Науково-дослідна лабораторія Сухопутних сил США проводить експерименти та розробки, які, в разі їх успішної реалізації, зроблять звичайні для певної місцевості рослини таким же цінним джерелом тактичної розвідувальної інформації, як і дорожні камери, детектори руху і сенсорні системи противника.
При створенні рішень для автоматизованих систем командування, контролю, зв'язку та розвідки тактичного рівня Лабораторія використовує метод "Інтернету речей", який дозволяє контролювати фізичні об'єкти через глобальну мережу.
Читайте також: Екзоскелети як сучасні бойові обладунки: Україна поки що ігнорує цей тренд
Мета полягає в тому, щоб забезпечити бійців і їх командирів засобами для отримання цінної тактичної інформації з нетрадиційних джерел, якими можуть стати навіть каміння або польові рослини.
Ці джерела є настільки нетрадиційними, що виходять за рамки уяви. Так, шведським дослідникам вдалося перетворити звичайну живу троянду на електронну плату. Причому, не пошкодивши при цьому систему життєзабезпечення квітки.
За словами військових вчених, наступною метою цього дослідження має стати перетворення цієї "органічної" плати на датчик інформації з можливістю його інтеграції в тактичну інформаційну мережу поля бою.
Інші нетрадиційні джерела мають більш утилітарне походження. При веденні бойових дій в міських умовах джерелами даних про тактичну обстановку можуть стати такі атрибути "розумного" міста, як камери спостереження, датчики автомобільного руху, а також різноманітні акустичні пристрої.
Дані для бойових тактичних мереж можуть надходити і від вуличних камер відеоспостереження, які використовуються як державними структурами, так і приватними компаніями.
Такі джерела інформації можуть виявитися надзвичайно корисними і при здійсненні операцій, не пов'язаних з бойовими діями, зокрема, при ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій.
Розробкою таких джерел інформації займається Науково-дослідна лабораторія Сухопутних сил (ARL) в рамках наукового консорціуму Collaborative Research Alliance, створеного для дослідження можливості застосування методу "Інтернету речей" при створенні військових технологій тактичного призначення.
Даний проект досліджує можливості для застосування в рамках єдиної тактичної мережі таких елементів, як датчики інформації, виконавчі пристрої малого класу і різні мережеві пристрої. Метод "Інтернету речей", який використовується для створення військових технологій тактичного призначення, знаходиться на стику різних наукових дисциплін і передбачає інтеграцію комп'ютерних та мережевих технологій з сенсорними технологіями і технологіями механічної обробки матеріалів.
Дослідження в рамках даного проекту ведуться за двома напрямками. Перший передбачає створення технологій , які можуть знайти практичне застосування на полі бою вже протягом декількох найближчих років і будуть створюватись на базі вже відомих розробок. Другий напрямок має більш віддалену перспективу і має на меті створення принципово нових рішень революційного характеру.
Багато з нетрадиційних джерел інформації стають все більш мініатюрними і універсальним для застосування
У військовій обстановці джерелами цінної тактичної інформації, отриманої методом "Інтернету речей", можуть служити сенсорні системи американських ЗС, їх союзників, а також їхніх супротивників і служб небойового призначення, а за умови використання місцевої флори можна створити істинно "органічну" інформаційну мережу.
Отже,історії про те, що дерева можуть чути і слухати, які описувалися в старих книжках ще сто років тому, сьогодні стають реальністю. В результаті останніх досліджень живу рослину вдалося перетворити на акумуляторну батарею.
Таким чином, в таких нетрадиційних джерелах можуть широко застосовуватися допоміжні елементи, що забезпечують джерела живлення для електронних пристроїв. Дерева можуть не тільки чути і слухати, але й і служити джерелом енергії для самих себе".
Вчені вірять, що завдяки синергії штучного інтелекту і машинного самонавчання можливо створити дерева, які будуть володіти самосвідомістю, власним внутрішнім джерелом енергії і здатністю слухати.
Це змінює реальність поля бою, а разом з нею і способи ведення бойових дій на землі, і принципово змінює філософію командування й управління".
Однак, використання методу "Інтернету речей" при здійсненні командування й управління на полі бою пов'язано з деякими проблемами, які потребуватимуть свого рішення.
"Оскільки інформація надходить з джерел, які не є власністю Сухопутних сил, цей сервіс вимагає застосування іншого підходу, ніж дані, отримані з власних джерел. Сухопутні сили не контролюють нетрадиційні джерела даних і маршрути їх передачі.
У зв'язку з цим виникає питання про довіру до інформації, отриманої з чужих джерел, особливо у випадку, коли противник має можливість редагувати дані на свій розсуд", - стверджують скептики.
Тому Сухопутні сили повинні виробити тактику захисту від цієї нової інформації, яка може нести в собі серйозну загрозу. Крім того, не можна дозволити противнику використовувати аналогічну захисну тактику щодо своїх власних джерел інформації.
В ході фундаментальних досліджень необхідно вивчити можливі наслідки таких нововведень, зокрема, для спільних і коаліційних операцій. Тут виникає новий, дуже важливий напрямок досліджень, який має дати відповідь на питання, як це зробити, коли мова йде про комплексні системи і динаміку систем управління.
Завдяки синергії штучного інтелекту і машинного самонавчання можливо створити дерева, які матимуть самосвідомість
Коли у СЩА з'явився консорціум Collaborative Research Alliance, лабораторія ARL вже почала замислюватися над тим, яким чином можна застосовувати такий метод, як "Інтернет речей", в сферах, не пов'язаних з військовою справою. Лабораторія не обмежилася дослідженням цього методу в інтересах Сухопутних сил, а вирішила діяти на випередження, тобто застосувати його до сфер, де цей метод може виявитися корисним в майбутньому.
Зокрема, Лабораторія почала досліджувати можливості його застосування в цілях логістики та збору інформації. При цьому особлива увага приділялася новим напрямкам розвитку міської інфраструктури, зокрема метеорологічним службам, а також службам спостереження за транзитними транспортними потоками і автомобільним рухом.
Розглядається і можливість залучення вже існуючих баз даних, оскільки доступ до даних, наприклад, про наявність в даному регіоні медичних установ може допомогти в порятунку людських життів у випадку як воєнних дій, так і стихійних лих та інших ситуацій надзвичайного характеру.
Одна зі сфер досліджень пов'язана з видобутком, упорядкуванням та адаптацією даних про пристрої. Метод "Інтернету речей" передбачає високу динаміку мереж. Так, наприклад, якщо троянда стає антеною, живлення для якої надходить від інших квіток троянд, мережа повинна виявити ці пристрої і підтвердити їх практичну цінність.
Потім мережа повинна об'єднати цю троянду з іншими пристроями в іншу мережу, з якою вона зможе взаємодіяти. І, нарешті, вона повинна адаптувати цю динамічну інформаційну мережу під завдання швидкоплинної бойової операції. "Одна троянда це всього лише троянда, але якщо це ліс, то це вже зовсім інша справа", зазначають вчені.
Наступний напрямок досліджень передбачає використання автоматичних виконавчих механізмів для запуску сервісів штучного інтелекту.
Якщо перший напрямок ставить своє метою виявлення джерел даних і їх адаптацію до мережі, то друге має забезпечити можливість автоматичного, "інтелектуального" спрацьовування виконавчих механізмів.
Ця різнорідна динамічна мережа повинна вміти самостійно приймати рішення про те, які дії слід зробити від імені Сухопутних сил. В даному випадку об'єктом досліджень є потенційні спроможності, а також визначення пріоритетів для забезпечення ефективного командування й управління з використанням усіх можливих джерел інформації - своїх, ворожих і нейтральних.
Третій напрямок присвячений питанням асинхронної розподіленої обробки та аналізу даних. В даному випадку йдеться про ланцюжок зворотного зв'язку, який підтверджує, що мережа працює в рамках встановлених параметрів і без стороннього втручання. Об'єктом цих досліджень є дані, отримані методом "Інтернету речей".
У суміжному проекті дослідники намагаються домогтися переміщення інформації про поставлене бойове завдання на периферію мережі, де будуть аналізуватися і фільтруватися локальні дані з тим, що б до командира потрапляв не весь масив даних, а лише ті з них, які є дійсно важливими і актуальними для виконання завдання.
Всі ці три напрями перетинаються між собою. Всі вони мають відношення до концепції командування й управління та повинні допомогти у встановленні рамок бойового завдання, а також у визначенні завдань для відповідних пристроїв.
Якщо традиційні мережі командування й управління складаються з сотень датчиків інформації, то мережі на основі "Інтернету речей" можуть включати в себе мільйони джерел інформації.
Складна комплексна структура і розгалужені взаємозв'язки всередині цих мереж вимагають особливої уваги до питань автоматизації.
Жоден боєць або командир підрозділу не здатний керувати такою системою самостійно. Тому таке важливе значення в даному випадку мають технології штучного інтелекту і самонавчання машин. Крім того, розробники мають намір відмовитися від створення мереж, в яких один єдиний датчик може несподівано спрацювати як ініціатор "ефекту метелика" і привести до дезорганізації всієї мережі, що може мати катастрофічні наслідки для сухопутних підрозділів, що виконують бойові завдання.
Вчені також намагаються уникати так званих "сюрпризів автоматизації", коли система раптово починає поводитися у непередбачуваний спосіб.
Використання технології "Інтернету речей" несе в собі і власні комунікаційні спроможності, які будуть зовсім не зайвими для бойових підрозділів США. Наприклад, стандарт модуляції радіосигналів протяжних глобальних мереж з відкритим кодом, відомий в США як LoRaWAN, спрямований на створення комплексу міжмережевих інтерфейсів відкритого доступу.
Тобто будь-який датчик даних зможе скористатися доступним міжмережевим інтерфейсом стандарту LoRaWAN для передачі пакета зашифрованих даних одній із хмарних інфраструктур, де дані будуть отримані і розшифровані уповноваженим користувачем. І проект "Інтернету речей" досліджує можливості використання цього методу комунікації в інтересах Сухопутних сил США.
Однак створення великих масивів нових даних може стати причиною інформаційного перевантаження, і лабораторія ARL працює над цією проблемою. Необхідно скоротити потребу в переміщенні великих обсягів даних. Цього можна домогтися шляхом шифрування або стиснення даних, а також створення можливостей для збільшення обсягів їх обробки на периферії мереж. Ключ до вирішення цієї проблеми, можливо, лежить в площині більш ефективного використання доступного частотного ресурсу.
При цьому Лабораторія використовує комплексний підхід до своїх досліджень в області "Інтернету речей". Аналіз систем командування й управління (С2) і систем управління виконанням бойового завдання допоможе визначити ті переваги "Інтернету речей", які можуть бути оперативно реалізовані на практиці до отримання результатів більш довгострокових проектів з даної тематики.
Скоротити цей час допоможуть прикладні дослідження, які виходять за межі базової концепції "Інтернету речей" як такої.
Результатом цих досліджень може стати не тільки і не стільки створення нових видів і систем датчиків інформації. Успіх цих досліджень дозволить досягти значного прогресу в нашому розумінні того, як працюють системи штучного інтелекту, і як складні комплексні системи осмислюють те, що вони роблять".
Нові рішення, які з'являться в результаті реалізації цього проекту, піднімуть наші знання на такий рівень, де спроможності окремого бійця з управління повністю автономним середовищем будуть відповідати вимогам військової доктрини і сучасної війни.
Довідково:
При проведенні своїх фундаментальних і прикладних досліджень з питань застосування методу "Інтернету речей" під час бойових операцій Лабораторія ARL спирається на напрацювання університетської науки і промислової спільноти для створення принципово нових проривних рішень, спрямованих на довгострокову перспективу. Провідним науковим партнером в цьому проекті виступає Іллінойський університет. Окремі напрямки досліджень очолюють Массачусетський університет, Каліфорнійський університет в Лос-Анджелесі і Південно-Каролінський університет. Сприяння в дослідженнях також надають Університет Карнегі-Меллона, Каліфорнійський Університет в Берклі, а також Науково-дослідний інститут SRI International.
Читайте також: Електромагнітна зброя: українські реалії
