Ранее: Качество в количестве
Текст: Пол Шар, Warontherocks.com. Перевод: Родион Раскольников, «Спутник и Погром»
Могут ли рои дешевых, легко расходуемых систем изменить лицо войны? В прошлом ноябре заместитель министра обороны Фрэнк Кендалл предложил Научному комитету по обороне подумать над революционной идеей: применением «многочисленных, простых и дешевых (то есть бросовых) платформ против небольшого числа сложных многофункциональных объектов». До сих пор все было наоборот: последние десятилетия происходил сдвиг в сторону малочисленной, дорогой и эксклюзивной техники. По мере того как росла стоимость, количество боевых платформ в распоряжении американских вооружённых сил неуклонно уменьшалось — несмотря на увеличение бюджетов. Например, с 2001 по 2008 год базовые (мирного времени) бюджеты ВМС США и ВВС США увеличивались на 22 и 27%, с поправкой на инфляцию. Однако число судов в американском арсенале уменьшилось за это время на 10%, а самолётов — на 20%. В результате образовался порочный круг — техники становится меньше, оставшейся приходится выполнять больше задач, и её стоимость увеличивается ещё сильнее. Тридцать с чем-то лет назад Норм Огастин предупреждал:
В 2054 году целого военного бюджета будет хватать на один летательный аппарат. Им будут по очереди пользоваться ВВС и ВМС, по три с половиной дня в неделю. В високосные годы его смогут на день одалживать морпехам.
Оказалось, что до 2054 года ждать не нужно. «Закон Августина» уже превратился в проблему.
Кендалл повторяет растущий хор голосов, требующих сменить парадигму: с «мало и дорого» на «дёшево и много». Томас Хаммс в июле прошлого года заявлял на WOTR, что будущее войны за «маленькими, многочисленными и умными» системами, а не за дорогой штучной техникой. Никто иной как замминистра обороны Боб Ворк в январе 2014 года писал:
Более того, миниатюризация роботизированных систем позволит быстро разворачивать большие массы платформ — насыщая ими оборону противника и позволяя применять роевые оперативные приемы, переворачивающие прежние прямолинейные подходы к военному делу с ног на голову.
У опоры на подавляющий численный перевес есть свои преимущества, однако лавина — это ещё не рой. В природе рои позволяют даже сравнительно глупым существам вроде муравьев и пчел показывать сложное коллективное поведение, или «разум улья». Похожим образом распределенный интеллект автономных роботизированных систем позволит им принести на поле боя не только численность — они будут выигрывать в координации, реакции на обстановку и в скорости.
Что такое рой?
Рой состоит из отдельных элементов, которые координируют и адаптируют свое поведение, создавая таким образом единую эмергентную сущность. Волчья стая заметно отличается от просто группы волков. Муравейники могут строить сложные структуры и воевать, а сколь угодно многочисленные отдельные муравьи не могут. Чтобы полностью реализовать потенциал робототехнической революции, необходимо создать роботов, способных к координации — как между собой, так и с людьми-операторами. Это позволит эффективно управлять огнём и маневром на поле боя.
В природе рои приводят к сложным феноменам
Естественные рои — это целиком эмергентные сущности, вызванные к жизни простыми правилами. Пчелы, муравьи и термиты по отдельности глупы, однако их колонии демонстрируют чрезвычайно сложное поведение. Действуя в коллективе, они способны с большой эффективностью находить пищу и определять оптимальный маршрут её доставки к улью или муравейнику. Пчелы умеют «голосовать» за новые места для ульев, коллективно выбирая самое удачное место. Муравьи способны совместно убивать и транспортировать добычу во много раз больше их самих. Термиты строят огромные структуры, а муравьи сооружают мосты или подобия понтонов через водные преграды из собственных тел.
Это коллективное поведение возможно благодаря простым правилам — простым на уровне отдельной особи, но складывающимся в сложное поведение. Муравейник со временем находит оптимальный маршрут к источнику пищи, потому что каждый муравей оставляет за собой след из феромонов, возвращаясь домой. Чем удобнее маршрут, тем быстрее муравьи начнут возвращаться к муравейнику — феромонный след усилится и привлечёт ещё больше муравьёв. Отдельный муравей не может «понять», какой маршрут лучше, но совместно колония выбирает оптимальный.
Кибернетические рои отличаются от животных важным образом
Простые поведенческие алгоритмы позволят роботам проявлять сложное роевое поведение и выполнять комплексные задачи — совместную разведку, сбор ресурсов, перегруппировку, строительство — так же, как это происходит у пчел и муравьёв. Однако рои роботов отличаются от природных некоторыми любопытными ключевыми характеристиками. Роботы способны к прямой коммуникации, в том числе к передаче сложной информации на большие расстояния. Рои роботов могут сочетать роботов разного назначения для выполнения одной задачи. Например, «сварманоид» — это гетерогенный рой «робоглаз, роборук и робоног», способных совместно решать одну и ту же проблему.
Самое важное отличие между животными и роботами в этом смысле — в природе рои были не сконструированы, а эволюционировали естественным путём. У них нет единого управляющего центра и «общей оперативной картины». Рои же роботов будут управляться одним человеком, назначающим конкретную задачу.
Перспективы военного применения роёв пока ещё малоизучены
В автономных роботизированных системах виден всё больший потенциал для организации роёв под общим управлением одного оператора. В прошлом году, например, Бюро военно-морских исследований продемонстрировало публике рой малых судов на реке Джеймс. В ходе учений они отрабатывали охрану ценного корабля при проводке через пролив. Исследователи в Высшей военно-морской школе изучают потенциальные бои между роями, организовывая воздушные бои 50 на 50.
Все эти нововведения приводят нас к важным вопросам. Как сражаться с роем? Как им управлять? Где его слабые и сильные места? Специалисты пока только начинают находить ответы. Однако на более высоком уровне абстракции роль роя в войне хорошо показывает историческая эволюция военного дела.
От рукопашной свалки к массированию, от массирования к маневру, от маневра к рою
В 2005 году Джон Аркилла и Дэвид Ронфельдт опубликовали прорывную монографию «Рои и Будущее Войны». Она описывает эволюцию военной доктрины и выделяет в истории четыре её формы: рукопашная свалка, массированные построения, маневренный бой и рой.
Ронфельдт и Аркилла постулировали, что по мере того, как улучшались связь, боевая подготовка и организация, тактика тоже усложнялась, и каждая итерация была лучше предыдущей. Сегодня армии в основном опираются на маневренный бой. Следующей эволюционной фазой могут стать рои.
От рукопашной свалки к массированию
В древности воины дрались врукопашную как отдельные разрозненные единицы (условно, как в «Храбром Сердце»). Первой инновационной доктриной стало изобретение массированных построений вроде греческой фаланги. Они позволили бойцам сражаться в регулярном строю и, таким образом, поддерживать друг друга, действуя как единое целое.
Массированные построения позволяют синхронизировать действия всех участников боя и на порядок увеличивают эффективность отдельных бойцов. Но при этом они требуют сложной организации, серьезной подготовки, а от солдат — способности коммуницировать между собой.
От массирования к маневру
Следующей эволюцией в военном деле стал маневренный бой, который соединил преимущество массированного построения со способностью множества таких построений перемещаться на большие расстояния и поддерживать друг друга. Маневр дал отдельным массированным построениям возможность двигаться независимо друг от друга, заходить врагу во флаг и навязывать ему бой в невыгодных условиях. Однако это новшество потребовало увеличения мобильности и усовершенствования связи — теперь уже не между солдатами, а между частями.
От маневра к рою
Гипотеза Аркиллы и Ронфельдта состояла в том, что маневр — не вершина военной доктрины, а очередная эволюционная стадия, на смену которой придут рои. Рой с точки зрения тактики — это большое число разрозненных единиц или групп единиц, способных координироваться между собой и сражаться как единое целое.
Рой, таким образом, сочетает децентрализованную природу рукопашной свалки, мобильность маневренной части и принципиально новую степень организации и взаимодействия, позволяя большому числу индивидов вести бой совместно. Рой, по сравнению с маневренным боем, предъявляет новые требования к связи и организации, потому что число одновременно маневрирующих и сражающихся элементов в нём гораздо выше.
Сложности роевой тактики
Каждый из четырех типов военной доктрины — рукопашная, массирование, маневр и рой — требует более сложных командных структур, социальной и информационной организации. Примеры всех четырёх (включая и рои) можно обнаружить начиная с Античности, но широкое распространение они получали только когда оно становилось возможным благодаря социальным и информационным инновациям, таким как письменные приказы, сигнальные флаги и радио.
Рои применял ещё Чингисхан, но до сих пор они не играли на поле боя заметной роли. Среди недавних примеров роевой тактики можно назвать сильно децентрализованные явления вроде уличных протестов или погромов. В 2011 году лондонские погромщики передавали друг другу местоположение полицейских баррикад при помощи Blackberry. Они могли быстро рассеиваться в случае нужды, а затем собираться в новом месте и продолжать мародёрство. Полиции было нелегко сдержать толпу, потому что у погромщиков был доступ к более точной информации, причём в реальном времени. Более того, благодаря полной децентрализации они могли быстрее реагировать на изменение реальной обстановки. Толпе не нужно было ждать приказа для смены поведения — люди просто меняли тактику по мере получения новой информации.
Вот примеры узких мест роевой тактики. Её эффективное применение требует постоянного обмена большим количеством информации между разрозненными элементами сети; иначе бой быстро деградирует до рукопашной свалки. Эти отдельные элементы должны не просто передавать и получать информацию, но и быстро её обрабатывать. Необходимо также воспринимать отдельный элемент как расходный материал, потому что в изоляции он становится лёгкой добычей для более крупных массированных групп. Наконец, и это наверняка окажется главной проблемой для современных армий, роевая тактика требует делегировать контроль над боем на передний край. Рой, таким образом, превращается в чистое воплощение примата децентрализации и низовой инициативы. Это даёт ему важное преимущество: мгновенная реакция на действия врага и изменения боевой обстановки.
Оперативные преимущества роёв
Требования к связи и обработке информации, которые предъявляют рои, а также необходимость легко жертвовать отдельными элементами роя, делают эту тактику малоподходящей для живых людей. Зато она идеальна для роботов. По мере того как армии будут разворачивать все больше и больше дешевых роботизированных систем, прямое удалённое управление каждой из них станет непозволительной роскошью — перестанет хватать человеческих ресурсов. Темп операций тоже замедлится. Единственный способ контролировать большое число роботизированных систем — снабдить их способностью к автономным совместным действиям, а человеку-оператору оставить выбор задач на уровне миссии. Кроме того, автономная кооперация принесет принципиальные улучшения в области координации, реакции и скорости. Вот несколько примеров:
Координированные атака и оборона — рои можно применять как в атаке, насыщая вражескую оборону одновременно наступающими с нескольких направлений волнами, так и в обороне. Рои небольших судов могут прикрывать надводные суда от москитного флота противника, перенося внимание на актуальную угрозу. Защитные противо-рои летающих дронов затем могут навестись на цель и уничтожить её, устраняя таким образом возможность атаки со стороны вражеских надводных или воздушных роёв.
Распределенные сенсорные возможности — распределив рой на большой территории, можно получить своего рода огромный сенсор высокой четкости. Помимо этого, такой разрозненный рой мог бы осуществлять распределенно-сфокусированные РЭБ-атаки, синхронно подавляя своими электромагнитными сигналами одну цель.
Отвлекающие маневры — совместно действующие рои роботизированных платформ можно применять в масштабных отвлекающих операциях, совершая ложные отступления или маневрируя, чтобы создать впечатление присутствия более крупной силы. Контролируемые эмиссии разрозненных элементов могут изображать более крупную платформу или даже целое подразделение.
Разум роя — роботизированные системы могут пользоваться «разумом роя» через механизмы распределённого голосования и, таким образом, улучшать распознавание целей, геолокацию и устойчивость к обману.
У роёв есть громадный потенциал, выходящий далеко за рамки простого подавления врага численным превосходством. Однако смена парадигмы в военном деле никогда не бывает следствием только технического прогресса — это всегда сочетание новой техники с новой доктриной, организацией и методами ведения операций. Рои пока — белое пятно, но исследователи уже ставят первые эксперименты, пытаясь понять, как их использовать, контролировать и применять в бою. Здесь нельзя терять ни минуты: большая часть новых технологий в области роёв появляется в частном секторе и вскоре будет общедоступна. Америке нужна агрессивная программа экспериментов и итерационной разработки, которая свяжет вместе разработчиков и военных — в попытке поставить под контроль мощь роёв.
Конец третьей части. Продолжение следует.
Оригинал материала на сайте Warontherocks.com
