CC BY
108Перспективы применения искусственного интеллекта в управлении войсками
Полковник в отставке Б.Б. ИШЕЧКИН, кандидат военных наук
Полковник в отставке В.Б. ИШЕЧКИН, кандидат военных наук
Подполковник в запасе С.В. ЕВТИХОВ
АННОТАЦИЯ
ABSTRACT
Предлагаются основные направления применения искусственного интеллекта в управлении войсками в современных условиях.
The paper suggests the main directions of application of artificial intelligence in command and control of troops in modern conditions.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
KEYWORDS
Управление войсками, автоматизированные системы управления войсками (АСУВ), искусственный интеллект (ИИ), технологии искусственного интеллекта, формализация боевых действий.
Force management, automated force management systems, artificial intelligence, artificial intelligence technologies, for-malization of combat operations.
В НАСТОЯЩЕЕ время одним из основных направлений повышения боевых возможностей войск является активное применение автоматизированных систем управления войсками и оружием при подготовке и ведении боевых действий.
Автоматизированная система управления войсками и оружием — это совокупность взаимоувязанных автоматизированных управляющих и информационных систем, комплексов средств автоматизации, программно-технических комплексов, выносных (удаленных) автоматизированных рабочих мест (АРМ) должностных лиц органов управления. Применение АСУВ позволяет повысить эффективность управления войсками (силами) за счет автоматизации таких процессов управления, как:
• сбор, обработка и отображение данных обстановки на АРМ должностных лиц;
• прием, оценка, подготовка (формирование) и передача команд боевого управления, сигналов оповещения, опознавания, взаимодействия, целеуказания;
• прием, документирование, хранение и обработка текущей информации и боевых документов в процессе управления;
• согласование применения (взаимодействия) родов войск, систем
и средств боевого управления, разведки, навигации, связи и других мероприятий в условиях изменяющейся оперативно-тактической обстановки.
Важным дополнением в функционал АСУВ явилось создание информационно-управляющей подсистемы интеллектуального типа, ориентированной на получение оценок о ходе и исходе предстоящих и текущих боевых действий по прогнозным и уточненным вариантам действий своих войск и войск противника. В данной подсистеме осуществляется автоматизация интеллектуальной (творческой) составляющей работы должностных лиц органов управления, предусматривающая предоставление командирам прогнозных оценок общих показателей боя (глубины, темпов продвижения, потерь сторон и др.) применительно к вариантам разрабатываемых ими решений и, таким образом, обеспечивается автоматизированная поддержка выработки наиболее рациональных вариантов решений. Однако в любом случае окончательный выбор и принятие решения остаются прерогативой командира1.
Существующие АСУВ по объективным причинам не в полном объеме могут реализовать полноценную помощь командирам и штабам в творческой (мыслительной) деятельности при подготовке и в ходе боя. Основной причиной такого положения дел является огромное количество слабоструктурированной исходной информации (ее неопределенность, неполнота, противоречивость и неточность), которую вынуждены использовать лица, принимающие решения (ЛПР), при организации боевых действий. В силу этого оценки исходной обстановки по вариантам действий войск противника носят глубоко гипотетический и ориентировочный характер и, таким образом, не служат в долж-
ной степени повышению количественной обоснованности решений должностных лиц (ДЛ).
В рамках новых информационных технологий в настоящее время активно развиваются системы искусственного интеллекта, опирающиеся на использование баз знаний. Считается, что методы и средства ИИ потенциально позволят осуществить моделирование элементов мыслительной деятельности человека в процессе принятия решений при управлении войсками. При этом к числу наиболее сложных относятся вопросы реализации интеллектуальной поддержки принятия решения на тактическом уровне. Задачи, связанные с интеллектуальной поддержкой деятельности ДЛ органов управления, становятся составной частью общего комплекса задач, обеспечивающих организацию и ведение боевых действий.
Искусственный интеллект представляет собой комплекс технологических решений, позволяющий имитировать когнитивные (познавательные) функции человека (включая самообучение и поиск решений без заранее заданного алгоритма) и получать результаты, сопоставимые как минимум с результатами интеллектуальной деятельности человека. Искусственный интеллект — это машинная система, способная обучаться, получать и использовать объективные знания и опыт, принимать разные решения (с каждым разом все более и более оптимальные), выстраивать стратегии, применять абстрактные концепции и решать творческие задачи наподобие человеческого мозга2 .
Основу технологий ИИ составляют3: машинное обучение, искусственные нейронные сети и новейшие информационные технологии, в частности технологии Big Data (обработка сверхбольших массивов разнородных данных). Под машин-
ным обучением понимается способность интеллектуальной подсистемы воспринимать и анализировать текущую оперативно-тактическую обстановку, пополняя тем самым базу знаний, и предлагать (объяснять) возможные варианты ее разрешения. Искусственная нейронная сеть, представленная в виде математической модели боя (системы управления войсками), построенная по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей, дает возможность командиру и штабу в режиме реального времени видеть текущую ситуацию складывающейся оперативно-тактической обстановки. Технологии Big Data позволяют оперировать с большим объемом данных и включают не только сами данные, но и инструменты обработки, позволяющие оценивать как конкретные показатели боя, так и общую тенденцию развития событий или изменения состояния объектов управления.
Технологии ИИ находят свое применение при решении следующих задач:
• оценка противника — распознавание объектов и определение их состояния;
• оценка своих войск и моделирование действий по сложившимся ситуационным состояниям в зависимости от действий противника (в том числе самообучение при моделировании) боевых действий;
• оценка состояния системы управления, боевого обеспечения и их влияния на боевые возможности войск;
• накопление и применение знаний об особенностях тактики действий противника и возможные альтернативы ответных действий;
• работа в едином информационном пространстве с большим объемом разнородной информации о противнике.
Общение с ИИ осуществляет должностное лицо, заинтересованное в результате и (или) способе его получения. После обработки диалоговым компонентом данные о задаче пользователя поступают в подсистему общения. Подсистема логического вывода на основе входных данных, общих данных о проблемной области и правил формирования вывода из базы знаний представляет решение задачи. Если реакция подсистемы не понятна пользователю, он может потребовать объяснения. Наполнение системы знаниями осуществляется через соответствующую подсистему наполнения знаниями.
Анализ задач, решаемых в интересах управления войсками при подготовке боевых действий, позволил выделить перечень основных функциональных задач, для решения которых целесообразно использовать технологии искусственного интеллекта.
Первая. Дальнейшее совершенствование формализации боевых действий путем представления в виде совокупностей боевых процессов и процессов управления4. Под формализацией понимается замена реального объекта (боя) его информационной моделью. Анализ хода выполнения тактических задач показывает, что в содержании боевых процессов могут быть выделены этапы (периоды) боевых действий, оказывающие существенное (решающее) влияние на ход выполнения той или иной задачи — огневые удары, удары войск, действия сил и средств в ближнем бою, передвижение войск и др. Ядром базы знаний являются продукционные правила поведения, на основе которых осуществляется функционирование объектов модели. Следует отметить, что в настоящее время моделей подобного уровня нет. Эту задачу следует рассматривать как перспективную для
В рамках новых информационных технологий в настоящее время активно развиваются системы искусственного интеллекта, опирающиеся на использование баз знаний. Считается, что методы и средства ИИ потенциально позволят осуществить моделирование элементов мыслительной деятельности человека в процессе принятия решений при управлении войсками. При этом к числу наиболее сложных относятся вопросы реализации интеллектуальной поддержки принятия решения на тактическом уровне. Задачи, связанные с интеллектуальной поддержкой деятельности ДЛ органов управления, становятся составной частью общего комплекса задач, обеспечивающих организацию и ведение боевых действий.
разработки унифицированной платформы автоматизированной системы управления с технологией ИИ тактического звена.
Вторая. Адекватный учет и формализация процессов управления, осуществляемых при подготовке и в ходе боя и направленных на обеспечение упреждения противника в действиях5. Говоря о задаче принятия решений, необходимо отметить, что она является слабоструктурированной и один из возможных путей ее решения — разработка интеллектуальных векторов работы должностных лиц. Вся их работа по формированию предложений в решение командира осуществляется под управлением вектора, который будет представлять собой интеллектуальную информационно-управляющую подсистему органа управления.
Третья. Разработка графических боевых документов. Графическое представление оперативно-тактической обстановки на электронной карте предполагает интеллектуальный анализ местности, ориентацию направлений действий элементов боевых порядков в соответствии со сложившейся обстановкой, их взаимное расположение и корректное отображение и т. п. Обозначенную задачу также предлагается возложить на ИИ.
Четвертая. Моделирование боевых действий. Используется в основном для оценки эффективности ва-
рианта действий войск, т. е. решается прямая задача оценки эффективности, что оказывает определенную помощь лицу, принимающему решение. По нашему мнению, необходимо использование моделирующего комплекса, обеспечивающего решение обратной задачи оценки эффективности, т. е. помогающего наилучшим образом действовать в данной ситуации. Для успешного решения этих задач необходимо применение информационных интеллектуальных систем на основе самообучения. Таким образом, для поиска лучшего варианта действий в конкретной ситуации необходимо использование технологий ИИ.
П я т а я . Уточнение вариантов выполнения боевой задачи с учетом динамики современных боевых действий. Необходимость оперативного прогнозирования этих изменений по текущему состоянию в целях определения возможных угроз (создание брешей, возможность окружения, угроза прорыва, угроза затопления и т. п.) требует создания мощной системы мониторинга во всех звеньях управления. Следствием этого должно быть оперативное реагирование на изменения обстановки, доведение командной информации до объекта управления, контроль за ее исполнением.
Основная задача управления войсками на этапе ведения боевых действий заключается в практической реализации принятых на этапе под-
готовки решений с учетом складывающейся боевой обстановки. И именно динамика изменений боевой обстановки определяет эту специфику. Резкая смена обстановки, обусловленная скоротечностью боевых процессов, определяет необходимость выработки соответствующих корректирующих управляющих воздействий, обеспечивающих управление огнем и маневром общевойсковых формирований, в интересах сохранения заданной на этапе подготовки боя траектории управления.
Решение задачи непрерывного сбора, хранения и анализа информации, в том числе и неструктурированной, от элементов боевого порядка невозможно осуществить без применения технологий ИИ.
Шестая. Формирование различных директивных, планирующих и других документов, сформированных по результатам проведения оперативно-тактических расчетов и моделирования боевых действий. Анализ распределения общего времени показывает, что основное время в ходе организации боя тратится на разработку планирующих документов. В общем лимите отведенного времени рутинная работа по разработке планов, представлению и утверждению документов занимает более 55 %. При этом непосредственно на выработку решения и на практическую отработку вопросов организации боя по взаимодействию, управлению и обеспечению отводится менее половины общего времени. Таким образом, время должностных лиц тратится большей частью на выполнение рутинной работы по формированиею и представлению документов. В данной связи необходима технология интеллектуального документооборота, обеспечивающая повышение оперативности работы должностных лиц. Это позволит выделить дополнительное время на интеллектуально емкий
процесс выработки решения на бой и его организацию.
Седьмая. Оценка достоверности результатов моделирования. В ходе боевых действий на основе постоянного сбора, анализа и обобщения данных обстановки, ее оценки осуществляется контроль за ходом боя и степени реализации утвержденного плана. С использованием ИИ производится мониторинг текущей тактической обстановки, в ходе которого оцениваются ее состояние, соответствие плану боя и выявляются критические отклонения от него (критические ситуации).
Показатели прогнозируемой и текущей обстановки сравниваются с показателями критического характера (например, потери сторон, достигшие критических значений, при которых наступающие утрачивают возможности для наступления, с заданными степенями огневого поражения объектов противника и др.). При выявлении критических ситуаций осуществляется формирование вариантов возможных уточненных решений по корректировке действий
Искусственная нейронная сеть, представленная в виде математической модели боя (системы управления войсками),
построенная по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей, дает возможность командиру и штабу в режиме реального времени видеть текущую ситуацию складывающейся оперативно-тактической обстановки. Технологии Big Data позволяют оперировать с большим объемом данных и включают в себя не только сами данные, но и инструменты обработки, позволяющие оценивать как конкретные показатели боя, так и общую тенденцию развития событий или изменения состояния объектов управления.
Основная задача управления войсками на этапе ведения боевых действий заключается в практической реализации принятых на этапе подготовки решений с учетом складывающейся боевой обстановки. И именно динамика изменений боевой обстановки определяет эту специфику. Резкая смена обстановки определяет необходимость выработки соответствующих корректирующих управляющих воздействий, обеспечивающих управление огнем и маневром общевойсковых формирований, в интересах сохранения заданной на этапе подготовки боя траектории управления.
войск в пределах общего замысла, утвержденного старшим начальником, с учетом набора вариантов уточненных решений, подготовленных на этапе организации боевых действий.
Внедрение технологий ИИ в управлении войсками должно носить комплексный характер, т. е. они должны не только решать какую-либо отдельную расчетную задачу, но и выполнять комплекс мероприятий в цикле управления. Это, в свою очередь, повлечет за собой необходимость внесения изменений во все нормативные
документы, определяющие порядок работы должностных лиц. Конечным результатом при планировании боя должны стать не планы по видам обеспечения и отдельные оперативные расчеты, а понимание целостности боя как органичных взаимосвязанных пространственно-временных событий с изменением определенных количественно-качественных показателей в ходе выполнения боевых задач.
В будущих вооруженных конфликтах в среднесрочной перспективе центр тяжести переместится на противоборство систем управления средствами поражения, управления и разведки, так как для обеспечения военного доминирования ведущие страны мира выбрали стратегию широкомасштабного использования ИИ в своих системах вооружений и управления, а это вынуждает и другие страны пойти этим же путем. Одним из возможных эффективных решений по противодействию перспективным высокотехнологичным интеллектуальным средствам может стать внедрение технологий ИИ в существующие комплексы средств автоматизации. Использование технологии ИИ позволит командиру и штабу в полной мере реализовать предъявляемые требования к управлению войсками.
ПРИМЕЧАНИЯ
1 Балашов О.В. Об актуальных проблемах автоматизации управления войсками // Военная Мысль. 2005. № 3.
2 Указ Президента Российской Федерации «О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации» № 490. Утвержден 10.10.2019.
3 Буренок В.И. Искусственный интеллект в военном деле // Арсенал Отечества. 2021. № 3 (53).
4 Сухоруков Ю.С., Донсков Е.Ю., Меркулов С.Н., Фомин В.В. Проблемы автоматизации интеллектуальной поддержки
принятия решений общевойсковыми командирами в тактическом звене // Военная Мысль. 2009. № 9. С. 43—53.
5 Житенев С.А. и др. Метод учета процессов управления при моделировании ситуационного конфликта сложных организационно-технических систем в интересах оценки эффективности автоматизации управления / С.А. Житенев, С.Н. Меркулов, Ю.С. Сухоруков, В.В. Фомин // Материалы VIII международной научно-технической конференции «Кибернетика и высокие технологии XXI века». Воронеж, 2007.
