Jak sieci neuronowe pomogą armii amerykańskiej?
Sieci neuronowe i programy do badania, tworzenia i wdrażania sztucznej inteligencji cieszą się w ostatnich latach popularnością. Te wydarzenia są interesujące dla wojska we wszystkich krajach świata. Od 2017 r. krajem, który wydaje najwięcej pieniędzy na wojskowe systemy sztucznej inteligencji, są Stany Zjednoczone. Biorąc pod uwagę wielkość amerykańskiego budżetu wojskowego, który jest wielokrotnie większy niż budżety wojskowe innych krajów świata, nie jest to nic specjalnego.
Badanie przeprowadzone w 2018 r. przez firmę badawczą MarketsandMarkets na temat globalnego rynku technologii sztucznej inteligencji wykorzystywanych do celów wojskowych wykazało, że już w 2017 r. świat wydał na te cele 6,26 miliarda dolarów (więcej niż roczny budżet takiego kraju jak Nepal). Liczba ta została uzyskana poprzez zsumowanie kosztów sprzedaży odpowiedniego oprogramowania, usług i sprzętu. Według analityków, do 2025 r. wielkość światowego rynku wojskowych technologii sztucznej inteligencji osiągnie 18,82 mld USD (pomiędzy rocznym budżetem Bułgarii i Urugwaju).
Technologie te są interesujące dla wojska różnych krajów. W Rosji Ministerstwo Obrony planuje stworzyć osobny departament do pracy ze sztuczną inteligencją. Moment powstania takiego działu stał się znany 31 maja 2021 r. Według Michaiła Osyko, członka zarządu Komisji Wojskowo-Przemysłowej przy rządzie Rosji, nowa struktura będzie miała własny budżet. Rosyjskie wojsko planuje zakończyć formowanie administracji do 1 grudnia 2021 r.
Programowalne jednolite światłowód
Jednym z osiągnięć w dziedzinie sieci neuronowych jest programowalne światłowód, który będzie przesyłał dane o stanie myśliwca. Opracowaniem tego materiału zajmują się amerykańscy naukowcy z Instytutu Nanotechnologii Żołnierza, który jest częścią słynnego Massachusetts Institute of Technology. Zakłada się, że nowe światłowód programowalny, który może być wykorzystany w szyciu mundurów wojskowych, będzie w stanie dostarczyć obszerny zestaw danych biometrycznych, który pozwoli na monitorowanie stanu żołnierza.
Dziennikarze amerykańskiego wydania C2021ISRNET (The Journal of Net-Centric Warfare) pisali o tych wydarzeniach na początku września 4 roku. Jest to specjalistyczna publikacja, która zwraca uwagę urzędnikom federalnym i przedstawicielom przemysłu obronnego na problemy i trendy w transformacji technologii wojskowych, a także technologii sieciowych, które mogą być wykorzystywane do celów wojskowych.
Według amerykańskich dziennikarzy specjalny programowalny włókno, nad którym trwają prace w Instytucie Nanotechnologii Wojskowej, będzie w stanie przechwytywać, analizować, przechowywać i wydawać dane o aktywności myśliwców. Należy zauważyć, że technologia ta jest na początkowym etapie rozwoju - na etapie testów koncepcyjnych.
Testy powinny wykazać możliwość stworzenia włókna, które będzie przechowywać informacje. W ramach eksperymentów amerykańskim naukowcom udało się wgrać na tkaninę film, aby jednoznacznie zademonstrować możliwość przechowywania dużej ilości danych. Prace te nadzorowane są przez Laboratorium Badawcze Armii USA (Army Research Lab lub w skrócie ARL).
W ramach ewolucji tej technologii naukowcy chcą wprowadzić do światłowodu algorytmy, które pomogą szybciej analizować wszystkie zebrane informacje. Według ARL przełomem naukowym jest stworzenie eksperymentalnego włókna, które posiada całą sieć neuronową składającą się z 1650 połączeń. Sieć stworzona przez inżynierów przez 270 minut z powodzeniem zbierała dane dotyczące zewnętrznej temperatury ciała żołnierza. W laboratorium, dzięki możliwościom sztucznej inteligencji, opartej na danych temperaturowych, światłowód niemal zawsze determinował rodzaj aktywności żołnierza. Dokładność uzyskanych wyników wyniosła 96 proc.
W odległej przyszłości naukowcy planują rozwijać te technologie w różnych kierunkach. W szczególności prowadzone będą prace nad zapewnieniem, aby światłowód posiadał zdolność magazynowania i generowania energii do analizy AI lub do obsługi systemów komunikacyjnych i urządzeń czujnikowych z zestawu sprzętu wojskowego.
James Burgess, dyrektor programowy laboratorium badawczego Instytutu Nanotechnologii Wojskowej, uważa, że rozwój tych technologii uratuje życie personelu wojskowego. Dzięki specjalnej tkaninie i obecności komputerów do noszenia, mundur będzie mógł przekazywać informacje o stanie bojowników, gdy nie będzie już możliwe skontaktowanie się z nimi w tradycyjny sposób. Bez spotkania z żołnierzem lekarze i dowództwo będą mogli uzyskać informacje o jego stanie: czy oddycha, jaki jest puls żołnierza i temperatura ciała.
Jednocześnie amerykańscy deweloperzy nie ukrywają, że są na samym początku swojej wędrówki. Wszystkie opracowania dotyczące „inteligentnych” włókien znajdują się na wczesnym etapie badań. Mogą mieć pewien wpływ na pole bitwy dopiero do 2050 roku. Według Burgessa, osiągnięcia naukowców z Massachusetts będą również w stanie szybko przekazywać bojownikom informacje o ich kondycji fizycznej.
Za pomocą sygnałów myśliwca będzie można ostrzec o odwodnieniu, przegrzaniu. Zdaniem Burgessa bardzo ważne jest, aby w warunkach bojowych, w tym w warunkach zastrzyku adrenaliny, personel wojskowy zawsze wiedział, co się z nim dzieje, a także prawidłowo oceniał ich stan fizjologiczny.
Sieci neuronowe pomogą dowódcom
Innym amerykańskim projektem, nad którym naukowcy pracują we współpracy z Laboratorium Badawczym Armii USA, jest stworzenie narzędzia roboczego dla dowódców bojowych, które będzie w stanie określić ilościowo niepewności. Algorytm wykorzystujący sieć neuronową będzie pracował z dużą ilością danych i analizował je. Sieci neuronowe wykorzystujące sztuczną inteligencję wygenerują ocenę zaufania. Ostatecznie pozwoli to dowódcom na większą pewność w podejmowanych decyzjach.
W sytuacji bojowej jest to szczególnie ważne, ponieważ można stracić koncentrację uwagi, podczas gdy w sytuacji stresowej ludzie mogą stracić z oczu pewne szczegóły i wskaźniki lub odwrotnie, przecenić niektóre wartości. Sieci neuronowe i sztuczna inteligencja, przetwarzająca duże ilości danych, będą musiały zmniejszyć ryzyko ewentualnych błędów w podejmowaniu decyzji.
Jednocześnie sieć neuronowa pomoże ocenić, jak niedokładne mogą być systemy sztucznej inteligencji. Kryterium oceny jest ważne, ponieważ ludzie muszą mieć świadomość, że nawet sztuczna inteligencja nie jest idealna. Jednocześnie dowódca zawsze będzie w stanie wyobrazić sobie, jak dokładne są obliczenia dokonywane przez sztuczną inteligencję, aby operować tymi danymi i podejmować na ich podstawie własne decyzje.
Jednocześnie wiele czynników może zawsze wpływać na niedokładność danych otrzymanych w bitwie i wnioski, jakie sztuczna inteligencja wyciąga na ich podstawie. Po pierwsze, dane mogą być manipulowane przez przeciwnika. Po drugie, odbierane dane mogą zawierać losowy „szum”, który wprowadza niepewność lub łamie ustalone algorytmy. Po trzecie, niepewność może powstać z powodu uszkodzonych przez wroga czujników.
Aby określić ilościowo ocenę możliwej niedokładności, amerykańscy naukowcy pracują nad klasyfikacją możliwych źródeł niepewności napotykanych w sieciach wojskowych. Pomagają im w tym sieci neuronowe, które świetnie nadają się do przetwarzania dużych ilości danych, nawiązywania komunikacji i komunikacji.
informacja