全、电磁战、电子基础、前沿技术等9个分领域年度十大进展，本篇为该系列第10篇，供参阅。

　　1、美国橡树岭国家实验室实现首个E级超算系统

　　5月和11月，国际超算大会（ISC）两次发布全球超算TOP500榜单，美国橡树岭国家实验室（ORNL）的“前沿”（Frontier）超级计算机连续两次登顶榜单，成为首个经该组织认证的百亿亿次超级计算机。“前沿”超算系统由美国克雷公司建造，现部署于美国能源部橡树岭国家实验室。根据Linpack基准测试，“前沿”的峰值实测性能达到1.102Exaflop/s（每秒110.2亿亿次浮点计算），比榜单第2到8名算力的总和更快。此外，“前沿”的功耗仅为21100KW，具有每瓦电能运算522.2亿次的高能效，比日本“富岳”超算的功耗更低，是全球最环保的超算。目前，美国“前沿”超算系统还处于调试验证阶段，预计2023年年初可投入使用，其理论浮点运算峰值速度每秒可达两个exaflop（200亿亿次），将大幅提升仿真建模精度和计算速度，在推动材料科学、生命科学、核物理学等领域发展方面发挥重要作用。

　　2、谷歌发布可自主学习的人工智能语言模型

　　5月，谷歌公司正式发布名为“通路语言模型”（PaLM）的人工智能语言训练模型。该模型采用谷歌公司此前推出的“通用人工智能架构”（Pathways架构）， 其转换器（Transformer）具有5400亿个参数，创下参数规模的最新记录。“通路语言模型”通过先进系统架构和高算力训练，在自语言理解、语言生成与推理、代码编写等方面的能力获得大幅提升，特别是在多步运术、推理能力方面实现了突破。该模型可在没有专用翻译引擎和语言资料库训练的情况下自主调整参数并学习，准确理解人类发出的语言指令，并根据指示自动编写程序代码，完成数学计算、因果关系区分、解析文章和对话等任务，甚至能够理解笑话。谷歌于2021年10月提出“通用人工智能架构”，目标是通过单个人工智能模型完成多种任务，突破当前每处理一类新问题都需要训练新模型的瓶颈。下一步，谷歌公司还将基于“通用人工智能架构”研发新一代搜索引擎，推动信息搜索技术的智能化发展。

　　3、美国防部首席数字与人工智能办公室实现全面运行能力

　　6月，美国防部首席数字与人工智能办公室（CDAO）发言人表示，CDAO已将国防部先进数据分析平台办公室、首席数字官办公室、国防数字服务局以及联合人工智能中心等组织的功能完全整合，重新建立新的领导层，并于6月1日实现全面运行能力。首任首席数字与人工智能官由原初创企业Lyft公司的机器学习负责人克雷格·马泰尔担任，其他领导层职位还包括首席运营官，首席技术官，以及采办，政策、战略与管理，企业平台与商业优化，算法战等负责人。新的领导层将支持国防部制定战略发展和相关解决方案的政策，采用适当的制度流程实现数据访问和人工智能应用，建立强大的数字基础设施和服务，支持军队和联邦部门人工智能和数字等技术部署。

　　4、英国防部发布《国防人工智能战略》推动人工智能的国防应用

　　6月，英国防部发布《国防人工智能战略》，旨在促进英国防部成为人工智能领域最高效、最可信以及最具影响力的机构。《国防人工智能战略》是对英国《国家人工智能战略》的有力补充，新战略提出了使英国防部成为“人工智能技术完备”的机构，全面加速人工智能技术开发与应用，优化国防领域人工智能生态系统，推动全球人工智能发展四大战略目标及相应实施途径，并阐述了其所期望达到的优势效果。《国防人工智能战略》的出台表明英国防部正加紧在未来战略博弈和智能化战争中抢占先机，战略将推动其快速理解和适应人工智能技术对国防领域的改变，指导其积极参与部队发展和国防转型，为英国赢得全球人工智能战略竞争和保持技术优势奠定基础。

　　5、美国防部发布战略加速负责任人工智能发展

　　6月，美国防部发布《负责任的人工智能战略和实施路径》。该文件由美国防部负责任的人工智能工作委员会编写，提出负责任的人工智能是一种设计、开发、部署和使用人工智能能力的动态方法，也是美国防部在开展人工智能产品设计、开发、部署和使用过程中必须采取的方法。文件还阐述了美国防部以合法合规和负责任的方式使用人工智能的方法和举措，提供了践行人工智能伦理原则、促进负责任的人工智能发展，确保作战敏捷性、维持能力部署速度、提供扩展性并确定资源分配优先次序的指导方法，是美国防部加速负责任的人工智能发展进程的关键一步。

　　6、美国加州大学取得脑机接口技术的最新进展

　　7月，美国加州大学旧金山分校的科研团队首次使用脑机接口帮助一位瘫痪超过15年的失语男子恢复“说话”的能力。神经假体是一种可以替代缺失的神经系统功能的设备，有望为因失语瘫痪而无法说话或打字的患者恢复交流能力。该团队设计了一个神经假体，这种神经假体可以将脑活动转译为单个字母，并实时拼出完整句子。s由该神经假体能构成的拼写系统能够以每分钟29.4个字符的速度生成句子，平均字符错误率仅为6.13%，且可以推广到包含9000多个词的词汇表中。这一研究成果凸显了无声控制的语言神经假体通过基于拼读的方法生成句子的巨大潜力，进一步展现了脑机接口在通过大脑神经活动建立信息传输通路，继而获得交流能力方面的应用前景。

　　7、美国国防信息系统局发布《数据战略实施计划》

　　7月，美国国防信息系统局发布《数据战略实施计划》。计划旨在建立将数据视为战略资产的文化理念，解决复杂架构中的积年性问题，重塑一个有凝聚力的系统，并通过开发、利用、提升数据价值赋能军队的数字化转型、掌控信息域、打赢数字化战争。该计划描述了信息体系架构和数据管理的现代方法，概述了构建数据管理成熟度的工作路线图，确定了国防信息系统局下一步需开展的数据结构及治理、先进分析、数据文化、知识管理等四条主线工作。计划将帮助改进处理和利用数据的方式方法，提高效率并降低成本，使该机构成为以数据为中心的组织，并为整个机构提供总体指导。

　　8、图像生成式人工智能获得突破性发展

　　9月，英国初创公司Stability AI发布名为“稳定扩散”（Stable Diffusion）的预训练模型权重，并于11月下旬发布了其2.0版本。Stable Diffusion是一个免费、开源的文本到图像的AI模型，其可根据文本提示生成逼真的512x512和768x768像素的图像，以描述文本提示的场景。该模型使用了一个在亚马逊云中运行的、由4000多个Nvidia A100 GPU组成的集群来进行训练，能够提供开源、未经过滤的图像生成功能，是一种老少皆宜的 AI 图像生成工具，且能在家用计算机上运行，自推出以来在全球获得巨大反响。Stability AI 公司通过让所有人都可以使用文本到图像模型，加速了创造力和创新的爆炸式发展。目前，众多商业软件正在集成这项技术，未来该技术还将有望应用于军事模拟训练等场景。此外，文本到图像技术还正逐步扩展向文本到视频技术，谷歌、Meta 和其他公司均演示了AI模型基于文本初步生成的视频片段。

　　9、诺贝尔奖首次颁给量子信息科学领域研究者

　　10月，瑞典皇家科学院宣布阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽和安东·塞林格为2022年诺贝尔物理学奖得主，以表彰他们在“用于纠缠光子的实验，确立对贝尔不等式的违反和开创性的量子信息科学”研究方面的卓越成就。这是诺贝尔奖首次颁发给量子信息科学领域的研究者，三位获奖者分别利用纠缠的量子态进行了突破性的实验，其中两个粒子即使被分开也表现得像一个整体。他们的成果为基于量子信息的新技术扫清了道路，纠缠的量子态构成了整个量子信息科学大厦的基石。量子纠缠本是一种非常反常识的现象，但在一代代科学家的努力下，人们不但证实了它的存在，还在利用量子纠缠为人类服务，衍生出量子计算、量子通信、量子精密测量等多个领域。

　　10、美国防部授出价值90亿美元的联合作战云能力合同

　　12月，美国防部宣布将金额上限为90亿美元的“联合作战云能力”（JWCC）合同授予亚马逊网络服务、谷歌、微软和甲骨文公司，正式启动该项目建设。“联合作战云能力” 项目为期五年，于2021年7月由美国防部提出，是美国防部“联合企业防御基础设施”项目的替代版本，旨在以多云环境取代此前规划的单一云环境，提供跨密级、跨功能、跨作战域的集成解决方案，为作战提供全球可用的战术边缘云能力以及增强的网络安全能力。该项目将为国防部提供跨所有安全等级（绝密、机密、非机密）、覆盖战略层面到战术边缘、全球可用的企业云服务。这种多供应商、多云架构将使国防部充分吸收各家优势，优化云服务质量，支持实现所有作战域的传感器和信息连接与共享，提升联合全域作战效能。