段玉聪
技术领域
本发明属于人工智能、人机交互及军事指挥决策技术领域，尤其涉及一种军用AI决策辅助的人机交互与监督系统，用于在军事场景下辅助指挥员进行决策并提供可解释性、可控性和伦理监督的支持。
背景技术
随着人工智能（AI）技术在军事领域的快速应用，指挥决策过程逐渐引入AI辅助。现有的军事AI决策支持系统在提高决策速度和处理复杂信息方面发挥了一定作用，但也存在诸多不足之处：
首先，目前大多数AI决策支持系统属于“黑箱”模式，可解释性不足。指挥员通常只能得到AI给出的决策建议，却难以理解其内部推理过程和依据。这种缺乏透明度的情况容易导致指挥员对AI输出缺乏信任，限制了AI在关键军事决策中的应用。其次，现有系统往往缺少人类指挥员对AI决策参数的实时调控能力。一旦AI系统开始运行，其目标参数、风险偏好等通常预先设定且难以动态调整，无法满足战场环境瞬息万变、指挥意图实时改变的需求。此外，在伦理和安全方面，传统AI决策系统缺乏有效的监督机制。如果AI给出某些不符合军事法规、伦理原则或存在高风险的行动方案，系统缺少主动预警和过滤能力，可能导致严重后果。在人机交互方面，目前的军用AI决策系统大多仅提供单一的交互方式（例如仅限于文本命令输入或固定界面操作），这在复杂战场环境下可能降低系统的易用性和鲁棒性。最后，已有的军事AI决策支持工具彼此兼容性不佳，难以与现有指挥信息系统、战略模拟平台或人格建模系统无缝对接，限制了AI辅助决策功能的全面应用。
鉴于上述不足，迫切需要一种新的军用AI决策辅助系统，能够实现AI决策过程的透明可解释、人机协同的可控调节，以及严格的伦理安全监督，并具备良好的交互体验和体系集成能力，以确保AI更好地服务于军事指挥决策。
发明内容
（一）发明目的： 本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种军用AI决策辅助的人机交互与监督系统。该系统强调人机协同，使AI在辅助军事指挥决策时具有可解释的内部逻辑展示、可由指挥员实时干预的策略调整，以及严格的行为输出监督，从而提高决策可靠性、透明度和符合伦理的要求。
本发明要解决的技术问题是：如何在军事AI决策支持过程中实现AI决策逻辑的透明呈现、策略参数的人工可调控以及AI行为输出的伦理风险管控，并提供多样化的交互方式以适应复杂的战场环境。本发明通过引入DIKWP语义模型（数据Data－信息Information－知识Knowledge－智慧Wisdom－意图Purpose）为核心框架，设计模块化的人机交互与监督机制，实现对上述问题的有效解决。
（二）技术方案： 为实现上述目的，本发明提供的一种军用AI决策辅助的人机交互与监督系统，主要包括以下创新模块：
可解释性交互界面模块： 提供图形化和可视化的人机交互界面，用于展示AI决策过程中的推理链路、关键决策节点以及人格因子对决策路径的影响。界面基于DIKWP语义结构呈现AI的内部 reasoning 流程，例如以W→P→K→I（智慧层→意图层→知识层→推理/执行层）的路径图形式显示AI从战略智慧到具体意图，再到知识推理直至提出行动方案的完整链路。通过该界面，指挥员可以直观地了解AI决策背后的逻辑依据和各步骤细节，清晰掌握AI在决策过程中考虑了哪些因素（如数据情报、知识规则、智慧经验以及使命意图等）。界面同时突出显示预设的人格因子（例如指挥风格、风险偏好等）如何驱动或影响了决策路径上的关键节点，从而辅助指挥员理解AI的行为逻辑并判断其合理性。
参数可调模块： 提供供指挥员实时干预调整AI决策参数的功能模块。指挥员可通过该模块动态调节AI策略中的目的参数（P层，例如任务目标权重、约束条件）、风险系数（如进攻性与安全性的平衡系数）、伦理阈值（例如平民伤亡容忍度、交战规则遵循等级）等关键参数。每当指挥员调整参数后，系统基于DIKWP结构重新生成适配的新方案，即按照P→W→K的路径将更新的意图/目的传递至智慧层和知识层，引导AI引擎重新评估数据和信息并产出新的决策建议。该模块确保AI的决策能够实时反映指挥员的最新意图和偏好，使人类对AI策略具备直接的可控性，避免了AI在无监督情况下偏离指挥意图。
输出行为过滤机制模块： 内置一套可扩展的伦理规则库与风险评估模型，对AI生成的候选决策方案进行自动审核和筛选的机制。具体而言，当AI给出一个或多个备选行动方案时，该机制会根据军事法规、交战准则以及预先设定的伦理道德规范对方案进行比对分析；对于可能违反伦理原则或存在高风险的行为，系统将及时向指挥员发出预警提示，对于明显不可接受的方案则执行消解或屏蔽操作，阻止其被采用。例如，若AI方案可能造成附带平民伤害超出阈值，系统界面将醒目标识警告；对于不符合上级指令意图或违反国际法的建议，系统会直接过滤掉。该输出过滤机制相当于在AI决策输出与实际执行之间增加了一道“安全阀”，确保AI的最终输出行为始终在指挥员可接受和符合伦理的范围内，防止出现AI给出不受控或不道德方案的情况。
多模态交互通道模块： 支持多样化的人机交互输入手段，提升系统在不同作战环境下的可用性与鲁棒性。该模块允许指挥员通过语音命令、图形化策略地图、自然语言对话等多种方式与AI系统交互。例如，指挥员可直接语音下达作战命令或询问AI决策依据，系统的语音识别单元将指令转化为文本语义输入；也可在电子沙盘或战场地图上以图形方式标注目标、调整部署，系统即时获取图形化信息；还支持指挥员以自然语言与系统对话，如询问“如果敌方增援，该方案风险如何？”等。多模态交互通道确保在嘈杂战场、紧急情况下或特殊环境中，指挥员都能方便地操作和获取AI辅助决策信息，提高人机协同的效率和准确性。
模块化集成接口单元： 提供标准化的接口和模块化的集成方式，使本发明系统能够与现有军用AI平台协同运行。该单元遵循统一的通信协议和数据格式，与战略战术模拟系统、智能指挥信息系统以及人格建模系统等现有平台实现无缝对接。通过模块化设计，本系统可以作为插件或附加模块集成到现有指挥控制中心的软件架构中，利用已有的数据源和AI能力，同时输出结果也可反馈至指挥信息系统。接口单元保证了各模块与外部系统交互的一致性和稳定性，降低了部署难度，具有良好的扩展性。指挥单位在现有装备上引入本系统时，无需对原有系统进行大幅改动，即可实现AI决策辅助的人机交互与监督功能，从而保护已有投资并加快应用部署。
综上所述，本发明通过上述模块的协同作用，构建了一种全新的军用AI决策辅助人机交互与监督系统。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
决策过程透明可解释： 通过可视化界面展示AI推理链路和决策依据，使指挥员清晰了解AI决策的过程和原因，大幅提升了AI辅助决策的透明度和可信度。
人类指挥可控性强： 提供参数可调机制，指挥员能够实时干预AI决策参数，将人类的战略意图、风险偏好直接融入AI决策过程，避免AI决策偏离作战意图并减少误判可能。
伦理安全保障完善： 通过输出过滤机制对AI方案进行审核，预防可能违反伦理或高风险的决策被采纳，确保AI的建议始终在军事伦理和规则允许的范围内，增强了AI系统的安全可靠性。
交互方式丰富： 支持语音、图像/地图、文本等多模态交互，适应多变的战场环境，提高系统的易用性和鲁棒性，保证在各种条件下指挥员都能有效地使用AI辅助决策功能。
集成兼容性好： 模块化设计和标准接口使系统易于与现有军事AI和指挥系统集成，具备良好的兼容性和扩展性，有利于系统的推广应用。
本发明的方案兼顾了AI决策效率与人类指挥控制权之间的平衡，能够显著提高军事领域AI辅助指挥决策的可用性、安全性和可靠性，具有较高的原创性和实用价值，可广泛应用于各类需要AI辅助决策的军事指挥场景。
附图说明
为更清楚地说明本发明的技术方案，下面结合附图对实施例进行详细描述。其中：
图1为本发明军用AI决策辅助人机交互与监督系统的体系结构示意图。图中展示了系统的主要功能模块及其交互关系，包括可解释性交互界面模块（101）、参数可调模块（102）、输出行为过滤模块（103）、多模态交互模块（104）、模块化集成接口单元（105）等，以及AI决策引擎（106）与上述模块之间的数据流关系。
图2为本发明中可解释性交互界面的示意图。该图示例性地展示了AI决策推理链路的可视化界面样貌，包括若干节点和路径：从智慧层节点到意图层节点再到知识推理节点的链路（对应DIKWP结构），并标注了关键节点处的人格因子影响标识。界面还示出了参数可调控面板以及过滤机制的预警提示区域，指挥员可通过界面直观地查看AI方案的伦理风险提示和调整相关策略参数。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。应当理解，以下实施例旨在帮助理解本发明的方法和优点，并不用于限定本发明的范围。
实施例： 如图1所示，本发明提供的一种军用AI决策辅助的人机交互与监督系统，包括AI决策引擎106以及与其交互的五大功能模块。AI决策引擎106可以是现有的军事智能决策模块，如战略规划AI、战场推演模拟系统或基于知识图谱的指挥决策算法。该引擎负责基于战场数据和任务要求生成初步的决策方案（例如作战行动计划、兵力部署方案等）。本发明各模块围绕AI决策引擎协同工作，对AI的决策过程进行展示、调控和把关，具体如下：
可解释性交互界面模块（101）的实施： 当AI决策引擎106生成一个或多个决策方案时，界面模块101即时获取AI内部的推理数据和决策依据，通过可视化手段将其呈现给指挥员。优选地，AI决策引擎采用DIKWP语义模型对其知识和推理过程进行组织，这使界面模块能够提取各层次上的关键信息。例如，在某次作战方案生成过程中，AI引擎首先在“智慧（W）层”应用军事战略经验和价值准则确定总体指导思想，然后在“意图（P）层”设定具体任务目标与约束，接下来利用“知识（K）层”的作战原则和战术数据进行推理，最终在推理/执行（I）层产出具体的行动方案。界面模块获取上述过程的数据后，在图2所示的界面中以节点—链路图的形式显示：智慧层节点表示战略价值观和高层规则，意图层节点表示当前使命目标，知识层节点表示应用的规则/知识点，执行层节点表示候选行动方案。节点之间由箭头连接以表示推理演进的方向（例如由智慧层节点指向意图层节点，再指向知识层节点，最终指向具体方案）。此外，界面特别标注了人格因子对部分决策节点的影响，例如标记某方案某一步骤受到“进取性”因子的驱动（导致更大胆的战术选择）或“保守性”因子的作用（导致更慎重的兵力运用）。通过这种可解释性界面的呈现，指挥员能够详细了解AI决策的思路：包括AI依据了哪些情报数据、规则知识，遵循了怎样的战略智慧原则，以及在人格因子的影响下为何选择某方案分支。指挥员据此可以判断AI的方案是否合理可靠，并发现其中潜在的偏差。
参数可调模块（102）的实施： 在实际作战过程中，指挥意图可能根据战场态势随时调整。本发明通过参数可调模块102赋予指挥员对AI决策进程的直接调控能力。指挥员可以通过界面上的控制面板或语音指令，修改若干关键参数：其一是目的参数，例如更改AI关注的作战目标或优先级（进攻某据点或保护己方要员等），调整资源约束（后勤补给限制、时间窗口等）；其二是风险系数，指挥员可设置对风险的偏好，例如命令AI趋向保守（降低伤亡风险）或激进（接受一定风险以达成任务）的决策风格；其三是伦理阈值，用于明确不可逾越的底线，如平民伤亡为零的要求、禁止使用特定武器等伦理规范。参数可调模块将指挥员的新参数输入实时传递给AI决策引擎106。引擎接收到调整后参数后，通过DIKWP模型重新计算决策方案：优先在意图层（P）更新目标和约束，然后在智慧层（W）检查战略方针调整（例如由于伦理阈值改变而放弃某些战术手段），继而在知识层（K）检索适当的规则和方案库，最终在执行层重新生成与新参数相适应的方案。整个过程在数秒内完成，并由界面模块更新显示新的推理链路和方案差异，使指挥员明确了解调整的影响。通过该模块，指挥员相当于将自身的决策意图深度融入了AI计算过程，实现“人在回路中”的动态控制，确保AI辅助始终与指挥员的当前意图一致。
输出行为过滤机制模块（103）的实施： 无论AI决策引擎106多么智能，仍可能提出不符合实际约束或潜在危险的方案。本发明的输出行为过滤模块103作为AI方案的“守门人”，对引擎输出的每个候选方案进行审核过滤。该模块预先存储有一套伦理规则库，其中包含军事法规、国际公约、交战规则以及指挥官自定义的行为准则等；还包含一个动态风险评估模型，能够综合当前战场态势、敌我力量对比、环境因素等评估某方案的风险等级。当AI引擎给出方案后，过滤模块首先将方案与伦理规则库逐条比对，检查方案中是否存在违背上级命令或国际法的内容，例如攻击被明确列为禁止目标的医疗设施、执行明显违反人道主义原则的行为等；一旦发现违规，模块立即将该方案标记为不合格，必要时直接剔除。同时，过滤模块调用风险评估模型对方案执行可能引发的后果进行量化打分，例如平民伤亡概率、我方损失程度、战略影响等。如果某方案的风险评估结果超出了预设阈值（例如平民伤亡概率超过零或行动失败可能性过高），系统将在界面上对该方案高亮显示警告标志，并在方案说明中附加详细的风险提示供指挥员参考。在图2界面示意中，可以看到对于其中一个AI给出的方案，由于其涉及夜间对人口稠密区的打击，被系统以红色警示标记，并注明“可能造成附带伤害，高于允许阈值”。指挥员因此能够迅速识别出问题方案。在有些情况下，过滤模块还可对方案进行消解处理，即针对高风险部分提出缓解措施或替代方案，例如如果原方案直接突击风险高，系统可建议改为夜间侦察再行动等。通过输出行为过滤机制，多层保障了AI建议的可靠性：既确保不违反伦理道德和法规，又使指挥员充分了解每个方案的风险点，从而可以更加审慎地做出最终决策。
多模态交互通道模块（104）的实施： 战场环境复杂多变，指挥员与AI系统的交互需要灵活多样。本发明的多模态交互模块104提供了包括语音、图形和文本在内的多种交互渠道，增强了系统在实际场景中的适应性。语音交互方面：系统集成了语音识别和语音合成单元。指挥员可以直接通过无线电或终端对系统下达语音指令，例如“调整攻击目标为东侧高地”或询问“为什么建议撤退”。语音识别单元将指令转换为文本命令，由系统解析执行或查询；对于AI的回答或提示信息，语音合成单元可以将其转化为语音播报给指挥员，方便其在目视受限或繁忙情况下获取信息。图形交互方面：系统能够结合战场地图或沙盘进行操作。指挥员在交互终端的地图界面上拖拽或标记部队位置、进攻路线，系统实时获取这些图形化输入，将其转译为AI决策引擎可理解的参数（例如更新作战区域、路线选择等）。同时，AI的建议方案也可叠加绘制在地图上，比如用不同颜色的箭头表示不同方案的行军路线，指挥员通过直观比较地图上的方案差异进行判断。文本交互方面：系统支持自然语言的对话框接口，指挥员可以键入或选择预设问题向AI询问更多细节，如“此方案的后勤补给是否充足？”系统通过自然语言处理理解问题并由AI引擎给予回答，然后以文本形式显示在界面上。多模态交互模块通过以上手段确保无论在嘈杂的战场指挥室还是野外行动中，指挥员都能找到合适的方式与AI互动，提高了人机协同工作的效率和准确性。同时，多模态输入也为冗余交互提供了可能——当一种方式失效时（例如战场噪声过大语音识别困难），仍可以通过其他方式进行操作，增强了系统鲁棒性。
模块化集成接口单元（105）的实施： 本发明系统设计为开放的、易于集成的架构。接口单元105遵循军用指挥信息系统的通信协议标准（例如JC3IEDM等数据模型或自定义的军用AI接口标准），确保本系统可以平滑接入现有的军事信息化平台。例如，在联合指挥作战平台上部署本发明系统时，通过接口单元可获取该平台提供的实时战场数据（如敌我态势、侦察情报），并将AI生成的建议方案及时传输回指挥平台供决策参考。又例如，本系统可以与人格建模系统对接：人格建模系统提供指挥员偏好和风格参数，本系统通过接口单元获取这些人格因子数据以更新AI决策模型中的智慧层或意图层要素，从而个性化地调整AI决策输出，使之更符合具体指挥员的决策风格。同样，对于战略模拟系统或兵棋推演系统，本系统亦可通过标准接口接入，使AI决策建议在模拟环境中得到验证和评估，或者利用模拟结果进一步优化AI决策。模块化集成接口还意味着本系统的各功能模块可根据需要进行裁剪或扩展，例如在某些应用中可选择仅部署可解释界面和过滤机制，与第三方AI引擎结合使用。接口单元保证这些模块与外部之间的数据交换畅通无误。通过高度模块化和兼容性设计，本发明系统能够方便地嵌入不同层级的指挥体系，支持分布式部署和协同工作，具有优异的扩展能力和实战应用前景。
综上所述，本发明的具体实施方式通过有机结合上述各模块，实现了一个集可解释AI界面、人工可干预调控、自动伦理风险管控、多模态交互和易集成于一体的军用AI决策辅助系统。在实际使用中，指挥员首先通过多模态接口输入作战指令或场景数据，AI决策引擎106据此及预置的人格因子生成初步方案；系统界面模块101将决策逻辑透明呈现给指挥员，参数模块102允许指挥员根据需要调整目标和约束，过滤模块103对方案进行审核并标识风险；若指挥员对方案不满意，可再次调整参数或在界面中选择不同方案比较；最终指挥员在充分理解AI建议并确保无伦理风险后，采纳方案并通过接口单元105将决策下达执行。整个过程体现了“AI提供效率，人掌控方向”的人机协同理念，充分发挥AI强大的信息处理和推演能力，同时保持人对关键决策的掌控和监督，为未来智能化战争中的决策制定提供了安全、可靠、高效的工具。
权利要求书
一种军用AI决策辅助的人机交互与监督系统，其特征在于，包括：
可解释性交互界面模块，用于可视化展示AI决策过程的推理链路和关键节点信息，呈现基于数据-信息-知识-智慧-意图（DIKWP）结构的决策语义路径，并标识人格因子对决策过程的影响，使指挥员能够理解AI决策的逻辑依据；
参数可调模块，用于提供指挥员实时调整AI决策策略参数的接口，所述参数包括目的参数、风险系数和伦理阈值等，指挥员的调整输入能够实时传递并作用于AI决策引擎，以基于更新的意图/目的重新生成符合指挥员要求的决策方案；
输出行为过滤模块，用于对AI决策引擎输出的候选方案进行伦理和安全审核，所述过滤模块内置有伦理规则库和风险评估模型，当候选方案违反预定伦理规则或其评估风险超出阈值时触发预警或屏蔽，以过滤掉不符合伦理或高风险的决策输出；
多模态交互模块，用于支持多种人机交互方式，所述交互方式包括语音命令输入、图形化地图操作和自然语言对话等，以便指挥员在不同环境下均能便捷地向系统输入指令并获取反馈，提高交互的鲁棒性和效率；
模块化集成接口单元，用于将系统与外部军事AI平台和指挥系统集成，所述接口单元遵循预定的数据通信协议和标准，使本系统能够与战略模拟系统、人格建模系统等现有平台协同运行，交换所需的数据和指令，保证系统功能的扩展性和兼容性。
根据权利要求1所述的系统，其中可解释性交互界面模块包括决策可视化单元，用于以节点链路图形式显示AI决策过程各DIKWP层次的节点和其关联关系，并在界面上突出标注预设人格因子对关键决策节点的驱动作用，以辅助指挥员直观地评估AI决策的合理性。
根据权利要求1所述的系统，其中参数可调模块包括用于调整目的参数的单元、用于设置风险系数的单元和用于设定伦理阈值的单元，所述模块接收指挥员输入的参数修改指令后即刻触发AI决策引擎基于更新参数执行重新推理计算，从而动态生成新的决策方案并反馈至所述可解释性交互界面模块显示。
根据权利要求1所述的系统，其中输出行为过滤模块进一步包括预警单元和消解单元，当AI候选方案触发伦理规则库中的违例条款时，预警单元向指挥员发出违规警报提示；当候选方案的风险评估结果超过预设阈值时，消解单元自动对该方案进行风险缓解处理或直接将其屏蔽，以确保提交给指挥员的方案均在可接受的安全范围内。
根据权利要求1所述的系统，其中多模态交互模块包括语音识别子模块、语音合成子模块、地图交互子模块和自然语言处理子模块；通过语音识别和语音合成实现语音指令与反馈的交互，通过地图交互子模块实现指挥员在电子地图上的图形化输入与方案显示，通过自然语言处理实现指挥员以文本对话方式查询AI决策细节并获取解释说明。
根据权利要求1所述的系统，其中模块化集成接口单元通过标准数据接口与外部平台连接，所述外部平台包括战略战术模拟系统、指挥信息系统或人格特质建模系统；所述模块化集成接口单元能够将指挥平台提供的战场数据输入至本系统供AI决策引擎使用，并将本系统产生的决策建议输出回指挥平台，实现信息和决策结果的双向共享和同步。
摘要
本发明公开了一种军用AI决策辅助的人机交互与监督系统，涉及人工智能在人机协同指挥领域的应用。该系统包括：可解释性交互界面模块，用于以可视化方式呈现AI决策的推理链路和关键节点信息，展示基于数据-信息-知识-智慧-意图（DIKWP）结构的决策逻辑并标明人格因子影响；参数可调模块，允许指挥员实时调节AI决策中的目的参数、风险系数、伦理阈值等策略参数，驱动AI根据更新参数重新生成方案；输出行为过滤模块，内置伦理规则库和风险评估模型，对AI给出的候选决策方案进行审核，针对违规或高风险方案提供预警、消解或屏蔽处理，确保AI输出符合军事伦理和安全要求；多模态交互模块，支持语音、图形、自然语言等多种人机交互方式，提升系统在复杂战场环境下的易用性与鲁棒性；模块化集成接口单元，使系统可无缝对接现有战略模拟、人格建模等军用AI平台，保证良好的扩展兼容性。通过上述模块的协同作用，本发明实现了AI辅助决策过程的透明可解释、人机互动的可控可调，以及严格的伦理监督，有效提高了军事指挥决策的智能化水平、安全性和可信度。该系统将AI的高速推理能力与指挥员的经验判断有机结合，在保证人对决策过程充分监督和掌控的前提下，显著增强了作战方案制定的效率和可靠性。
