ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В БПЛА ВС США

Подполковник Д. СИМОНОВ

В сфере авиационного вооружения и военной техники (ВВТ) одним из перспективных направлений развития является создание беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). При их производстве широко используются высокотехнологичные материалы и сплавы, применяются передовые разработки в области двигателестроения.
Важное место занимает оснащение БПЛА электронно-вычислительными системами боевого управления (СБУ), навигации и связи, что повышает уровень боевой эффективности БПЛА. Следующим этапом совершенствования этих аппаратов является оснащение их системами управления на основе искусственного интеллекта (ИИ).

Опыт последних локальных войн и конфликтов в Ираке, Афганистане, Ливии, Сирии (высокая интенсивность, задействование разнородных сил, применение высокоточного оружия с высоким уровнем поражающего действия, использование высоких технологий и передовых технических разработок), показал, что Соединенные Штаты стремятся расширить области применения БПЛА (разведывательные, ударные, разведывательно-ударные, многоцелевые), увеличить их номенклатуру и повысить боевые возможности.


Одним из направлений развития военной беспилотной авиационной техники является снижение её зависимости от человеческого фактора, повышение автономности функционирования. В этой связи военное руководство США рассматривает использование искусственного интеллекта (в т. ч. построенного на применении нейросетей) в СБУ в качестве одного из основных способов повышения боевой эффективности БПЛА. Соединенные Штаты планируют наделить беспилотные летательные аппараты функциями исходя из основных свойств ИИ, а именно выполнять задачи, которые традиционно считаются прерогативой человека. По замыслу БПЛА должны гибко, почти «творчески», решать поставленные задачи с учётом накопленного «опыта», правильно интерпретировать исходные данные и, используя функции самообучения и анализа, самостоятельно» принимать решение на выбор способа достижения целей. При этом на современном этапе предполагается участие человека в контроле за деятельностью ИИ.

США в качестве основных областей применения искусственного интеллекта в БПЛА рассматривают анализ и оценку обстановки, а также разведку, наблюдение и распознавание (Intelligence, Surveillance and Reconnaissance – ISR).
При анализе и оценке обстановки использование ИИ существенно повысит возможности СБУ. Значительно возрастут способности СБУ по распознаванию целей в сложных боевых условиях, анализу обстановки и выдаче команд на применение вооружения. Кроме того, такие системы могут выполнять задачи по оценке погодных, климатических и экологических условий, прогнозированию и оценке уязвимостей в линиях снабжения противника, оценке и выбору сил и средств на выполнение боевой задачи.

В мероприятиях по разведке, наблюдению и распознаванию использование БПЛА в дальнейшем будет играть все большее значение. Управление БПЛА, сбор и анализ получаемой от них информации, принятие решений на их дальнейшее использование планируется возложить на электронно-вычислительные системы с искусственным интеллектом.
В перспективе США планируют объединить БПЛА с «интеллектуальными» вычислительными системами на основе ИИ, которые будут работать с большими базами данных (Big data). Например, в качестве основы для таких баз данных будут использоваться социальные сети (Фейсбук, Твиттер, Инстаграм) и интернет-блоги. Кроме того, ВВС США разрабатывают программное обеспечение, имитирующее поведение человека в социальных сетях, с целью проведения провокационных и заманивающих операций для выявления потенциально опасных субъектов, таких как представители террористических и преступных организаций.
Получаемая информация будет обрабатываться специальными алгоритмами ИИ, а результаты автоматически направляться на БПЛА, которые будут самостоятельно принимать решение на проведение тех или иных мероприятий в отношении выбранной цели (в том числе уничтожение). Особого внимания заслуживает тот факт, что одной из желательных характеристик системы является гибкость, обусловленная алгоритмами обучения, чтобы обеспечить возможность изменения категорий целей и перераспределения задач по ним для использования в системе внутрен-
ней безопасности.
Другими словами, США планируют задействовать БПЛА с ИИ не только в интересах ВС для уничтожения военных и гражданских объектов государства-противника, но и в интересах организаций, обеспечивающих внутреннюю безопасность Соединенных Штатов (в том числе Федерального бюро расследований, секретной службы, агентства национальной безопасности и других спецслужб). Отмечается, что решение на уничтожение или подавление цели будет приниматься в том числе на основе «прогноза её возможных действий» и «прогнозирования ответных реакций». Таким образом, можно предположить, что действовать подобная СБУ на основе ИИ будет «на опережение», что может привести к противоречиям как с международным правом так и законами самих Соединенных Штатов.
Ведущие организации и проекты США в сфере разработки искусственного интеллекта. Руководство вооруженных сил США при участии управления перспективных исследований министерства обороны (DARPA) активно привлекает к сотрудничеству компании гражданского сектора экономики для разработки электронно-вычислительных компонентов БПЛА. Особое внимание уделяется сотрудничеству с частными компаниями, офисы которых расположены в Кремниевой долине (штат Калифорния).
В частности, к их числу относятся: компании «Google», « IBM», «CISCO», C3IoT, «Psibernetix», «Leidos», NCI, «SAIC» , «AECOM» , «Orbital ATK» , CACI, «Torch Technologies» и «Millenium Engineering».
Координацию работы в данном направлении осуществляет объединенный центр искусственного интеллекта (Joint Artificial Intelligence Center – JAIC) МО США, который начал свою работу осенью 2018 года.


В настоящее время JAIC руководит генерал-лейтенант Джек Шанахан. Кооперация военно-промышленного комплекса США с коммерческим сектором производства БПЛА организуется в том числе в связи с ожиданием роста мирового рынка БПЛА с совокупным годовыми темпами в 38,7% до 2022 года. К 2025-му объём рынка ИИ в военной сфере составит около $18,82 млрд со среднегодовым темпом роста в 14,75%.
Большинство перечисленных компаний ведут разработку ПО, обеспечивающего кибербезопасность, в том числе электронно-вычислительных сетей, хабов и БПЛА ВВС США. Работа в этом направлении становится все более актуальной по мере автономизации аппаратов, объединения их в единую сеть и внедрения тактики использования БПЛА в боевых порядках типа «рой».
Компания «Psibernetix» (штат Огайо) в интересах ВВС США разработала и в настоящее время тестирует ПО искусственного интеллекта «ALPHA». Данное ПО предназначено для установки на БПЛА, которые будут вести воздушные бои. Таким образом, Соединенные Штаты стремятся расширить области применения БПЛА и использовать их не только в качестве разведывательных ЛА, но и в качестве ударных.
Аналогичные разработки ведутся компанией C3IoT. Главное отличие разработок этой компании заключается в том, что разрабатываемое программное обеспечение с ИИ планируется устанавливать на уже имеющиеся боевые самолёты F-16 и самолет ДРЛОУ E-3 «Авакс» в качестве ПО поддержки анализа и оценки технического состояния авиационного оборудования для снижения трудовых временных и финансовых затрат на обслуживание ЛА. В дальнейшем его намечается использовать и на БПЛА.

Одним из наиболее дорогих (ок $7,5 млрд) совместных проектов ДАРПА и компании «Google» является «Мавен» (Maven). В рамках данного проекта ПО с ИИ осуществляет анализ больших объемов видеоданных, поступающих с разведывательных БПЛА, их обобщение и представление оператору-аналитику обработанной информации для последующего формирования «базы целей», предназначенных для уничтожения. Конечная информация передается в виде целеуказания на ударные БПЛА.
Компания «Шилд ЭйАй» (Shield.AI, г. Сан-Диего, Калифорния) разработала программно-аппаратный комплекс, состоящий из БПЛА «Нова» (Nova,) и обеспечивающего его работу ПО с ИИ «Хайвмайнд» (Hivemind).

Nova 2 объединяет передовой ИИ

Данный квадрокоптер предназначен для ведения разведки (в том числе сбора информации об окружающей обстановке, состоянии и рельефе местности, погодных условиях) и передачи параметрической и визуальной информации оператору на пульт управления и контроля.
Программное обеспечение позволяет БПЛА реализовывать эти задачи автономно и «самостоятельно» определять приоритетную из них, принимая решение на выбор способа выполнения такой задачи.
Аналогичный проект реализован компанией «Нейрала Брэйн» (Neurala Brain). Созданный ею БПЛА «Нейрала» (Neurala) выполняют схожие с аппаратом «Нова» задачи, однако помимо этого их ПО способно распознавать и идентифицировать цели (человека), используя алгоритм распознавания лиц (Face ID).

Особым направлением развития способов применения БПЛА являются американские проекты по отработке и совершенствованию тактики действия беспилотных летательных аппаратов типа «рой». Она заключается в увеличении их количества (до нескольких десятков) и взаимозаменяемости для достижения поставленной задачи.
Управление такой сложной структурой построения боевого порядка БПЛА будет осуществляться с помощью ПО искусственного интеллекта. В частности, тактика применения «рой» отрабатывается с использованием малоразмерных БПЛА «Пердикс» (Perdix).

ВВС США планируют также внедрять элементы ИИ в боевые летательные аппараты не только с целью повышения их боевых возможностей, но и для выполнения задач частичного замещения функций второго пилота (штурмана). Для этого в начале 2019 года началась разработка нового ПО с ИИ «Скайборг» (Skyborg).

Беспилотный истребитель F-16, известный как QF-16,
над океаном недалеко от Флориды во время испытательного полета 2013 г.

Испытательные полеты БПЛА, оснащенных программным обеспечением «Скайборг» (на борту экспериментального XQ-58A «Валькирия» (Valkyrie первый полёт 5 марта 2019 г.) и QF-16), продолжились в 2021 году, а самолетов (предположительно F-16, F/A-18E/F и F-22A) – запланированы на 2023-й. Новые программные разработки позволят в целом обеспечить автоматизированное решение задач по оценке и анализу воздушной обстановки. Особенностью этого алгоритма является возможность обработки значительных объемов данных, что позволяет вести распознавание целей среди множества изучаемых объектов. Кроме того, данное ПО способно к самообучению, что повышает его возможности по распознаванию и идентификации даже в условиях использования объектом мероприятий маскировки.

Таким образом, военно-политическое руководство США ввиду изменения характера современных войн стремится в кратчайшие сроки нарастить боевую мощь своих вооруженных сил, принимая на вооружение высокотехнологичную военную технику, в том числе БПЛА. Оснащение их ПО с элементами искусственного интеллекта повышает возможности БПЛА по выполнению традиционных для них задач наблюдения и разведки, уничтожения техники и живой силы противника и в то же время расширяет области их применения (ведение воздушных боев, контроль и диагностика технического состояния летательных аппаратов).
Для выполнения этих технически сложных задач США продолжат привлекать гражданские высокотехнологичные компании и будут стремиться увеличить финансирование подобных проектов и расширять производственные возможности военно-промышленного сектора экономики.

источник
Зарубежное военное обозрение февраль 2020