马里兰州阿伯丁试验场——确保军事系统可靠性是美国陆军的关键任务,而处于该领域前沿的机构是美国陆军作战能力发展司令部(DEVCOM)下属分析中心(DAC)。作为陆军"可靠性提升中心"(CRG),DAC通过提供尖端工具与专业知识来增强国防技术性能与耐久性,在系统评估、测试设计与装备采办中发挥关键作用。
"可靠性是任务成功的基石,"DAC可靠性分析师内森·赫伯特表示,"我们的工作确保部署系统(无论是自主载具、武器平台还是传感器系统)在要求条件下按预期运行。"
随着军方日益将人工智能(AI)融入作战体系,确保AI可靠性成为DAC优先事项之一。AI为决策与自主功能带来变革潜力,但也引入需严格评估的新风险。
DAC通过失效模式分析、风险评估工具及与防务机构的合作应对这些挑战。美国防部"负责任AI倡议"强调AI应用中可靠性、安全性与任务效能的重要性。
"我们正开发方法论以理解AI系统失效机理及缓解措施,"赫伯特解释道,"从模型训练局限到人机交互故障,再到对抗性攻击,需通过稳健设计与测试确保AI在真实场景中可靠运行。"
自主地面载具与机器人系统的可靠性是重点关注领域。DAC工程师已识别关键风险点:
避障问题——自主系统可能无法区分树木等重大障碍与树叶等微小杂物,导致不必要的路径调整。
识别失效——AI模型有时因图像残缺或遮蔽造成目标误分类。
环境挑战——例如机器狗难以穿越高草丛,影响其机动能力。
人机协同失效——低效的人机交互可能削弱AI系统性能与操作员态势感知。
对抗性攻击——AI系统易受模型投毒、黑客入侵与欺骗检测算法的伪装技术操控。
导航漏洞——依赖AI的载具可能因环境细微修改(如误导性道路标记)而偏离路径。
赫伯特指出,应对这些挑战需采用多层方法,包括网络安全、作战环境分析与持续系统监控。"唯有确保自主系统对预期与非预期条件的韧性,方能建立对其的信任。"
为提升AI可靠性,DAC开发了如"失效模式轮盘"等工具——该交互式平台供工程师分析AI系统潜在失效点。此外,DAC推出"AI可靠性计分卡",将传统可靠性评估方法适配于模型选择、数据质量与配置管理等要素的系统化评估。
"该计分卡助力我们以结构化方法处理AI可靠性,"赫伯特强调,"确保从初始训练到全寿命周期管理的AI开发部署各关键环节均被考量。"
除AI领域外,DAC持续推动硬件与电子系统可靠性提升,增强耐久性并降低全寿命成本。其对可靠性标准的贡献及与外部机构的协作,巩固了该中心在国防系统评估中的核心地位。
随着DAC持续推进,其核心目标始终明确:确保陆军最先进技术在关键时刻可靠运作。"我们的目标是让作战人员确信其系统能在需要时发挥作用,"赫伯特表示,"这正是可靠性的终极意义。"
参考来源:美国陆军