20 kwietnia 2021 | Marcin Kapuscinski

Czy sektor obronny w XXI w. jest innowacyjny? – cz. 1

Czy jesteśmy w przededniu zastąpienia dowódców sztuczną inteligencją? Jak pole walki wspomagać może Internet Rzeczy? Prezentujemy pierwszą część rozmowy Marcina Kapuścińskiego z Pawłem Fleischerem, Business Development Managerem w TTMS.

Marcin Kapuściński: Zacznijmy od ciekawej informacji, która niedawno obiegła Internet: Siły Powietrzne USA tworzą aplikację, która ma zautomatyzować proces podejmowania decyzji wojskowych przez dowódców. Jest co prawda jeszcze na bardzo wczesnym etapie, ale powstaje jako część poważnego, szerszego programu Advanced Battle Management. Czy jesteśmy w przededniu zastąpienia dowódców sztuczną inteligencją?

Paweł Fleischer: Stany Zjednoczone od wielu dekad pracują nad zwiększaniem autonomiczności w podejmowaniu decyzji przez systemy wojskowe. Świetnym przykładem ilustrującym problem, przed którym stoją wojskowi od wielu lat, jest rozpoznanie ataku nuklearnego przez jedną ze stron i przygotowanie proporcjonalnej odpowiedzi. Problem ten był kluczowy podczas zimnej wojny, ale trzeba zauważyć że jest on nadal aktualny ze względu na dalszą proliferację broni jądrowej o kolejne państwa. Problem ten znalazł swoje odzwierciedlenie w wielu filmach, ale sądzę że „Gry Wojenne” z 1983 roku pokazują go najdobitniej. Film opowiada o sytuacji, w której rząd amerykański postanawia stworzyć superkomputer (War Operating Plan Response – WOPR) do dowodzenia siłami nuklearnymi. W wyniku przypadku, nastolatek włamuje się do systemu i uruchamia grę pod tytułem „Globalna Wojna Termojądrowa”. Nastolatek zaczyna grę z superkomputerem, w której odpala pociski wyposażone w głowice jądrowe z terytorium ZSRR w kierunku USA. Jednakże WOPR nie traktuje działań nastolatka jako niewinnej gry, lecz realne uderzenia na Stany Zjednoczone. Rozpoczyna działania, mające na celu odpowiedzenie na atak ZSRR, poprzez kontruderzenie siłami amerykańskimi. Na szczęście film kończy się szczęśliwie, gdzie w wyniku wywołania w systemie gry „kółko i krzyżyk”, w której uczestniczy wyłącznie sam WOPR, wszystkie partie kończą się remisem, co prowadzi system do konkluzji, że niektórych gier nie można wygrać. Tym samym system dokonuje restartu i zapobiegnięciu prawdziwej „Globalnej Wojnie Termojądrowej”.

Film nie tylko unaocznia problem wystąpienia konfliktu globalnego, ale również wykorzystania sztucznej inteligencji w systemach wojskowych. Zresztą WOPR w filmie nosił imię syna twórcy systemu (Joshua), tym samym nadając mu ludzki charakter. Należy powiedzieć, że tworzone systemy dowodzenia automatyzują podejmowanie decyzji w tych obszarach, gdzie nie zachodzi zagrożenie pozbawienia istoty żywej życia i istnieje potrzeba odciążenia człowieka. Bardzo często w przypadku systemów bojowych, np. dronów, mówimy o podejściu „Human in the Loop”. W takim zautomatyzowanym systemie dowodzenia i kierowania, umożliwiającym m.in. przetworzenie danych rozpoznawczych, określenie lokalizacji celu, to człowiek (czyli żołnierz) na końcu podejmuje decyzję o wystrzeleniu pocisku, a nie system. Współcześnie rozwijane systemy wojskowe, nie zawierające na wyjściu systemu możliwości pozbawienia życia istoty żywej, posiadają wyższy poziom autonomiczności niż systemy śmiercionośne.

Wspomniany przez Ciebie w pytaniu system ABMS rozwijany przez Siły Powietrzne USA, jest częścią składową większej koncepcji Sił Zbrojnych USA, czyli JADC2 – Joint All-Domain and Control, mającej za zadanie połączenie sensorów wszystkich rodzajów sił zbrojnych – Sił Powietrznych, Wojsk Lądowych, Korpusu Piechoty, Marynarki Wojennej oraz Sił Kosmicznych – w jedną sieć. Wpisuje się on w założenia, o których wcześniej wspominałem. Ma to być rozwiązanie chmurowe, w którym siły połączone mogą dzielić się m.in. swoimi danymi wywiadowczymi oraz rozpoznawczymi w celu szybszego podejmowania decyzji przez dowódców. ABMS rozwijany przez Siły Powietrzne koncentruje się na domenie lotniczej, np. umożliwiając szybsze przekazywanie informacji z sensorów będących na wyposażeniu samolotów F-22 lub F-35 do np. wojsk lądowych lub marynarki wojennej, zezwalając bezpośrednio tym jednostkom na podjęcie decyzji o zniszczeniu wrogiego celu lub nie, w zależności od priorytetów misji oraz ważności celu. Tym samym sztuczna inteligencja, a precyzyjniej metoda nauczania maszynowego, jest wykorzystywana do analizy rozpoznawczej, umożliwiając określenie rodzaju uzbrojenia i sprzętu wojskowego przeciwnika, lokalizacji oraz na końcu procesu wyboru najskuteczniejszego efektora (np. rakiety odpowiedniego typu czy pocisku). Podsumowując, na razie zastąpienie dowódców w pełni sztuczną inteligencją pozostaje w obszarze literatury oraz kinematografii sci-fi.

Marcin Kapuściński: W jaki sposób na polu walki przewagę będą tworzyły właśnie AI, Internet Rzeczy, czy technologia mobilna piątej generacji (5G)?

Paweł Fleischer: Wymieniona przez Ciebie technika z pewnością będzie umożliwiała zwiększanie przewagi na przyszłym polu walki każdej armii wyposażonej w odpowiednie narzędzia opierające się na 5G, sztucznej inteligencji oraz IoT. Zwłaszcza w przypadku konfliktu konwencjonalnego z mniej zaawansowanym technicznie przeciwnikiem. Dlaczego o tym wspominam? W przypadku konfliktów zbrojnych o niskim natężeniu, jak np. Afganistan, trudno przesądzić o jednoznacznym zwycięstwie jednej ze stron. Sama implementacja oraz wykorzystanie wymienionej techniki stanowi wyzwanie dla wojskowych na poziomie technicznym oraz doktrynalnym. W USA coraz większą popularność zdobywa określenie „wojna mozaikowa”. Termin ten został stworzony przez amerykańską agencję, zajmującą się rozwojem techniki wojskowej – DARPA. Koncepcja prowadzenia działań wojennych na przyszłym polu bitwy w ocenie amerykańskich planistów i analityków wojskowych będzie opierała się na zastępowaniu większych systemów/platform (w tym uzbrojenia i sprzętu wojskowego) bardziej dynamicznymi, skomponowanymi zbiorami mniejszych, bardziej licznych systemów/platform. Sama koncepcja jest niezwykle szeroka i obejmuje operacje lądowe, morskie, powietrzne, kosmiczne i cyberprzestrzeni, a skuteczność tego podejścia będzie prawdopodobnie różnić się w zależności od szczegółów danego systemu i sytuacji. Obecnie amerykańscy planiści wojskowi pracują nad różnymi rozwiązaniami zaimplementowania „wojny mozaikowej”. W jednej z gier wojennych zastanawiają się, kto odniesie zwycięstwo w przypadku walki powietrznej pomiędzy klasyczną platformą np. F-16 – wyposażoną w dwa pociski rakietowe – a czteroma bezzałogowymi systemami powietrznymi, wyposażonymi w jeden pocisk rakietowy. Z tego opisu wyłania się obraz koncepcji prowadzenia działań wojskowych w oparciu o system, który jest tak zaprojekowany, aby umożliwiać szybkie i elastyczne łączenie różnych sensorów, efektorów oraz sieci. System, w którym szybkość komunikacji, przekazywania danych oraz jej niezawodność stanowią kluczowy element w tak złożonym systemie, a tym samym prowadząc do uzyskania przewagi na przyszłym polu walki. Dlatego obecnie tyle uwagi poświęca się pracom nad AI, IoT czy 5G, które mogą w przyszłości przezwyciężyć obecne problemy i pomóc we wdrożeniu koncepcji „wojny mozaikowej” – o ile nie zostanie ona zarzucona przez Departament Obrony USA.

Nawiązując do twojego pytania, w jaki sposób wymienione techniki mogą wspomóc rodzącą się koncepcję „wojny mozaikowej”? Zacznijmy od mobilnej techniki 5G, która ma umożliwić szybszy transfer danych w stosunku do obecnie wykorzystywanej – 4G. Potencjalnie 5G może zostać wykorzystana w systemach wojskowych wymagających szybkiego przetwarzania danych, chociażby w systemach rozpoznawczych, systemach dowodzenia oraz łączności, logistyce. Jako realny przykład implementacji 5G można wskazać zastosowania w łączności taktycznej wojsk lądowych na szczeblach poniżej brygady. Pozwoliłoby to nie tylko na szybsze przekazywanie komunikacji głosowej, ale również obrazu w przypadku wyposażenia żołnierzy w odpowiednie sensory. Tym samym dowódcy posiadaliby możliwość zwiększenia tzw. świadomości sytuacyjnej na polu walki czyli m.in. skrócenia czasu na pozyskiwaniu informacji z otoczenia, oceny potencjalnych zagrożeń oraz podejmowania decyzji, prowadzącej do wydania rozkazu – potencjalnie chroniąc przed poniesieniem potencjalnej straty lub umożliwiając uzyskanie przewagi.

W tym miejscu należy wspomnieć o Internecie Rzeczy (IoT), czyli sieci inteligentnych przedmiotów, posiadających zdolność przetwarzania danych i wzajemnej komunikacji. Wojskowi są nie tylko zainteresowani opracowaniem wojskowego systemu Internetu Rzeczy, ale również możliwościami wykorzystania cywilnych obiektów. Żołnierz wyposażony np. w czujnik temperatury ciała, ciśnienia krwi, kamerę oraz czujnik stanu amunicji będzie mógł przekazywać dane z posiadanych na sobie sensorów do systemu dowodzenia i kierowania, tym samym umożliwiając efektywniejsze dowodzenie.

We wszystkich wymienionych wcześniej przykładach lub koncepcjach odnajduje swoje zastosowanie sztuczna inteligencja/nauczanie maszynowe. AI ma i będzie miało szereg zastosowań w systemach rozpoznania, logistyce, systemach dowodzenia, systemach uzbrojenia oraz działaniach w cyberprzestrzeni. W przypadku systemów odpowiedzialnych za rozpoznanie i analizę wywiadowczą, sztuczna inteligencja już obecnie wspomaga proces gromadzenia danych wywiadowczych i przetwarzania zobrazowania satelitarnego, umożliwiając automatyczną identyfikację wybranych obiektów, np. okrętów lub statków powietrznych. W kontekście obecnie narastającego napięcia przy granicy z Ukrainą, analityk wywiadu pracujący w NGA (Amerykańska Narodowa Agencja Wywiadu Geoprzestrzennego) nie musi spędzać wielu godzin na przeglądaniu poszczególnych ujęć pochodzących z satelity w poszukiwaniu niezbędnej informacji o przemieszczeniu wojsk rosyjskich z punktu A i B, ale otrzymuje wstępny produkt analityczny, wymagający jedynie pogłębienia o dane/informacje pochodzące z innych źródeł. Po przygotowaniu produktu analitycznego decydent otrzymuje np. analizę ukazującą rozmieszczenie wojsk, potencjalny schemat organizacyjny wojska oraz informacje o stanie uzbrojenia i sprzętu wojskowego.

Powstająca koncepcja „wojny mozaikowej” wraz z rozwojem i implementacją 5G, IoT oraz sztucznej inteligencji/nauczania maszynowego ma zadanie połączenie innowacyjnych technologii z nowym podejściem do przeprowadzania operacji i dowodzenia. Tym samym Amerykanie, po części we współpracy z Sojusznikami z NATO, starają się wyprzedzić potencjalnych rywali. Nie zapominajmy, że Chiny również realizują zbliżone prace badawcze, a w mniejszym stopniu Federacja Rosyjska. Należy pamiętać, że wdrożenie techniki mobilnej 5G czy IoT lub AI wiąże się z wyzwaniami natury technicznej – ograniczone moce obliczeniowe i mała przestrzeń przechowywania danych, niska moc baterii (w przypadku wyposażenia żołnierza w sensory), ograniczona przepustowość kanałów komunikacyjnych oraz potrzeba wdrożenia systemów odpowiedniego zarządzania pasmami i częstotliwościami (w przypadków systemów dowodzenia). Z drugiej strony muszą zajść zmiany instytucjonalne, związane ze sposobem szkolenia żołnierzy, doktryną wojenną oraz stworzeniem mechanizmu pozyskiwania nowoczesnych rozwiązań i zapewniania finansowania projektom badawczo-rozwojowym. Bez kompleksowego podejścia do koncepcji „wojny mozaikowej” oraz techniki jej potrzebnej trudno będzie mówić o odniesieniu pełnego sukcesu.

Była to pierwsza część wywiadu-rzeki z Pawłem Fleischerem. Przeczytaj także drugą część rozmowy z Pawłem Fleischerem (Kto finansuje inwestycje w sektorze obronnym?).


Marcin Kapuściński – Transition Technologies Managed Services

Zdjęcia:

  • Flickr, U.S. Department of Defense Current Photos
  • Defense Visual Information Distribution Service