IoT (Internet of Things) , Τεχνητή Νοημοσύνη (AI) και το μελλοντικό πεδίο μάχης

Με την υποστήριξη της τεχνητής νοημοσύνης (AI), ένα τεράστιο στρατιωτικό Internet of Things (IoT) υπόσχεται μια σειρά από οφέλη στο πεδίο της μάχης σε τομείς όπως η μη επανδρωμένη επιτήρηση και στοχοποίηση, η επίγνωση της κατάστασης, η παρακολούθηση της υγείας των στρατιωτών και άλλες κρίσιμες εφαρμογές. Ωστόσο, πρέπει πρώτα να ξεπεραστούν σημαντικές προκλήσεις δεδομένων και επικοινωνιών.

Οι μελλοντικές συγκρούσεις θα απαιτήσουν κρίσιμες αποφάσεις που λαμβάνονται εντός ωρών, λεπτών ή δευτερολέπτων - όχι ημερών - που συνεπάγονται την ανάλυση ενός λειτουργικού περιβάλλοντος και την έκδοση εντολών, σύμφωνα με μια δημοσίευση της Υπηρεσίας Ερευνών του Κογκρέσου σχετικά με την πρωτοβουλία Joint All-Domain Command and Control (JADC2). Ένας τρόπος με τον οποίο το Υπουργείο Άμυνας (DoD) στοχεύει να επιταχύνει και να αυτοματοποιήσει τη λήψη αποφάσεων είναι μέσω ενός τεράστιου στρατιωτικού Internet of Things (IoT) και τεχνητής νοημοσύνης (AI).
Μια σημαντική πρωτοβουλία του Υπουργείου Άμυνας, το JADC2 στοχεύει στη συλλογή ροών δεδομένων από χιλιάδες οχήματα πεδίου μάχης, περιβαλλοντικούς αισθητήρες και άλλες έξυπνες συσκευές σε κάθε στρατιωτικό κλάδο. Η τεχνητή νοημοσύνη και η μηχανική μάθηση (ML) μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για την παροχή σχετικών πληροφοριών που επιτρέπουν τη γρήγορη λήψη αποφάσεων στην πρώτη γραμμή – ακόμη και μέχρι τον εντοπισμό στρατιωτικών στόχων και την πρόταση του βέλτιστου όπλου για την εμπλοκή τους.
Το στρατιωτικό IoT περιλαμβάνει πολλά διαφορετικά «πράγματα» – τα πάντα, από αισθητήρες πεδίου μάχης και οπλικά συστήματα μέχρι συσκευές παρακολούθησης, εξοπλισμό επικοινωνιών, wearables, drones, πλοία, αεροπλάνα, τανκς, ακόμη και αισθητήρες σώματος. Όλα αυτά θα μπορούν να μεταφέρουν πρωτοφανείς όγκους πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο στο πεδίο της μάχης.
Κάθε κλάδος του στρατού έχει τις πρωτοβουλίες του που σχετίζονται με το IoT. Για την Πολεμική Αεροπορία, το IoT είναι ένα ουσιαστικό στοιχείο του εξελισσόμενου Συστήματος Προηγμένης Διαχείρισης Πεδίου Μάχης (ABMS). Για τον Στρατό, είναι η Διοίκηση του Μελλοντικού Στρατού και για το Ναυτικό, το Project Overmatch. Ο γενικός στόχος του JADC2 είναι να συνδέσει όλες αυτές τις πρωτοβουλίες μεταξύ τους και να τις κάνει να λειτουργήσουν ως ενιαία δύναμη με επιτυχία στο πεδίο της μάχης.
Μεγάλες προκλήσεις μπροστά
Η επιτυχία αυτής της τεράστιας πρωτοβουλίας IoT εξαρτάται φυσικά από την ικανότητα συλλογής και αποθήκευσης τεράστιου όγκου δεδομένων ροής από χιλιάδες «πράγματα» σε πραγματικό χρόνο. Μια πολύ μεγαλύτερη πρόκληση, ωστόσο, είναι στην πραγματικότητα να κατανοήσουμε όλες αυτές τις πληροφορίες αμέσως και να δώσουμε τα αποτελέσματα στους χρήστες αρκετά γρήγορα ώστε να μπορούν να τα χρησιμοποιήσουν προς όφελός τους. 

Τα τεχνικά εμπόδια είναι τρομερά και περιλαμβάνουν:

• Συγχώνευση, ενσωμάτωση και κοινή χρήση τεράστιων όγκων ροής δεδομένων IoT που παράγονται από συστήματα στρατιωτικών κλάδων, με πληθώρα διαφορετικών μορφών δεδομένων και δικτύων επικοινωνιών. Στην ιδανική περίπτωση, ο στόχος είναι μια ενιαία μορφή και αποθήκευση δεδομένων που μπορούν να υποβληθούν σε γρήγορη επεξεργασία.

• Λήψη απόφασης για ένα κοινό δίκτυο υψηλού εύρους ζώνης και χαμηλής καθυστέρησης που θα λειτουργεί ως συνδετικός ιστός μεταξύ στρατιωτικών συσκευών IoT και περιβάλλοντος επεξεργασίας cloud και τεχνητής νοημοσύνης. Υπάρχουν πολλές δυνατότητες, συμπεριλαμβανομένων των δορυφορικών και εξειδικευμένων αποκλειστικών στρατιωτικών δικτύων, αλλά το 5G θεωρείται από πολλούς ως η τελική λύση συνδετικού ιστού.

• Διαχωρισμός της επεξεργασίας και της αποθήκευσης δεδομένων με έξυπνο τρόπο μεταξύ ενός μαζικά επεκτάσιμου κεντρικού περιβάλλοντος, όπως το cloud όταν είναι εφικτό και των συστημάτων του δικτύου. Αυτές οι λύσεις φέρνουν τα συστήματα πολύ πιο κοντά στο πεδίο της μάχης, όπου οι συνδέσεις δεδομένων μπορούν να προσφέρουν γρήγορη απόδοση δικτύου, χαμηλή καθυστέρηση και διαθεσιμότητα για να επιτρέψουν γρήγορες αποφάσεις στην πρώτη γραμμή.

• Ανθεκτική αποθήκευση δεδομένων, επικοινωνίες, συγχρονισμός και επεξεργασία, ακόμη και σε απομακρυσμένες τοποθεσίες ή σε περιόδους που δεν υπάρχουν διαθέσιμες παραδοσιακές δυνατότητες επικοινωνίας όπως το 5G, συχνά για εβδομάδες. Το προσωπικό του πεδίου μάχης δεν μπορεί να αναγκαστεί να βασίζεται σε λιγότερο από αξιόπιστες απομακρυσμένες συνδέσεις cloud, επιπρόσθετα κρίσιμα δεδομένα δεν μπορούν να χαθούν λόγω μιας σύνδεσης ή διακοπής ρεύματος, ακόμα κι αν είναι μόνο για λίγα λεπτά.

•  Εγγυημένη πρόληψη, ανίχνευση και αποκατάσταση κυβερνοεπιθέσεων για όλη αυτή την επικοινωνία και αποθήκευση δεδομένων.

Συναρπαστικές στρατιωτικές περιπτώσεις χρήσης IoT
Το Υπουργείο Άμυνας βρίσκεται στα πολύ πρώιμα στάδια του σχεδιασμού και της εφαρμογής του JADC2  και του IoT, με πολλές από αυτές τις αποφάσεις να μην έχουν ακόμη ληφθεί και μόνο μερικές περιορισμένες επιδείξεις των δυνατοτήτων του IoT έχουμε δει μέχρι σήμερα. Υποθέτοντας ότι οι περισσότερες από αυτές τις προκλήσεις του IoT μπορούν να αντιμετωπιστούν, οι περιπτώσεις χρήσης για επανδρωμένες και μη επανδρωμένες εφαρμογές είναι συναρπαστικές και πολλές. Ακολουθούν αρκετά παραδείγματα.
Αυτόνομα οπλικά συστήματα: Οι άνθρωποι συνεχίζουν να είναι οι κύριοι συμμετέχοντες στο πεδίο της μάχης και συντελεστές της επιτυχίας. Ωστόσο, αυτόνομα συστήματα επιτήρησης και οπλικά συστήματα, όπως στρατιωτικά μη επανδρωμένα αεροσκάφη, έξυπνοι πύραυλοι και μη επανδρωμένα οχήματα εδάφους, μπορούν να διεξάγουν προηγμένη επιτήρηση πεδίου μάχης, να ενισχύσουν τη νοημοσύνη μάχης και ακόμη και να εμπλέξουν στόχους. Μπορούν επίσης να προσδώσουν ακρίβεια στη μάχη μέσω της τεχνητής νοημοσύνης και τεχνολογιών όπως η αναγνώριση προσώπου, που μπορεί να στοχεύσει εχθρούς με μεγαλύτερη ακρίβεια από τους ανθρώπους και να αποφύγει φίλια πυρά και απώλειες αμάχων. Η λήψη απόφασης για τον διαχωρισμό μεταξύ ανθρώπινης και αυτόνομης λήψης αποφάσεων, θα είναι μία από τις μεγάλες ηθικές και τεχνικές προκλήσεις που συνδέονται με την επιτυχία των αυτόνομων συστημάτων.
Αισθητήρες και συσκευές που μεταφέρονται από στρατιώτες: Συχνά ονομάζονται Διαδίκτυο πραγμάτων στο πεδίο της μάχης, ένα δίκτυο συλλογής πληροφοριών και βιομετρικών αισθητήρων σώματος ενσωματωμένων σε στολές μάχης στρατιωτών, κράνη, οπλικά συστήματα και μεταφορικά μέσα, μπορεί να μεταφέρει πολύτιμες πληροφορίες για το πεδίο μάχης μαζί με την τοποθεσία του στρατιώτη, την υγεία στατιστικά και ψυχική κατάσταση
Αυτή η γνώση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αποφασίσει πότε πρέπει να μετακινηθούν στρατιώτες από το πεδίο της μάχης στις πιο αντίξοες καταστάσεις ή να χορηγηθεί ιατρική βοήθεια προληπτικά σε έγκαιρη βάση για τη μείωση των απωλειών.
Επίγνωση της κατάστασης: Η επίγνωση της κατάστασης είναι κρίσιμη για τη γρήγορη και αποτελεσματική λήψη αποφάσεων στο πεδίο της μάχης. Όχι μόνο η συγχώνευση του IoT με την τεχνητή νοημοσύνη είναι ένας τρόπος βελτίωσης και αυτοματοποίησης της επίγνωσης της κατάστασης – συμπεριλαμβανομένης της διάταξης του πεδίου μάχης, των τοποθεσιών της ομάδας και του εχθρού, των στοιχείων και των στόχων – αλλά έχει τη δυνατότητα να παρέχει αυτή την επίγνωση πιο γρήγορα από ποτέ χωρίς να χρειάζεται να βασίζεστε σε κεντρική διοίκηση και έλεγχος.
Αξιοποιώντας ανθεκτικές συνδέσεις και τη δύναμη της επεξεργασίας άκρων δικτύου, τα μη επανδρωμένα συστήματα και άλλες συσκευές επιτήρησης IoT μπορούν να μοιράζονται και να επεξεργάζονται δεδομένα για να παρέχουν πληροφορίες νοημοσύνης, επιτήρησης και αναγνώρισης (ISR) απευθείας στην πρώτη γραμμή. Η χρήση του AI για να βοηθήσει και να αυτοματοποιήσει πολλές λειτουργίες επιτήρησης μπορεί να μειώσει το άγχος και το γνωστικό φορτίο στους στρατιώτες στο πεδίο της μάχης.

[Εικόνα 1. Η τεχνητή νοημοσύνη (AI) μπορεί να βοηθήσει και να αυτοματοποιήσει τις συσκευές επιτήρησης IoT για να μειώσει το φυσικό και γνωστικό φορτίο των πολεμιστών. Φωτογραφία του US Army]

Η σύνδεση drones, αισθητήρων και άλλων συσκευών σε βάσεις δεδομένων αιχμής/AI/ML μέσω 5G ή άλλου κοινού υφάσματος καθιστά διαθέσιμες πληροφορίες όταν το δίκτυο δεν είναι προσβάσιμο ή είναι πολύ μακριά για γρήγορη παροχή πληροφοριών. Όταν οι συνδέσεις cloud είναι εφικτές, το IoT μπορεί να εκμεταλλευτεί την τεράστια επεκτασιμότητα και την επεξεργαστική ισχύ του cloud.
Ακόμη και σε απομακρυσμένες καταστάσεις όπου το 5G δεν είναι διαθέσιμο ή οι επιθέσεις στον κυβερνοχώρο το καθιστούν ανέφικτο, εναλλακτικά διαθέσιμα δίκτυα peer-to-peer όπως WiFi, Bluetooth ή ιδιόκτητες λύσεις επικοινωνίας μπορούν να συγχρονίσουν κατανεμημένες βάσεις δεδομένων και να παρέχουν το δίκτυο και την ανθεκτικότητα των δεδομένων που απαιτούνται στο πεδίο της μάχης. Υπάρχουν πολλές άλλες περιπτώσεις χρήσης του IoT, όπως η παρακολούθηση οχημάτων γραμμής εφοδιασμού, η ασφάλεια στρατιωτικών βάσεων, η προληπτική συντήρηση στο πεδίο της μάχης, ακόμη και η διαχείριση αποθεμάτων. Καθώς το πεδίο της μάχης γίνεται πιο περίπλοκο και απρόβλεπτο, το IoT και η τεχνητή νοημοσύνη θα γίνουν μια ολοένα και πιο πολύτιμη στρατηγική για την επιτάχυνση και την αυτοματοποίηση της λήψης κρίσιμων αποφάσεων, την αντιμετώπιση του εχθρού και την ελαχιστοποίηση των απωλειών μάχης και αμάχων

militaryembedded.com