從遊戲到實戰:商用兵棋軟體如何協助軍事分析與訓練
2020.07.03
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壹、新聞重點
隸屬於中國船舶集團的《艦船知識》雜誌,於5月20日蔡英文總統第二任期就職當日,公布了自製的「解放台灣」兵棋推演影片,演示解放軍如何在一天內完成攻台任務。[1] 由於《艦船知識》具有官方色彩,此影片上網後,便引發外界對背後動機的爭論,以及針對兵棋推演的專業性提出不小批判。姑且不論該兵推想定設計與結果是否合理,推演所使用的兵棋軟體《指揮:現代作戰》(Command: Modern Operations)是值得觀察的重點。
該軟體由專注於電腦策略與戰爭遊戲的英國公司Matrix Games所發行。脫胎於電腦化紙上兵棋《魚叉》(Harpoon)系列的《指揮: 現代作戰》,獲得包括美國陸、海、空三軍與陸戰隊、美國海軍研究所、英國皇家空軍、英國皇家國防科學與科技實驗室(Defense Science and Technology Laboratory, DSTL)、德國聯邦國防軍空軍等軍事單位,以及波音、洛克希德馬汀、英國航太等國防產業大廠的青睞,選為軍事訓練與分析的模擬軟體。本文將探討,相對於「軍規」(Mil-Spec)模擬軟體,《指揮: 現代作戰》此類「商用現成軟體」(Commercial-off-the-shelf Software)之優勢,並分析為何能打下過去為「軍規」軟體所主導的軍事模擬分析市場。
貳、安全意涵
一、以「視覺化」增進對軍事模擬分析的接受度
由於實兵演習的經費成本與場域限制,透過電腦模擬遂行軍事訓練,並進一步驗證兵力結構、作戰行動方案、交戰分析、武器效益等,已成為世界各國軍隊採取的主要替代方案。然而,模擬分析終究不是實兵測試,如何說服高層與國會,電腦模擬的結果已精確地反映實際場景,並採納作為後續建軍發展的方針,是大部份國家的軍方模擬單位所面臨的一大挑戰。以筆者2019年赴美國出席全球最大的軍事模擬國際年會I/ITSEC的經驗為例,即便是講究科學驗證作戰概念,並有全球最大軍事模擬產業聚落的美國,其國防部負責模擬分析的單位,在推廣軍事模擬上仍感受到一定阻力。
圖一、軍規兵棋模擬軟體EADSIM畫面截圖
資料來源: https://eadsim.software.informer.com/16.0/。
成功說服對方接受軍事模擬的價值,則必須先使其願意閱讀、聽取分析報告。然而,現行主流的「軍規」模擬軟體,例如我方從美國引進的「合成化戰區作戰研究模式」(Synthetic Theater Operations Research Model, STORM),以及「延伸式防空模擬」(Extended Air Defense Simulation, EADSIM),除了操作上的技術門檻不低,其分析結果的呈現畫面亦相當粗糙,難以吸引人(見圖一與圖二)。
圖二、軍規兵棋模擬軟體STORM畫面截圖
資料來源:Seymour, Christian N. “Capturing the Full Potential of the Synthetic Theater Operations Research Model (STORM).” (2014). https://www.semanticscholar.org/paper/Capturing-the-Full-Potential-of-the-Synthetic-Model-Seymour/05ec759e7bb9ed2d5ee77418a61e898a39f2902d.
由於決定建軍走向與預算編列分配的軍方高層與國會議員,擁有操作與解讀模擬軟體的專業技術並不多見,需要以清楚易懂、吸引目光的簡報方式來說服。源自於電腦遊戲的商用兵棋軟體,可玩性及娛樂性一直是重要的開發原則。因此在運作畫面上,通常具有十分強大的「視覺效果」(visualization)。
圖三是商規軟體《指揮: 現代作戰》的畫面截圖。與圖一與二相比,可以明顯看出《指揮: 現代作戰》相較於主流軍規模擬軟體,在視覺化呈現上的優勢。Matrix Games亦指出,他們的專業用戶坦承,選擇商規軟體《指揮:現代作戰》最大目的在於,利用商規軟體在視覺化呈現上的強項,說服客戶(軍方高層或國會議員)接受分析結果,進行後續的軍備建案計畫。[2]
圖三、《指揮: 現代作戰》模擬軟體畫面截圖
資料來源:WarfareSims.com、作者自行截圖自軟體平台。
二、 軍民通用平台有助吸納民間軍事分析能量
過往軍方所使用模擬分析軟體,如前述的EADSIM與STORM,基本上採取「封閉式」的設計與運作模式,必須在機敏的環境下操作,不對非軍方與非相關產業的一般人士開放。此外,軟體的操作以「命令列介面」(Command-Line Interface, CLI)為主。如果要更改作戰想定參數,使用者必須自行輸入相對應的原始碼等電腦語言指令(見圖四)。因此,「軍規」模擬系統的使用技術門檻不低,通常會培訓專門的技術人員,在兵棋推演時擔任操作手。
圖四、軍規兵棋模擬軟體STORM操作介面截圖
資料來源:https://eadsim.software.informer.com/16.0/。
由於商用兵棋軟體源自於電腦遊戲,一般消費者仍是其目標客戶群,故會同時開發民用版,及軍方與國防產業所使用的「專業版」。軍、民版本共享相同的架構,唯獨軍用專業版有更多的功能。以《指揮:現代作戰》為例,雖然軍用的專業版開放許多高階功能,例如以「蒙地卡羅法」針對作戰想定,進行多次隨機模擬分析,評估其風險效益; 整合地理圖資更新作戰場景等。但軍、民版本皆具有模擬陸、海、空、水下、電子戰等多領域聯合作戰的功能,並提供幾乎世界上所有國家的裝備、兵力部署及作戰規則等資料,能夠支援戰役、戰術級推演、作戰籌畫。此外,《指揮: 現代作戰》的操作設計則採用「圖形使用者介面」(Graphical User Interface, GUI),即便沒有程式語言背景,也能在短時間內掌握(見圖五)。
圖五、《指揮: 現代作戰》模擬軟體的操作介面截圖
資料來源: 作者自行截圖自軟體平台。
使用軍民通用軟體平台最大的好處,在於提供系統開發者與軍方吸納民間軍事分析能量的管道。首先,由於軍、民版本共享相同的架構,民用版等同於軍用專業版的公開測試,玩家每次登入所傳回伺服器的參數,亦可作為對軍用版的回饋,逐步改進既有系統之不足,這是「軍規」模擬軟體所不能及的。此外,《指揮:現代作戰》這類型的兵棋,雖然是廣義上的電腦遊戲,更精確的分類是「嚴肅遊戲」(serious game),在擬真的應用情境下,以學習與分析而非娛樂為目的之遊戲。因此,即便是民用版的玩家,通常是具備一定程度軍武知識的軍事研究愛好者,希望透過軟體來驗證自己設計的作戰想定。以《指揮:現代作戰》為例,除了發行商設有官方論壇,網路上亦有許多軍事研究群組,供玩家分享與討論彼此設計的作戰想定劇本,其中不乏知名的軍事研究部落客與軍事新聞記者。這些想定劇本可提供軍方從文人角度出發的作戰推演,不無參考價值。
參、趨勢研判
一、「軍事-娛樂產業複合體」在後疫情時代將進一步強化
娛樂產業與軍方的互動並非新鮮事。然而,在資訊科技誕生之前,軍方與娛樂業的合作大多停留在協助宣傳、召募等事宜,例如好萊塢在第二次世界大戰所拍攝與製作的電影與卡通。當電腦與網路技術發展到足以在虛擬世界呈現真實人事物的程度時,軍事與娛樂產業的合作便升級到協助作戰訓練與分析的層次,並促成「軍事-娛樂產業複合體」(Military-Entertainment Complex)的出現。可以預見武漢肺炎疫情的衝擊,將使得軍方更加依賴與電玩(娛樂)產業的合作。
首先,肺炎疫情迫使多國的實兵作戰演習縮減規模、延遲,甚至取消。透過兵棋推演軟體驗證作戰想定,輔以虛擬/擴增實境技術(Virtual Reality/Augment Reality, VR/AR)的第一人稱射擊訓練系統,可以協助部隊指揮官與前線士兵,維持「作戰心態」(warfighting mindsets)與演練戰場上的「觀察、定向、決策、行動」(Observe-Orient-Decide-Act, OODA)流程。此外,肺炎疫情對軍隊另一個直接的衝擊在於預算的縮減。以美國為例,據蘭德公司估計,武漢肺炎可能造成未來10年美國軍事預算短缺3千5百億至6千億美元。[3] 當預算嚴重受限,軍方便越有動機直接購買商用套裝軟體,而非花大筆經費自行開發與維護模擬訓練系統。
二、開放多人網路對戰是商用兵棋軟體未來的利基
除了嚴謹的分析工具,「軍規」模擬軟體的最大賣點在於能取得軍方合作對象所提供,來自實戰或演訓的機敏數據。正因如此,「軍規」模擬軟體並不講求多人連線對戰的設計,亦限制對一般民間使用的開放,以防相關數據的洩露。然而,這項「優勢」未來卻可能成為「軍規」模擬軟體的「劣勢」,增加「商規」兵棋軟體的市場利基。畢竟,AI運用於兵棋是未來的趨勢之一,例如美國國防部正委託「國防高等研究計劃署」(Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA)開發相關的系統。由於巨量資料是AI的基礎,「軍規」模擬軟體的封閉性不利於數據的搜集。
相對地,「商規」兵棋軟體強調專業性與娛樂性的平衡,多人連線對戰功能是設計重點。例如,中國2018年仿效《指揮:現代作戰》,開發了一套名為《智戎:未來指揮官》的商規兵棋軟體,便設有多人線上對戰的功能。其目的在於透過開放參與的方式,收集各種對戰數據與想定,供中國自製的兵棋AI《先知 2.0》的資料庫所用。《指揮: 現代作戰》雖然目前僅軍方專用版開放區域網路內多人對戰功能(如軍營),遊戲發行商Matrix Games已宣佈,未來的更新將對所有版本的玩家,開放連線至官方伺服器進行對戰的功能。
[1]〈520挑釁?中國軍武雜誌兵推 狂言24小時解放台灣〉,《自由時報》,2020年5月20日, https://news.ltn.com.tw/news/politics/breakingnews/3171699。
[2]“Slitherine’s Command: the wargame transforming operational simulation,” Global Defense Technology, January 13, 2019, https://bit.ly/3f7q0Vm.
[3]Daniel Egel, Howard J. Shatz, Krishna B. Kumar, Edward R. Harshberger, “Defense Budget Implications of the COVID-19 Pandemic,” RAND Commentary, April 7, 2020, https://bit.ly/2VKzdvs.