Следующий шаг – ИИ. Как Западу догнать Россию в разработке БПЛА

С момента начала вторжения России в Украину использование ИИ в военных операциях стало одной из самых обсуждаемых тем в государственных СМИ и открытых источниках. Но при всей похвальности украинских инноваций слишком мало внимания уделяется эффективности более решительного подхода России к ИИ.

Фокус перевел статью Сэмюэла Бендетта и Джейна Пенелисе о том, как Запад может догнать РФ в сфере разработки беспилотников.

Украинские и российские войска использовали ИИ для принятия решений и анализа данных при обработке информации, полученной от многочисленных датчиков и точек наблюдения, включая беспилотники, пилотируемые самолеты, спутники, наземные силы и системы. Но были и различия в применении ИИ обеими сторонами. Украинский и западный подход сосредоточился на быстрой идентификации, отслеживании и целеуказании. Россия, в свою очередь, использовала барражирующие боеприпасы, а также различные системы управления, разведки, наблюдения и рекогносцировки для точного наведения на цель.

Проще говоря, западные системы с искусственным интеллектом сосредоточены на первой части цикла "наблюдай, ориентируйся, принимай решение и действуй". Но в то время как Запад ставит во главу угла ускоренное наведение на цель и расширение возможностей нанесения ударов, Россия пытается автоматизировать всю цепочку поражения. Одним словом, агрессивное использование ИИ Россией на волонтерских началах контрастирует с осторожным и ответственным подходом Соединенных Штатов, пусть и с недостаточными ресурсами. Теперь Министерству обороны США необходимо срочно переключить внимание на возможности ИИ, чтобы этично конкурировать на динамичном поле боя искусственных интеллектов.

Российские инновации

В то время как Соединенные Штаты сосредоточились на методичном решении проблем приобретения технологий и интеграции данных, военные усилия России в Украине подкрепляются широкими возможностями финансирования, производства и развертывания коммерческих технологий в оперативной обстановке.

Развитие ИИ в России выходит за рамки официальных военных каналов. Быстро растущая и сложная экосистема, поддерживающая вооруженные силы страны в Украине, состоит из многочисленных волонтерских организаций, которые разрабатывают и поставляют на фронт боевую технику и системы. В процессе поставок используются готовые коммерческие технологии для создания и сборки такого оружия, как дроны-камикадзе с видом от первого лица. Оператор такого дрона обычно видит изображение, передаваемое этим БПЛА, подобно тому, что можно увидеть с места пилота самолета. Такие возможности являются естественным следствием быстрого приобретения и массового использования коммерческих беспилотников и связанных с ними систем во время этого вторжения. России также помогают пожертвования российских граждан, частных предприятий и состоятельных людей, что обеспечивает покупательную способность и быстрое внедрение инноваций. Некоторые из этих организаций также пользуются прямыми связями с российским правительством, получая доступ к финансированию, технологиям и государственной защите своих инициатив.

Министерство обороны России часто рекламирует малые и средние беспилотники с поддержкой искусственного интеллекта – часто во время крупных мероприятий, таких как ежегодная военная выставка и форум. Коммерческие готовые технологии, очевидно, позволяют российским волонтерам внедрять ИИ в свои разработки беспилотников. В августе 2023 года специалисты "Царских волков" объявили, что в их тяжелом квадрокоптере "Штурм 1.2" используется ИИ, заявив, что этот полуавтономный БПЛА может принимать решения и сбрасывать снаряды независимо от человека-оператора. По словам разработчиков, оператор наводит перекрестие на цель на пульте управления БПЛА, а затем этот дрон самостоятельно рассчитывает время и расстояние до выпуска боеприпасов.

Подобные заявления об искусственном интеллекте по принципу "наведи и кликни" трудно подтвердить в отсутствие доказательств. Если это правда, то они свидетельствуют о растущей технологической изощренности российских волонтерских организаций, которые экспериментируют с ограниченными алгоритмами распознавания изображений и картографирования местности с помощью ИИ. Дрон "Штурм 1.2" предположительно оснащен тепловизионной камерой и может также использоваться в качестве беспилотника-камикадзе. Это говорит о том, что, несмотря на сложное внутреннее устройство, он все еще достаточно дешев, чтобы быть расходным материалом в бою.

В августе 2023 года другая российская волонтерская группа представила беспилотник с видом от первого лица "Овод". По словам разработчиков, бортовая система искусственного интеллекта позволяет атаковать статичные и динамичные цели, а точность выполнения миссии достигает 90%. Утверждается, что "Овод" был испытан в бою в Украине. Также в августе 2023 года волонтерская организация "Инноваторы для фронта" представила квадрокоптер "Аква-22" с искусственным интеллектом для автономных операций. Разработчики утверждают, что этот беспилотник может автономно распознавать технику, живую силу и другие объекты противника. Хотя этот беспилотник, судя по всему, является "доморощенным", разработчики признали, что это совместная разработка с военным научно-исследовательским институтом.

На самом деле некоторые украинские волонтеры и военные эксперты обеспокоены тем, что в начале 2024 года на фронте уже появятся несколько экземпляров российских беспилотников с ограниченным ИИ и видом от первого лица. Сегодня Россия активно тестирует свои коммерческие системы в реальных военных операциях, что позволяет оценить их практическую эффективность. Хотя это позволяет проверить передовые технологии в бою, такой подход противоречит американским демократическим ценностям. В Соединенных Штатах тестирование системы с искусственным интеллектом в боевых условиях напрямую нарушает этические принципы Министерства обороны в области ИИ и давно устоявшиеся международные нормы. Вместо этого Министерство обороны играет в долгую, сознательно (хотя и довольно неохотно) выделяя ресурсы на всестороннее расширение своей инфраструктуры тестирования, направленное на создание надежной системы обеспечения ИИ и соблюдение американских ценностей и правил, таких как Директива Министерства обороны №3000.09.

Достоверность и анализ: чего можно добиться на лету?

Насколько правдивы российские заявления и какова вероятность, что эти волонтерские организации смогут создать реальный военный беспилотник с искусственным интеллектом? Многие российские обозреватели и любители беспилотников утверждают, что ИИ необходим в этой войне, учитывая, что все виды беспилотников должны действовать более автономно, чтобы избежать многоуровневых мер противодействия, таких как средства РЭБ, пронизывающие украинское боевое пространство.

Публичные дискуссии с российской стороны указывают на возможность наземного управления беспилотниками типа "камикадзе" с бортовыми системами искусственного интеллекта, а также на то, что рои беспилотников, оснащенные искусственным интеллектом, будут иметь дело с персоналом, оружием и системами идентифицированного противника. Учитывая, что над подобными разработками трудятся многие крупные военные по всему миру, не лишним будет предположить, что организации, занимающиеся разработкой ударных беспилотников с видом от первого лица, также задумаются о том, как подобные передовые технологии могут помочь их усилиям. Такие российские добровольцы конкурируют с украинскими инициативами, тоже работающими над беспилотниками с искусственным интеллектом от первого лица.

В Соединенных Штатах, однако, основное внимание уделяется разработке альтернативных возможностей позиционирования, навигации, синхронизации, тестированию и защите систем от враждебных действий, а также реализации автономности миссий за счет возможности делать выводы на самих платформах, а не полагаться на связь с оператором. Однако Америка, скорее всего, столкнется с теми же проблемами, что и Россия сегодня. Вероятная потеря связи, систем глобального позиционирования и других возможностей подключения является таким же стимулом для развития автономных систем, как и желание ускорить принятие военных решений.

Заявления российских волонтеров о беспилотниках с искусственным интеллектом могут быть подкреплены соответствующими международными событиями. В том же месяце, когда российские волонтеры сделали свое заявление в августе 2023 года, швейцарская компания представила технологию искусственного интеллекта для своего гоночного беспилотника Swift, позволяющего побеждать гонщиков-людей. По словам разработчиков, этот дрон в режиме реального времени реагировал на данные, собранные его бортовой камерой, а искусственная нейронная сеть использовала данные с камеры для локализации дрона в пространстве и обнаружения препятствий и лучших траекторий на гоночной трассе. Эти данные поступали в блок управления на основе нейронной сети, которая выбирала наилучшую траекторию для прохождения гоночной трассы. Дрон также прошел обучение в симулированной среде, где он учился летать методом проб и ошибок, используя машинное обучение (так называемое обучение с подкреплением). Разработчики заставили беспилотник летать автономно, используя точные координаты, предоставляемые внешней системой отслеживания положения, в то время как он записывал данные с камеры – этот процесс позволил ему автоматически исправлять ошибки в интерпретации данных с бортовых датчиков. Хотя это достижение стало важной вехой в развитии беспилотников, некоторые международные комментаторы предупреждают, что пилоты-люди могут быстро восстанавливаться после ошибок и столкновений, в то время как Swift "существенно теряет скорость, когда сталкивается с неожиданными физическими изменениями, например, резкими погодными перепадами".

Программное обеспечение с искусственным интеллектом является ключевым компонентом беспилотников: многие коммерческие компании продают системы компьютерного зрения, распознавания объектов и местности, а также сопутствующие технологии. Московская компания hive.aero разрабатывает "автономные беспилотные решения для регулярного мониторинга", рекламируя нейронную сеть для анализа входящих данных, таких как фото, видео, символы, текст, звук, тепловые изображения, химические реагенты и пространственные показатели, и отмечая, что "возможности нейронной сети для определения типичных случаев практически безграничны". Некоторые компании даже рекламируют недорогое программное обеспечение для ИИ малых и средних коммерческих беспилотников, загружаемое менее чем за 50 долларов.

В открытых источниках говорится об использовании программного обеспечения ИИ беспилотников для анализа данных с бортовых камер и обработки этой информации с целью идентификации, извлечения и классификации признаков. Программное обеспечение ИИ может быть установлено на встроенных вычислительных устройствах, таких как графические процессоры общего назначения, центральные процессоры и системы-на-чипе. Однако встроенные системы обработки ИИ могут потреблять большое количество ресурсов, создавая проблемы для беспилотников с ограничениями по размеру, весу и энергопотреблению.

Последнее обстоятельство важно, поскольку российский беспилотник с видом от первого лица "Штурм" относительно велик, а "Овод" остается небольшим по размерам. Заявления о том, что бортовому ИИ требуется много энергии, следует принимать во внимание при рассмотрении вышеупомянутых российских анонсов. Снижение требований к вычислительной мощности существующих беспилотников – проблема, которую активно пытаются решить и Соединенные Штаты. Но эти усилия проверяются в тщательно спланированных экспериментах, а не на поле боя, и не предусматривают никакого ударного потенциала.

Еще один контраст заключается в том, что Россия неоднократно демонстрировала стремление свести к минимуму участие оператора беспилотника в бою, и, возможно, исключить оператора БПЛА с видом от первого лица из уравнения с помощью ИИ – это ключевой момент, учитывая, что каждая сторона в этой войне сейчас охотится за операторами дронов как за приоритетными целями. Конечно, важно также учитывать, что не все описанные здесь российские планы по созданию беспилотников с искусственным интеллектом от первого лица в конечном итоге окажутся на поле боя в их нынешнем виде: текущие испытания и оценка, вероятно, приведут к изменениям или даже к полной переделке беспилотника. В то же время недавно появились слухи о том, что российские дроны с видом от первого лица, оснащенные ИИ, находятся на поле боя в Украине, хотя на данный момент трудно доказать эти утверждения. Тем не менее, при наличии легкодоступного ключевого программного обеспечения и компонентов, которые можно приобрести с помощью ряда легальных или нелегальных схем, российские планы частного и волонтерского секторов по созданию беспилотников с искусственным интеллектом могут оказаться не такими уж и надуманными.

Хотя Директива 3000.09 Министерства обороны США не содержит прямого запрета на создание систем вооружения с искусственным интеллектом без участия человека, не было никаких доказательств того, что Америка стремится к созданию таких возможностей. В проекте Maven используются коммерческие технологии ИИ и беспилотников, но только для формирования выводов, причем последние делаются на земле, а не на платформе. Проект Smart Sensor, разработанный Главным управлением цифровых технологий и ИИ Министерства обороны, отменяет необходимость обработки информации на земле, эффективно выполняя функции, связывающие сбор и передачу информации потребителям разведывательных данных, с помощью беспилотной платформы Reaper, готовясь к ухудшению связи с наземными пунктами управления и операторами. Тем не менее, концепция заключается в том, чтобы просто дополнить людей в их рутинных задачах и переключить их на надзорные функции, требующие меньше командования и контроля, а не заменять их полностью.

Осторожность американцев

Соединенные Штаты в значительной степени приняли долгосрочный взгляд на роль ИИ в национальной безопасности и рассматривают все его процессы, начиная с закупок. Традиционная система закупок, характеризующаяся медленными, линейными процессами и вниманием прежде всего к справедливости и безопасности, не соответствует динамичным требованиям к системам с использованием ИИ. Главное управление цифровых технологий и ИИ продолжает реализацию программы закупок Tradewinds, направленной в первую очередь на расширение возможностей малых предприятий в сравнении с традиционными оборонными компаниями.

Дополнительный акцент в процессе был сделан на решении проблем интеграции данных, а не на предоставлении готовых к бою возможностей. Хотя вседоменное объединенное командование и управление остается приоритетом главного управления цифровых технологий и ИИ, его внимание по-прежнему сосредоточено на цифровом управлении боевыми действиями, а не на внедрении коммерческих беспилотных технологий в военные операции. Интеграция ИИ с существующими технологиями и обеспечение оперативной совместимости между различными родами войск и наборами задач, а также обеспечение базовой функциональности и выживаемости новых технологий остаются огромной проблемой, требующей частых итераций и экспериментов.

И все же самым большим ограничением возможностей Министерства обороны по вооружению бойцов системами с поддержкой ИИ остается его неспособность гарантировать, что эти системы удовлетворят многочисленных заинтересованных лиц. Независимые государственные испытания технологий неоднократно доказывали свою необходимость, но сегодня отсутствие инфраструктуры, методик, ресурсов и персонала ставит под угрозу выполнение этой важной функции. В отличие от быстрого и решительного подхода России к приобретению и внедрению коммерческих беспилотников, Соединенные Штаты выбрали взвешенную и осторожную стратегию, которая может оказаться недостаточной во время конфликта. Когда речь идет о традиционных оборонных технологиях, в Соединенных Штатах уже давно существует набор стандартов и регулирующих органов, призванных гарантировать, что военные системы будут приносить пользу, а не вред бойцам. Однако отсутствие эквивалентов строгих испытаний, оценки и гарантий для систем с искусственным интеллектом может заставить выбирать между созданием систем без гарантий и отказом от них вообще.

В Соединенных Штатах автономная или полуавтономная система вооружения, подобная тем, которые сегодня используются в России, должна пройти предварительную разработку и проверку перед вводом в эксплуатацию, согласно Директиве 3000.09 Министерства обороны о руководстве для автономных и полуавтономных вооруженных платформ. Покупатели такой системы должны будут продемонстрировать комиссии, что они свели к минимуму вероятность и последствия сбоев, которые могут привести к непреднамеренному вступлению в бой. Для этого потребуются тщательные, ресурсоемкие и многократные испытания и оценка технологии, включая оперативные и боевые испытания.

Непоколебимая приверженность Америки принципам безопасности предполагает, что у Соединенных Штатов есть три-пять лет на создание указанной инфраструктуры, тестирование и доработку систем с искусственным интеллектом. Если необходимость в таких системах возникнет раньше, что представляется все более вероятным, стратегию придется скорректировать. Баланс между соображениями безопасности и срочностью развертывания систем с ИИ для бойцов представляет собой сложную задачу. Еще более сложной задачей является оптимизация готовности во всех областях при одновременном балансировании инвестиций в традиционные и новые технологии. И все же, как мы видим, единственным решением для поддержания конкурентоспособности ИИ и демократических ценностей является постоянное лоббирование, лидерство, спонсорство и инвестиции во все аспекты обеспечения ИИ, как подчеркивается в недавнем докладе Национальной академии наук, инженерии и медицины.

Заключение

Война в Украине доводит инновации с обеих сторон до предела, заставляя противников адаптировать и перенимать новейшие военные и гражданские технологии для ведения боевых действий. Если в 2022 году Украина изначально лидировала в таких инновациях, то к концу 2023 – началу 2024 года российские военные и волонтеры наверстали упущенное, переняв множество схожих технологий и концепций и развив эти разработки в соответствии со своими потребностями. Волонтерские сообщества в России особенно внимательно следят за последними техническими разработками, поскольку многие волонтеры являются выходцами из академических кругов и высокотехнологичного сектора и часто участвуют в исследованиях, разработке и сборке беспилотников после своей постоянной работы. Использование беспилотников в российско-украинской войне будет только расти, поскольку дроны с видом от первого лица и небольшие квадрокоптеры становятся все более разрушительными технологиями на поле боя. Оснащение их операций искусственным интеллектом – следующий логический и технологический шаг, уже предпринятый обеими воюющими сторонами.

Использование "доморощенного" ИИ, вероятно, будет ускоряться и может сделать войну дронов еще более смертоносной. Тем временем Министерство обороны США в большей степени сосредоточено на дополнении бойцов-людей, чем на их замене. Оно использует взвешенный и продуманный подход, ориентируясь на тонкости маневрирования в большой существующей бюрократической системе и инфраструктуре. Если время позволит отработать такую систему, стратегия на долгосрочную перспективу может принести благоприятные результаты. Однако возникает закономерный вопрос: на какие меры мы готовы пойти, если наша подготовка окажется недостаточной?

Быстрая интеграция непроверенных коммерческих технологий в военные операции, как это наблюдается в подходах, принятых Россией и Украиной, может не соответствовать строгим стандартам, которых придерживаются Соединенные Штаты. В свете этого Вашингтон должен критически проанализировать альтернативные стратегии. При нынешних темпах развития событий Соединенные Штаты вполне могут оказаться перед выбором из двух несовершенных вариантов: принять на себя неизвестные или не поддающиеся количественной оценке риски при создании систем с искусственным интеллектом или вступить в конфликт, используя преимущественно традиционные военные системы, в то время как противники будут продвигаться по первому варианту. Единственный способ избежать такого выбора – срочно направить руководство, ресурсы, инфраструктуру и персонал на обеспечение безопасности этих технологий. Поскольку многие члены руководства Министерства обороны сейчас прекрасно осознают масштаб проблемы обеспечения ИИ, распределение финансирования Пентагона должно отражать приверженность обеспечению технологического превосходства, оставаясь верным демократическим ценностям Америки.

Об авторах

Сэмюэл Бендетт – гостевой старший научный сотрудник программы "Технологии и национальная безопасность" Центра новой американской безопасности.

Джейн Пинелис – доктор наук, главный инженер по искусственному интеллекту в Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса.