AI 對海軍的意義，濱海戰鬥艦模組化的啟示

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2020-10-21

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在追求 AI 自動化之前，美國軍隊其實就已走向多元化作戰及模組化設計，這是個很好的理念，但如今實務上看來似乎過於超前，而廣受輿論攻訐。

濱海戰鬥艦（Littoral Combat Ship，LCS）的誕生主要是為了取代派里級飛彈巡防艦，且美國海軍對此抱有更大的野心，亦即發展一種低成本的小型多功能水面作戰艦艇，但這並不容易，甚至有觀點認為 LCS 可能是美國海軍史上最大的錯誤。

新時代的需求

基本上 LCS 是美國基於冷戰後作戰需求所提出的構想，這時候美國在大洋上已無對手，大部分國家的海空軍都無法與其匹敵，那麼作戰目標將轉為朝陸地投射武力，基於此，LCS 主要著眼於能夠在敵國沿岸水域進行低強度作戰。

LCS 不再有大火力及厚裝甲，反而極端強調航速等能力，才能夠更好的在海上進行機動，且不僅是要替代原本飛彈巡防艦，還要能進行反潛、掃雷等多元任務。模組化自然就成為核心概念，這不僅是為了提高泛用性，也為了降低後勤成本，這在聯合打擊戰鬥機 JSF 計畫中也有所體現，但後來的產物 F-35 戰鬥機，其實還是不便宜，不過相較之下，LCS 的問題可能更大。

▲ JSF 計畫就是希望能透過模組化建立三軍通用的戰機後勤能量。（Source：英國海軍）

不過這仍然是趨勢，因為冷戰後國防預算必然大不如前，但對美國海軍而言，任務可未必就比較少，只是強度降低而已。所以模組化被認為是最佳解決方案，不僅可增加軍艦壽期，又可獲得大量的艙間運用。不僅是美國，其他國家海軍也在發展諸如彈性甲板及醫療模組等，以擴展傳統軍艦的能力。

但若要對傳統軍艦進行徹底的模組化改造，成本實在還是太高，所以美國海軍才有了尋求新艦種的念頭，也就是 LCS 的由來。但在近 20 年努力後，仍有許多困難需要克服，不僅後勤與維護困難，人員訓練問題更大，預算居高不下，多任務艦艇似乎已成為海軍的夢想。但若說美軍就此放棄，就太武斷，因為過了 20 年，技術的進步也是日新月異，過去的難題，現今未必沒有解方。

從模組化走向自動化

雖然看起來美軍似乎無法克服 LCS 遭遇的困難，但事實上，也並沒有停止其量產。雖然海軍重新提出了新的單一任務艦艇計畫，但 LCS 仍然還在繼續下水。美國海軍並未真的放棄，而是改變了思維。其在 2018 年 3 月宣布，將濱海戰鬥艦計畫執行辦公室（PEO LCS）改名為無人和小型戰鬥艦艇計畫執行辦公室（PEO USC），除了延續 LCS 的可靠性研究，也是無人艦艇計畫的主要負責單位。

▲ 原先負責 LCS 計畫的辦公室透過協調軍民通用技術轉變為推動海軍創新的 PEO USC。（Source：PEO USC）

依目前的資料來看，美國海軍仍然嘗試透過重新安排人員輪換等方式，來解決問題，當然相關的模組工程也還在不斷改進。但不同的是，如何減少營運艦艇所需的人力成為了重點，以連帶降低海軍士兵適應不同專業任務模組的難度，並更好地滿足戰鬥指揮官的需要。

且不僅適用於後勤維修，更包括作戰，如目前海軍的 AI 技術正探索集成垂直發射系統的可能，地獄火系統（Longbow Hellfire Missile）已確定能成為 LCS 搭載的模組。透過設備高度自動化，將可逐步減少艦船操作人員，甚至可以說，自動化才是完成模組化多任務戰艦的關鍵要素，對 20 年前的美國海軍來講，模組化實在是太過超前的理念，但如今逐漸有機會去實現。

而在更加完善任務模組設計之前，配備無人載具就成為更快令 LCS 擁有多任務能力的選項。目前美國海軍所緊密鑼鼓進行的演習，就是 LCS 與海獵號無人艦進行的協同作戰，除了測試作戰系統的有效載荷外，就是要實驗 AI 能否自主進行更複雜的任務。美國海軍研究部負責人 Lorin Selby 表示，AI 將帶領美國海軍走向一個新的高度，高度自動化將令官兵能有更多時間放在思考上。

▲ 雖然 LCS 任務模組開發面臨許多困難，但無人載具發展的迅猛，也令美國海軍有了其他更務實的選擇。（Source：PEO USC）

由自動化實現模組化

先進的 AI 能更好的與環境進行互動，大部份任務環節都無需人力操作，進而有效減少了對常規操作的人員的專業需求，自動化一詞在海軍近年的報告中越發重要。雖然尚未完善 LCS 的作戰能力，但仍不致於讓 20 年來投入的預算打水漂，且 AI 自動化的確在海軍能有很好的應用。除了火力投射之外，透過民間技術就能達成設備損害預測，即時監控等提高後勤維修能量。

簡單來講替換計算機比訓練人員來得簡單的多，透過任務包裝計算環境（MPCE）來實現多元作戰能力，包括控制台等硬體。雖然這仍然並不容易，士兵還是需要不同的專業訓練，但透過 AI 技術已能更簡易的實現原本複雜的專業操作，降低認知負擔（cognitive burden）。且不同任務的 MPCE 也正致力於達成統一標準，擁有共通的人員培訓及後勤服務，這就是實現一專多能的關鍵。

事實上，不僅是 LCS 需要，少人化對於人力運用並不彈性的海軍而言，本就是必然的發展。一艘具備防空或反潛能力的現代護衛艦至少就需要百來位士兵，驅逐艦更需要 2~3 倍人力，遑論更大型軍艦的人員後勤補給都一直是沉重的負擔。若 LCS 模組化設計理念真能漸趨於成熟，未來應也不排除應用在更大型軍艦上。

甚至可以說，如今 LCS 的問題許多是由於噸位太小，但自動化程度不夠所致。如今還不算成熟的 AI 模組化系統或許在更大型的軍艦上，反而更加容易實用。

▲ 台灣不僅是海軍，海巡署也同樣採用了模組化概念的新型艦，但這種小噸位艦艇很容易重蹈 LCS 的覆轍，從「濱海」變成「靠岸」，仍需持續研究發展。（Source：科技新報）

值得一提的是，儘管 LCS 碰壁已久，但台灣近年來所發展的沱江巡邏艦等新型艦都有效法之意，當然也承繼了 LCS 的許多問題。據軍方報告顯示，仍持續與美軍交流，接納其工程設計思維，以做為新型水面艦之參考。雖然諸多媒體對 LCS 的攻訐不能說沒有偏頗，但更需要明白的是，至今美國軍方都仍未說服國會這些「先進」軍艦如何獲得戰場勝利，台灣也應更加注意此事實。

（首圖來源：美國海軍）

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