Реальність, що нас оточує, постійно змінюється. Ці зміни одночасно є і викликами, і можливостями. Спроможність стратегічного та технологічного передбачення для України у нинішніх реаліях – надзвичайно важлива складова забезпечення конкурентоздатності та безпеки країни та її громадян.
Рівень захисту та безпеки, який Україна буде здатна надати своїм громадянам у середньостроковій та довгостроковій перспективі, напряму пов’язаний зі спроможністю спрогнозувати домінуючі технічні, технологічні тренди, оцінити їх вплив на майбутнє і на підставі цього розробити інноваційну стратегію, яка дозволить перетворити можливості на переваги.
Ключове питання має бути окреслено так: "Яких можливостей та спроможностей потребуватиме Україна та її Збройні сили у найближчі десять років?".
При цьому однозначно слід врахувати 10 найбільш помітних інноваційних трендів, які вже кардинально впливають на ландшафт можливостей оборонного сектору світу, Європи і, власне, України.
Навіть якщо більшу кількість цих трендів у своїх технологічних, оборонно-промислових та військових планах та діях ми її поки що просто ігоруємо...
Мета – сприяти підвищенню можливостей України, її армії і громадян вміло та результативно захищати свої інтереси у всіх сферах конкурентного протистояння – від інтелектуального до військового.
1 Штучний інтелект у сфері оборони
Термін "штучний інтелект" набуває все більшої популярності. Штучний інтелект (ШІ) можна розуміти як створення та розвиток комп’ютерних систем або алгоритмів, здатних виконувати завдання, що зазвичай вимагають людського інтелекту.
В минулому столітті поява цифрових комп’ютерів дала змогу виконувати математичні операції та зберігати дані із швидкістю, що значно перевищує можливості людей. Також стала можливою розробка дуже складних алгоритмів і, зрештою, машини змогли навчитися та знаходити рішення.
Це те, що в людях ми називаємо інтелектом. Нині комп’ютерні системи мають можливість вивчати дані, навколишнє середовище та виправляти власні помилки. Комп’ютерні машини демонструють кращі навички, ніж люди, граючи в шахи чи покер.
Технологія ШІ стає проривною у багатьох напрямках
Комерційні компанії, що отримують величезні прибутки на світовому ринку, стимулюють інновації у цій галузі та розробляють нові алгоритми для впровадження інтелекту через різні програми, із надмірно точним визначенням зображень, голосових та текстових повідомлень. Алгоритми є ключовими компонентами функціонування ШІ.
Алгоритм – це набір покрокових інструкцій, наданих комп’ютеру для виконання конкретного завдання. ШІ може виштовхнути цю технологію на інший рівень, щоб досягти інтелектуальних автономних алгоритмів. Для ілюстрації: Facebook нещодавно відмовився від експерименту з ШІ після того, як чатботи винайшли свою мову, яку люди не зрозуміли.
Оборонні відомства провідних країн також вивчають можливості застосування алгоритмів ШІ в оборонній сфері, виходячи з дуже успішних результатів, отриманих в цивільній області такими компаніями, як Google, Apple або Facebook.
Аналізуються різні програми, такі як виявлення зловмисного трафіку у зашифрованих мережах для кіберзахисту, ідентифікація маршруту і жестів людей, зокрема, для виявлення аномальної поведінки при русі морських суден.
Також йдеться про застосовування спроможності ШІ у таких сферах, як підтримка прийняття рішень для командувачів на полі бою, отримання відповідної семантичної інформації для підтримки військової розвідки; автоматизація та оптимізація логістичних систем; підтримка медичної діагностики та лікування; а також скорочення кількості персоналу, який буде розгорнутий у небезпечних середовищах та місіях; для автономної експлуатації безпілотних машин тощо.
Є чітке розуміння того, що ШІ відграватиме все більшу роль.
Потенційні сфери застосування ШІ настільки широкі, що в Україні слід створити спільні інвестиційні програми, які дозволять державним структурами – насамперед, Збройним Силам, – отримати доступ до цих нових можливостей на всіх потенційних рівнях роботи. Це може забезпечити суттєві переваги над ворогом та відбиття його агресивних дій.
2 Кіберзахист
Потенціал ШІ тісно пов’язаний з ефективністю організації кіберзахисту, що з розвитком автоматизації набуває все більшої актуальності для Збройних Сил України як нагальна потреба.
Один з варіантів використання ШІ у захисті кіберпростору – у можливості створення мереж, які самоконфігуруються. Це означатиме, що системи ШІ зможуть виявити уразливі місця (помилки програмного забезпечення) та виконувати дії, необхідні для самостійного виправлення.
Це відкриває нові шляхи зміцнення безпеки комунікаційних та інформаційних систем шляхом забезпечення стійкості мережі, попередження та захисту від кібер-загрози.
Якщо врахувати високу швидкість, необхідну для проведення будь-якої кібер-операції, очевидно, що тільки машини здатні ефективно реагувати на початкових стадіях серйозних кібер-атак.
Таким чином, ШІ може впоратися із недоліками традиційних інструментів кібербезпеки. Інший аспект, що має значення для побудови систем кібербезпеки із застосування ШІ – те, що у майбутньому вона може бути залученою у квантових обчисленнях або високопродуктивних комп’ютерах. Це вдосконалення для підтримки обробки даних може підвищити ефективність алгоритмів.
З огляду на актуальність питання кіберзахисту в Україні слід сприяти дискусії між представниками науки, промисловості та Збройних Сил для проведення відповідних досліджень та формулюванням нових тем для досліджень.
Поточна та майбутня дослідницька діяльність має проводитись у напрямках боротьби із складними кібер загрозами, проектування програмного забезпечення зворотної дії відносно шкідливих програм та проектування зміцнення ситуаційної обізнаності в кіберпросторі серед багатьох інших.
3 Військовий інтернет речей
Інтернет прийшов зі світу оборони. Веб-протоколи та надання адрес веб-сайтам у 1989 р. дозволили інтернету стати глобальним феноменом. Нині набуває сили нова концепція так званого Інтернету Речей (IoT).
Вона полягає у поширенні інтернет-з’єднань за межами комп’ютерів та систем зв’язку із охопленням повсякденних об’єктів. Таких, як автомобілі, годинники, упаковки харчування, побутові прилади та багато інших речей. Цивільне використання та комерційні виробники є основними драйверами цієї технічної революції в ІТ.
І в цивільній, і в оборонній сферах все більшого поширення набувають сенсори та мережеві з’єднання з величезною кількістю різних типів даних, що виробляються і застосовуються для різних логістичних, комерційних цілей, в охороні здоров’я, безпеці.
Сенсоризація та "оцифровування" суспільства генерують велику кількість даних у реальному часі, що дає змогу здійснювати дистанційний моніторинг всього, починаючи з індивідуального здоров’я чи продуктивності окремих солдатів, до аналізу рухів цивільного населення або раннього виявлення та попередження прихованих загроз.
Саме тому науково-технологічні підрозділи оборонного сектору розвивають інновації, пов’язані з інтернетом у новій реальності.
Нині Інтернет Речей має тенденцію до збільшення оборонної спроможності: військова розвідка та системи управління використовують безліч датчиків, які можуть бути розгорнуті у всіх областях, що дозволяє військовим отримати повну ситуаційну обізнаність та контроль над різними зонами конфліктів або областями боїв.
Розробки з автоматизованого та алгоритмічного аналізу покращують обробку та аналіз цих великих масивів даних, що дозволить командирам побороти заплутаність та неузгодженість дій на полі бою.
Існуюча технологія цивільного Інтернету Речей все ширше застосовується у військовій сфері, значна увага провідних держав приділяється необхідності інвестицій у цю галузь з метою отримання успішних результатів.
Швидкі темпи технологічних змін у цій області зумовлюють необхідність збільшення досліджень у секторі оборони. Це має взяти до уваги і Україна.
4 Аналіз великих масивів даних у сфері оборони
Великі об’єми даних є наслідком зростання кількості цифрових даних в інтернеті та кількості об’єктів, підключених до мережі. Коли масив даних вважається великим? Тоді, коли традиційні комп‘ютерні потужності (зберігання, аналіз, трансфер мережами та візуалізація) не можуть впоратися із кількістю, швидкістю, складністю та якістю даних, яка перенасичує людські життя. Це спровокувало необхідність інвестувати в інноваційні архітектури обладнання та ПЗ.
Прогрес у аналізі великих масивів даних дозволяє, наприклад, розшифрувати ДНК людини протягом декількох хвилин, попередити терористичні напади, визначати маркетингові зусилля та запобігати захворюванням. Нині, застосовуючи аналіз великих масивів даних, телекомунікаційні та транспортні компанії можуть точніше прогнозувати поведінку споживачів, супермаркети можуть передбачити, які продукти будуть продаватися, а компанії страхування автомобілів розуміти, наскільки вправно їхні клієнти керують автомобілем.
Можливість використовувати постійно зростаючу кількість даних змінює нашу спроможність розуміти світ і все, що в ньому.
У оборонній сфері окремі європейські країни та США реалізуються проекти з застосуванням аналізу великих обсягів даних, аби зрозуміти, яким чином ці інструменти та можливості можуть бути застосовані в роботі з моделювання для потреб збройних сил.
Такими областями є:
розробка концепцій діяльності та управління можливостями;
операційний аналіз для прийняття рішень в обороні;
розробка систем з визначення, розробки та виявлення областей застосування нових або вдосконалених військових можливостей;
аналіз з метою визначення прогалин у навчанні, розробка альтернативних методів навчання, віртуальна бойова підготовка;
допомога в прийнятті рішень при плануванні та виконанні операцій.
На тлі цього в Україні необхідно провести аналіз, щоб зрозуміти, яким чином комерційні додатки Big Data можуть бути застосовані в секторі безпеки та оборони, та дослідити їх потенційну користь.
Також слід визначити, які рішення та інфраструктури можуть бути адаптовані та орієнтовані на пріоритети оборонного сектору.
5 Технологія "блокчейн" у сфері оборони
В даний час блокчейн та інші технології розподілення привертають увагу дослідників через їх потенційну можливість застосування поза межами фінансової сфери, де вони виникли.
Блокчейн – це, по суті, організація та зберігання інформації відповідно до заздалегідь визначеної логіки. Ця система "від рівня до рівня" зберігає та передає цифрову книгу даних за допомогою криптографії для забезпечення конфіденційності та цілісності.
В результаті блокчейнові мережі не тільки зменшують ймовірність загрози з боку атаки противника, але суттєво збільшують витрати супротивника на її створення.
Важливість цієї технології полягає у створенні довіри до цифрових даних
Новий підхід, який створює блокчейн, може призвести до нових знахідок, придатних для застосування у оборонній галузі. Зокрема, в таких напрямках як інформаційна безпека, автентифікація, цілісність та стійкість даних та інших.
Враховуючи її високий проривний потенціал, технологія блокчейнів є перспективною темою для досліджень. Адже шифрування стає все більш важливим при забезпеченні конфіденційності інформації і є одним із фундаментальних частин безпеки комунікаційних та інформаційних систем, що так само є актуальним для Збройних Сил України та інших силових структур держави.
Можна прогнозувати, що найближчими роками науково-дослідницька спільнота оборонної галузі буде шукати нові програми/додатки для військових, засновані на технологіях блокчейн, з наголосом на таких сферах як кіберзахист, захищений обмін повідомленнями, комунікації, підтримка логістики та створення мережі Інтернету Речей для потреб оборони.
Проте переваги та реальні способи застосування у галузі комунікацій та протидії кібернетичним загрозам, швидше за все, не будуть розглядатися раніше, ніж у 2025 р.
6 Робототехніка
За останні десять років безпілотні системи стали звичайними інструментами, що використовуються у ході конфліктів.
Використання дронів, зокрема, ілюструє величезний потенціал безпілотних систем. Хоча дистанційно-керовані повітряні дрони є, мабуть, найбільш яскравим прикладом безпілотних системних технологій, справжній потенціал останніх охоплює всі середовища бою – землю, море, повітря та космос.
Роботи та системи «бджолиного рою» у перспективі відіграватимуть рушійну роль у військових операціях. Вони будуть виконувати завдання, які сьогодні вважаються надто ризикованими, складними або навіть неможливими для виконання людиною. Роботизовані системи у майбутньому, ймовірно, змінять і спосіб проведення воєнних операцій, і навіть дозволять передбачати нові типи місій.
Оцінка різних сценаріїв оборони, в яких різнорідні (наземні, повітряні, морські) рої роботів могли б призвести до виникнення додаткової цінності, нині активно аналізуються у провідних країнах Європи та США. Ці проекти висвітлюють стійкий інтерес оборонного сектору до цього напряму.
Проте існує необхідність у більш глибоких дослідженнях та розробках, а також нових технологіях, які мають бути розроблені, вдосконалені та випробувані, перш ніж перед військовими повністю відкриється потенціал роботизованої техніки та озброєнь на полі бою.
Великим випробуванням для оборони буде переведення цих технологій з лабораторії в реальні операції, де роботам доведеться співіснувати і співпрацювати з людьми.
В Україні перші спроби створення роботизованих систем для потреб ЗС України силами українських підприємства виявили низку складних технологічних проблем, для вирішення яких необхідна взаємодія з закордонними розробниками та виробниками ключових систем, а також з фахівцями, що володіють значним практичним досвідом.
Без використання сучасної елементної і вузлової бази, яка нині в Україні відсутня, створення конкурентних зразків НРК буде практично неможливим.
Розробка і серійне виробництво роботизованої безпілотної техніки військового призначення в інтересах ЗС України – завдання довгострокове. Його успішне вирішення можливе лише при системному підході та спільних зусиллях органів державного управління у сфері оборонної, промислової та військово-технічної політики, Міністерства оборони України, а також підприємств державної та приватної форм власності.
7 Застосуваня ЗD-виробництва у сфері обороні
Аддитивне виробництво (AM – Additive Manufacturing), добре відоме як 3D-друк, було визначено Європейською Комісією як одна з ключових технологій, що здатна підвищити конкурентоспроможність промисловості в Європі завдяки її можливостям швидкого, делокалізованого та гнучкого виробництва. АМ вже використовується у цивільній промисловості та виробниками оборонного комплексу. Проте, збройні сили знаходяться ще достатньо далеко від використання потенціалу цієї технології.
Технології аддитивного виробництва - шлях до посилення оборонних можливостей
Очікуване зростання ринку аддиктивного виробництва може генерувати численні переваги для оборонної спільноти: зменшення витрат на виробництво інструментів та деталей, вдосконалення конструкції, скорочення часу на шляху до кінцевого споживача, підвищення технічної та комерційної конкурентоспроможності.
В той же час, 3D-друк значно вплине на обслуговування військових платформ шляхом виробництва запасних частин та компонентів обладнання.
Крім того, технології аддитивного виробництва можуть бути перспективними для посилення оборонних можливостей. Йдеться про логістичну підтримку розгорнутих сил у віддалених або ворожих середовищах.
Використання цих технологій у проведенні операцій може суттєво вплинути на хід виконання місій. Час між відмовами в роботі та відновленням доступності платформ, транспортування та зберігання значної кількості запасів може зменшитись, із супутнім зменшенням витрат, скороченням логістичного навантаження на операцію.
Для подальшого вивчення технологій аддитивного виробництва Європейське оборонне агентство розпочало проект, спрямований на підвищення обізнаності про 3D-друк у сфері оборони.
В Україні напрям 3D-друку для потреб у сфері оборони нині взагалі не розглядається, що є ознакою повного ігнорування тенденцій, які у Європі визнані як такі, що здатні підвищити конкурентоспроможність промисловості, а згодом – і потенціал збройних підрозділів.
8 Використання нових матеріалів для потреб оборони
Військові системи стають дедалі складнішими, як і матеріали, що використовуються для їх створення. У цьому контексті сучасні матеріали викликають значний інтерес, оскільки їхнє використання може істотно вплинути на майбутню операційну ефективність військових місій.
Новітні матеріали можуть застосовуватися у широкому діапазоні областей та ворожих середовищ, де ризики та пошкодження можуть бути зменшені за допомогою захисних рішень. Найбільш проривний ефект планується отримати за рахунок інтеграції функціоналів різних нових розробок.
Таких, як зберігання та застосування енергії, камуфляж, моніторинг персонального здоров’я, захист завдяки «суперінтелектуальним» матеріалах для платформ та солдатів.
Інші потенційні способи використання новітніх матеріалів, які будуть вивчені в майбутньому, включають потенціал самовідновлювальних матеріалів, матеріалів кібер-захисту (реагування на електромагнітне втручання), конструкції біоміметичних матеріалів, морфінгові аеродинамічні поверхні (morphing aerofoils) або інтеграція метаматеріалів (metamaterials).
В Україні співпраця між оборонними структурами, галузевими та академічними колами у поєднанні із відповідними фінансовими ресурсами є ключовими елементами для просування науково-дослідної роботи в цій галузі.
Розробка нових матеріалів та їх інтеграція у нові платформи має вирішальне значення для забезпечення можливостей Збройних Сил у майбутньому.
Проте для використання нових технологій наука та промисловість – як державна, так і приватна – повинна глибше розуміти операційні потреби військових.
9 Автономність в обороні: від зброї до системи прийняття рішень
За оцінками американських та європейських експертів, які вже підкріплені конкретними заходами, майбутні безпілотні системи мають отримати більш високі ступені автономності. Зокрема, завдяки штучному інтелекту та когнітивним обчисленням.
Успішна реалізація автономних систем для військових цілей нині вже не залежить виключно від розвитку технологій.
Оцінка ефективності показала, що за допомогою адекватно скоординованих безпілотних транспортних засобів навіть складні завдання можуть бути виконані автономно, зменшуючи навантаження на людину, але виключаючи критично важливі рішення.
Існуватиме потреба переглянути та оновити військові доктрини та статути через те, що військові тактики та процедури можуть змінюватися при впровадженні автономних систем.
Також слід розглянути політичні, культурні, соціологічні та регуляторні питання, а також їхні потенційні етичні та юридичні наслідки. Особливо за умов, коли автономні системи будуть оснащені смертоносною зброєю.
10 Готовність до біологічних загроз
Нові технології надають нові можливості для виявлення та діагностики інфекційних захворювань. Таких, як швидка ідентифікація на ранній фазі епідемії або визначення генотипів під час розслідування ознак біологічної загрози.
Однією з ключових складностей у розслідуванні вірогідності використання біологічної зброї є можливість відрізняти навмисне поширення від природних біологічних подій за допомогою наукового оцінювання, в тому числі молекулярне охарактеризування підозрюваного збудника.
Нині є потреба у розробках технологій та продуктів, які можна було б використати як засіб реагування у реальному часі на підозрювану біологічну атаку або спалах інфекційного захворювання. Дані про спалах у реальному часі можуть виявити основні показники виникнення епідемії, включаючи навмисне поширення патогенів.
Портативні інструменти недалекого майбутнього мають бути готовими до розгортання в польових умовах, протоколи для обміну інформацією мають бути простими, швидкими та надійними. Дані, які не вважаються чутливими, можуть бути доступними через онлайнові хмарні сервери.
Для України робота за цим напрямом може поєднати потенціал низки українських компаній з закордонними партнерами для спільної протидії новим загрозам.
Тривалий період часу нові рішення, винаходи, інновації виникали у відповідь на військові та оборонні потреби. Згодом вони набували поширення у цивільному житті. Реактивні подорожі, супутникова навігація або інтернет – це лише кілька прикладів. Проте нині через розвиток комерційного сектору, глобальну взаємопов’язаність динаміка інновацій у оборонній сфері нерідко працює у зворотньому порядку.
Технології, розроблені для цивільного використання, згодом починають використовуватися у військових цілях.
Це лише збільшує важливість усвідомлення усієї ширини спектру майбутніх технологічних тенденцій, якщо спроможні впливати на появу інноваційних рішень для військових засобів.
Розуміння законів та логіки інноваційного «мистецтва можливого», що швидко розвивається та змінюється, є викликом для військових, урядів та приватних організацій.
Співпадіння у поглядах на майбутнє українських та європейських фахівців, аналітиків та науковців дозволяє мінімізувати ризик помилок та рухів у тупикові напрямки, сприяє формуванню дорожньої карти, яка може дозволити поєднати потенціал найбільш технологічних українських компаній з закордонними партнерами для спільної протидії новим загрозам.
А в межах України – забезпечити однозначне розуміння пріоритетних завдань, які потребуватимуть поєднання можливостей держави та приватного сектору, який демонструє значно більшу гнучкість у продукування рішень і використанні нових можливостей.
