کاربرد هوش مصنوعی در صنایع نظامی

کاربرد هوش مصنوعی در صنایع نظامی

صنعت نظامی مدرن از زیربخش‌هایی تشکیل شده است که هر کدام از این بخش ها می توانند به طور مجزا از کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی بهره گیرند. این مقاله عمدتاً بر قابلیت‌های هوش مصنوعی مختص به عملیات جنگی متمرکزاست. سازمان‌های نظامی و دفاعی از هوش مصنوعی برای موارد زیر استفاده می کنند:

  • تسلیحات خودگردان و بدون نیاز به کاربر و هدف گیری تسلیحات
  • نظارت مخفیانه و جاسوسی
  • امنیت سایبری
  • امنیت ملی
  • امداد و تدارکات
  • وسایل نقلیه خودکارً

تسلیحات خودگردان و هدف گیری تسلیحاتی #

سیستم‌های هدف‌گیری یکی از کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی هستند و براساس میزان دقت و سرعت قفل کردن هدف، مورد ارزیابی قرار می گیرند. با افزایش محبوبیت علوم نظامی(شاخه‌ای از فنون نظامی که درآن با بکارگیری تجهیزات و فنون خاص، کارایی عملیاتی فعالیت های دشمن را کاهش می دهند.) در این شیوه، سیستم‌های هدف‌گیری الکترونیکی باید ابتکار و نوآوری داشته باشند تا کمتر مستعد آسیب دربرابر عملیات دشمن باشند.

امروزه پلتفرم‌های تسلیحات خودکار برای شناسایی و ردیابی هدف از کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی استفاده می کنند، همچون تکنیک های بینایی کامپیوتر در عملیات های ردیابی  و قفل کردن روی هدف.

اساساً یک سلاح خودکار زمانی مستقل می‌شود که سیستم آن بتواند اهداف را درفضایی که برای محافظت مستقر شده است شناسایی و ردیابی کند

هدف هوش مصنوعی در شناسایی، پیداکردن استراتژیک ترین هدفی است که ارزش تمرکز برای  شلیک را داشته باشد و به اپراتور ناظر بر مانیتور هشدار بدهد. هدف ممکن است پهباد دشمن باشد که با سرعت زیادی به فضای درگیری پرواز می کند که با استفاده از کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی شناسایی می شود.

درحال حاضر هیچ پلتفرم اسلحه خودکنترل شونده ای که بدون تایید اپراتور ناظر شلیک کند؛ وجود ندارد یا حداقل عملیاتی نشده است. یکی از کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی  ایجاد یک استراتژی برای سلاح‌های خود کنترل شونده است و از مزیت های آن نسبت به سیستم‌های سنتی می توان به این اشاره کرد که سلاح‌های کلاسیک در معرض حواس پرتی  وخطای انسانی هستند.

سلاح‌های خودکار  اما به چشمان همیشه تیزبین بینایی کامپیوتر این اجازه را می دهد که از حملات موشکی غافلگیرکننده ای که با هدف  ساقط کردن  درهوا است، جلوگیری کند. مدل ماشین لرنینگ مورداستفاده در این نوع از نرم افزارهای هدف‌گیری، از داده‌های بصری  استفاده می کند که توسط دوربین های نصب شده بروی برجک‌ها و دیگرپلتفرم‌های تسلیحاتی  که  از زوایای مختلف و در شرایط نوری گوناگون جمع آوری شده‌اند، آموزش داده می شوند.

این تصاویر و فیلم‌ها بعنوان یک هدف، اقدام خصمانه یا زمین طبیعی علامتگذاری شده و سپس از طریق الگوریتم ماشین لرنینگ اجرا میشوند.

درحال حاضر بینایی کامپیوتر  به عنوان یکی از کاربردهای هوش مصنوعی، برای سیستم‌های موشکی، سیستم‌های پرتاب‌کننده موشک دستی و همچنین اژدرهای دریایی بزرگتر استفاده می شود. مثلاً درحین پرواز و مشاهده هدفی که درحال تلاش به اقدامات متقابل یا مانورهای فراری هستند، نرم افزارهدف‌گیری موشک این اجازه را به خلبانان می دهد تا واکنش مناسبی نشان دهند و همچنان بر روی هدف خود قفل کنند. 

سیستم‌های دفاعی پیشرفته Rafael  ادعا میکند که سیستم راکت دستی gil2  از بینایی کامپیوتر برای هدف‌گیری پیشرفته استفاده میکند. در سال 2017 نیروی دریایی ایالات متحده طرح آن را بررسی و تصویب کرد و اجازه داد تا به فعالیت‌های نظامی و سپس به استقرار احتمالی منجر شود. هوش مصنوعی همچنین میتواند بعنوان یک سلاح در حوزه‌ی سایبری استفاده شود.

یکی از کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی  Blade است که با سیستم الکترونیکی سازگار با یادگیری رفتاری تنظیم میشود، و سیستمی است که برای حمله و غیرفعال کردن شبکه‌های ارتباطی با استفاده ازهوش مصنوعی استفاده می شود، هوش مصنوعی نقش مهمی در توانایی Blade برای شناسایی و توصیف تهدیدات ارتباطی جدید، یادگیری نحوه پارازیت کردن آن و سپس ارزیابی اثربخشی پارازیت در میدان دارد.

علاوه براین Lockheed Martin  ادعا میکند که Blade می تواند اقدامات متقابل نرم افزار دشمن را پیش بینی کرده و برای پارازیت پایدار منطبق شود.

یک سلاح سایبری مانند(Blade) که می تواند ارتباطات بی سیم را در میدان جنگ غیرفعال کند، فراتر از اختلال در ارتباطات صوتی و متنی است زیرا می تواند وسیله‌ای برای خنثی‌سازی وسیله انفجاری دست‌ساز (IED) نیز فراهم کند.

اغلب پهپادهای کوچک تجاری هوش مصنوعی، می توانند به عنوان بمب‌های کنترل از راه دور استفاده شوند و به تروریست‌ها این امکان را داده که مواد منفجره کوچک را روی یک پهپاد متصل کرده و آن را بر فراز یک پایگاه نظامی به پرواز درآورند.

پهپادها بصورت بی سیم یا از طریق تلفن همراه یا خود ریموت پهپاد منفجر می شوند. Blade می تواند سیگنال ارتباط بی سیم کنترل از راه دور یا تلفن همراه را که در تلاش برای منفجر کردن یک بمب دست ساز است؛ غیرفعال کند و درنتیجه پهپاد و ماده منفجره خنثی  و از حمله تروریستی جلوگیری شود.

نظارت مخفیانه و جاسوسی #

 درسرتاسرجهان، ارتش توسط کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی روزانه مقادیر زیادی از داده‌های نظارت تصویری را از منابع مختلف مانند: دوربین‌های تلفن، اطلاعات لپتاپ، نظارت تصویری، دوربین‌های کاشته شده، پهپادها و فیلم‌های ماهواره‌ای بدست می‌آورد. جمع‌آوری داده‌ها، نکته چالشی در این فرآیند نیست بلکه پردازش آنهاها برای اطلاعات استراتژیک مهم است.

نرم افزار بینایی ماشین پتانسیل این را دارد که سریع‌تراز تحلیلگران انسانیِ آموزش دیده و حجم زیادی از داده‌ها را برای دید کلی مرتب کند.

درحال حاضر وزارت دفاع ایالات متحده و سایرسازمان‌های ملی، از ماشین لرنینگ، بینایی کامپیوتر وهمچنین کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی برای عملیات نظارتی استفاده می کنند. به طور مثال: (Project Maven) تلاشی ازسوی وزارت دفاع ایالات متحده برای ایجاد هوش مصنوعیِ بینایی کامپیوتری است که حجم عظیمی از فیلم های نظارتی گرفته شده توسط تجهیزات نظارتی جنگی  ارتفاع پایین مانند: پهپادها را می تواند دسته‌ بندی و شناسایی کند.

از مطالب بیان شده توسط گوگل و وزارت دفاع ایالات متحده می توان استنباط کرد که مدل ماشین لرنینگ مورد استفاده در پروژه(Maven) برای شناسایی ۳۸ نوع مختلف از اشیا آموزش دیده بود و  هوش مصنوعی، آن اشیا را درطول ساعت‌ها فیلم از زوایا و شرایط نوری مختلف شناسایی می کند. اشیا داخل فیلم  برچسب زده می شوند، مانند: خودرو یا سلاح شخصی. سپس این فیلم از طریق الگوریتم ماشین لرنینگِ نرم‌افزار اجرا می شود. ا

تیم نظارت، فیلم تازه گرفته شده را که در نرم‌افزار ( Project Maven ) برچسب‌گذاری نشده است میتواند آپلود کند. سپس الگوریتم نرم‌افزار، می تواند محتویات فیلم را تعیین کرده و هرگونه ناهنجاری یا اشیا مرتبطی را که برای علامت‌گذاری آموزش داده شده است را شناسایی کند. سپس این سیستم با کمک کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی  به روشی ناشناخته، به اپراتور انسانی هشدار میدهد و اشیا علامت گذاری شده در صفحه نمایش ویدئو را برجسته میکند.

یکی دیگر از کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی، تصویربرداری ماهواره ای است. تصویربرداری ماهواره‌ای به اپراتور اجازه می دهد تا حرکت هدف را درمناطق بزرگ ردیابی کرده، الگوهای عادی فعالیت را برای یک مکان تعیین کرده و زمانیکه آن الگوها متفاوت هستند؛ ناهنجاری‌ها را تشخیص دهد.

مقدار زیادی از داده‌های تصویربرداری ماهواره‌ای در شبکه‌های مختلف بوسیله (Orbital Insight) بهم پیوند می خورند تا تصاویری باکیفیت بالا ازهرمکانی در کره‌ی زمین جمع‌آوری کند و مفیدترین بخش های هرکدام را از روی تصاویر جمع آوری کند.

یک مطالعه درباره پیش‌بینی ذخایر نفت  چنین نوشته است که نرم افزار بینایی کامپیوتر ( orbital insight ) از کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی استفاده می کند که می تواند مخازن نفت را شناسایی کرده و سپس ظرفیت آنها را به منطور محاسبه عرضه کلی اندازه‌گیری کند. آن ها معتقدند: حجم نفت زیرزمین، قابل مشاهده‌ است زیرا مخازن دارای سقف شناور هستند و با استفاده از تکنیک‌های تشخیص سایه، اندازه سایه‌ی هلالی شکل روی سقف آن را می توان سنجید و پربودن آن را نیز محاسبه کرد.

در اهمیت این فناوری باید گفت در  دولت دونالد ترامپ به عنوان رییس جمهور ایالات متحده، وی بیش از سه برابر بودجه  یک ساله این سیستم  را به میزان ۸۳ میلیارد دلار را برای تنها یکی از برنامه‌های شناسایی موشک مبتنی بر هوش مصنوعی  پیشنهاد کرده بود.

امنیت ملی #

یکی ازکاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی ، شناسایی روندها و الگوهای موجود درمجموعه ای از داده‌ها است که برای پیش‌بینی احتمال وقوع و زمان وقوع مجدد آن روند استفاده می شود. این تحلیل قدرت پیش بینی نامیده شده و درحال حاضر برای مسائل امنیت ملی استفاده می شود.

مدل‌های تحلیلی پیش بینی کننده را می توان جهت مقابله و آمادگی برای فعالیت‌های غیرقانونی، مانند: خرید سلاح یا مواد ساخت بمب  در یک فروشگاه استفاده کرد که به آژانس‌های اطلاعاتی اجازه می دهد تا قبل ازاجرای نقشه از اقدام آن جلوگیری کنند. همچنین نرم افزار پیش بینی تحلیل قدرت می تواند براساس عوامل محیطی مختلف و داده‌های سوابق جنایی گذشته، مظنونان احتمالی جرم را پیش بینی کند.

درحال حاضر CIA. FBI. LAPD  و سایر سازمان‌های دولتی ایالات متحده از (Palantir) بعنوان نرم افزار تحلیلی پیش بینی کننده استفاده می کنند.

ادغام مجموعه عظیمی از داده‌ها توسط  هوش مصنوعی در صنایع نظامی، این امکان را به دولت ها می دهد که الگوهای مرتبط با اقدامات غیرقانونی را پیدا کنند. از سال ۲۰۱۱ ، نیروی ویژه ارتش امریکا، نرم افزار (Palantir) را در طول جنگ در افغانستان اضافه کرد تا لیستی از سازندگان بمب هسته ای که به تروریست ها کمک می کنند را تهیه کنند.

طبق مطالعه موردی(palantir) محققان ارتباط بین داده‌های آب‌وهوا، سیگنال‌های فرمان از حملات(IED) و بیومتریک‌های جمع‌اوری شده از وسایل انفجاری را به افراد و شبکه‌های سازنده بمب شناسایی کردند.

امنیت سایبری #

کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی و امنیت سایبری تقاضای بالایی دارد.  بدین معنا که بازاریابان هوش مصنوعی و پیمانکاران دفاعی از ماشین لرنینگ برای ارائه محصولات امنیتی استفاده می کنند که می تواند تهدیدها را قبل از اینکه بر شبکه‌ها تاثیر بگذارند شناسایی و پیش بینی کند. با توجه به حجم داده‌های جمع آوری شده در بخش آخر و همچنین خطر افشای اطلاعات دولتی، بنظر می رسد امنیت سایبری اولویت بالایی برای ارتش و نیروی دریایی ایالات متحده داشته باشد.

تهدیدات امنیت سایبری اشکال و اندازه‌های مختلفی دارند.  هوش مصنوعی در صنایع نظامی این قابلیت را دارد که نقش مهمی در اقدامات پیشگیرانه برای ارتش ایفا کند. امروزه، یک نرم‌افزار قادراست موقعیت‌های دیجیتالی مختلف، مانند ایمیل یا فلش مموری جدید را شناسایی کند که احتمالاً تله یا ابزاری برای کاشت بدافزار است.

(BAE Syetems) یک شرکت دفاعی، امنیتی و هوافضا مستقر در لندن است.

که با شرکت DARP همکاری ۵.۲ میلیون دلاری برای توسعه CHASE انجام داده است. Chase نرم افزاری است که با استفاده از کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی تهدیدات سایبری را شناسایی و پیش بینی می کند.

نرم افزار CHASE  ممکن است درابتدا به مجموعه داده‌های برچسب گذاری شده‌ای نیاز داشته باشد و از مقادیری نرمال برای معیارهای مختلف و همچنین از سرورهای شبکه داخلی و سیستم‌های تشخیص نفوذ بدون هوش مصنوعی کار بگیرد.

 این  قابلیت به نرم افزار اجازه می دهد تا یک خوانش پایه ای را در یک شرایط عملیاتی استاندارد شناسایی کند. سپس نرم افزار برای شناسایی ناهنجاری‌های شبکه و با استفاده از نفوذهای امنیتی قبلی، آموزش داده می شود. هنگامی که نرم افزار ” یاد میگیرد” چه مقدار از پارامترها می تواند در مقابل یک تهدید فعال شوند؛ بنابراین، می توان از سیستم برای ترغیب تحلیلگران امنیت انسانی استفاده کرد و از طریق داشبورد اطمینان حاصل کرد که تمام تهدیدات امنیتی جدید در اولین فرصت شناسایی می شوند.

امداد و تدارکات #

همانطور که گفته میشود “دانش قدرت است” و  هوش مصنوعی در صنایع نظامی این توانایی را دارد که دانش  تصمیم گیرندگان را افزایش دهد و به آنها اجازه دهد تصمیمات بهتر و آگاهانه‌تری بگیرند. زمانیکه نوبت به شیوه‌های لجستیک و نگهداری در یک سازمان می رسد؛ هوش مصنوعی این قابلیت را دارد که لجستیک، تعمیر و نگهداری تجهیزات نظامی کارامدتر و مبتنی بر داده‌ را فراهم کند.

دریافت هشدارها و تولید گزارش #

یکی از جنبه‌های بهبود لجستیک یک سازمان، بهبود سرعت تصمیم گیری و اجرای آن است. به طور مثال رابط های مکالمه‌ای این قابلیت را دارند که اثربخشی و سرعت تصمیم گیری افسران را افزایش دهند.

رابط های مکالمه به افسران این امکان را می دهند که اطلاعات متنوعی را در رابطه با سیستمی که روی آن نصب شده است درخواست کنند و بدون نیاز به تعامل انسانی و خطای انسانی آنها را بطور دقیق‌ برسی کنند.

 رابط های مکالمه‌ای برای استفاده نظامی مشکلات بیشتری نسبت به استفاده با عموم دارند. آنها باید با درجه بالایی از اطمینان کار کنند وگرنه اشکالات خطا یا عدم دقت می تواند به قیمت جان یک یا چند اپراتور تمام شود. سیستمی که به درستی گزارش برنامه ریزی شده‌ای را درحین نبرد به یک فرمانده ارائه نم یکند؛ ممکن است باعث شود فرماندهی و تیم  تحت فرمان آنها بشدت درحالت غافلگیری  و در یک سناریوی بالقوه خطرناک قرار بگیرند.  


تعمیر و نگهداری از وسایل نقلیه #

یک ارتش وسایل نقلیه متعددی را نگهداری می کند، این وسایل نقلیه باید درصورت آسیب دیدن درجنگ توسط محیط یا ازطریق فرسودگی عادی نگهداری شوند. باتوجه به تعداد بسیار زیاد صنایع دستی که نیاز به تعمیرو نگهداری دارند؛ هر روشی که کارایی تعمیر آن را افزایش دهد احتمالا مورد استقبال قرارخواهد گرفت. کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی این قابلیت را دارد که به تعمیر ناوگان وسایل نقلیه کمک کند.

لاکهید مارتین با شرکت NGRAIN در پروژه‌های تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ برای بهبود کارایی تعمیرونگهداری هواپیماهای F-35  مورداستفاده توسط نیروی هوایی ایالات متحده همکاری کرد. این پروژه  هزینه‌ها را کاهش داد و ایمنی خلبان را از طریق عملیات تعمیر و نگهداری کارامد افزایش داد.   

اما به طور سنتی، تکنسین های تعمیر و نگهداری مناطق آسیب دیده بدنه هواپیما را با درنظر گرفتن یک در بخش آسیب دیده و علامت گذاری نقاط مرجع روی فیلم ارزیابی می کنند. سپس نقشه های خطی از فیلم با تاریخچه داده های تعمیر در یک صفحه گسترده ارجاع داده می شود. مهندسان تعمیر و نگهداری لاکهید مارتین این فرآیند را خسته کننده و وقت گیر می دانستند.

لاکهید مارتین با استفاده از کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی توانست مجموعه نرم‌افزاری سیستم‌های اطلاعات لجستیک خودکار (ALIS) را برای استفاده با F-35 توسعه بدهد و همچنین به روشی برای مهندسان خود نیاز داشت تا گزارش‌های آسیب را به صورت سه بعدی و با دقت بالایی ایجاد کنند.

طبق مطالعه موردی، تکنسین‌های تعمیر و نگهداری می‌توانند از ابزار NGRAIN برای وارد کردن شماره منحصر به‌ فرد هواپیما و جمع‌آوری آسیب‌های تاریخی و داده‌های تعمیر استفاده کنند. سپس تکنسین نوع آسیب و جزئیات ابعاد را در طول هر چرخه تعمیر و نگهداری جدید وارد می کند. این اطلاعات به صورت خودکار در نرم افزار ALIS ذخیره می شود و در آینده قابل بازیابی است.

NGRAIN ادعا می کند که استفاده از  هوش مصنوعی در صنایع نظامی و    راه حل مدل سازی سه بعدی آنها به مهندسان تعمیر و نگهداری لاکهید کمک کرد تا زمان نگهداری را کاهش دهند. نیروی هوایی ایالات متحده علاوه بر این درخواست کرد که راه حل گزارش خسارت در F-22 Raptor مستقر شود.

وسایل نقلیه خودکار #

مایکل گریفین، معاون وزیر دفاع ایالات متحده در امور تحقیقات و مهندسی، اظهار داشت که اپراتورهای نظامی که عملیات پشتیبانی لجستیکی را انجام می‌دهند، حداقل 50 درصد از تلفات را در زمان جنگ تشکیل می‌دهند. او به قانونگذاران در کنگره گفت: «اگر این کار را می‌توان با یک وسیله نقلیه بدون سرنشین خودکار با الگوریتم رانندگی نسبتاً ساده و با کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی انجام داد که در آن نگران عابران پیاده وعلائم جاده‌ای و همه اینها نباشم، چرا این کار را نکنم ؟

قابلیت‌های نظری وسایل نقلیه خودران و استفاده از کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی و ارتش بسیار زیاد است، زیرا ارتش از انواع وسیعی از وسایل نقلیه استفاده می‌کند.                             

تعداد زیادی از پیمانکاران دفاعی نظامی در حال تحقیق در مورد اتومبیل های خودران و کامیون های کار برای استفاده در ساخت و سازهای نظامی و تدارکات هستند. به عنوان مثال؛ یک کامیون خودران می تواند از یک سیلو شن و ماسه به عقب و جلو حرکت کند، در حالی که کارگران نظامی به ساخت کیسه های شن ادامه می دهند.

علاوه بر این، تمایل مشاهده شده در صنعت پیمانکاران دفاعی قابل درک به نظر می رسد زیرا استقلال وسایل نقلیه امکان افزایش بهره وری و افزایش ایمنی اپراتورهای انسانی را فراهم می کند. به عنوان مثال، وسایل نقلیه خودران با کمک  هوش مصنوعی در صنایع نظامی قادر به گشت زنی در یک منطقه امن بوده و  هرگونه نشانه ای از متجاوزان را با تمرکز دوربین های خود بر روی مکان های احتمالی  بررسی نموده و سپس هشدار های لازم را به نیروهای امنیتی انسانی می دهد که منجر به کاهش قابل توجه نیروهای گشت انسانی می شود.

شرکت های متعددی در تلاش هستند تا با استفاده از کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع نظامی قابلیت های خودران را به انواع خودروها اضافه کنند. مثلاً بوئینگ در حال کار   بر روی زیردریایی ها خود کنترل شونده است. اوسی دیوید، مهندس ارشد فرماندهی ماموریت، گفت: هم دولت چین و هم وزارت دفاع ایالات متحده در حال توسعه کیت‌های سخت‌افزار و نرم‌افزاری هستند که می‌توانند در سکوهای مختلف زمینی مانند تانک‌ها و نفربرهای زرهی نصب شوند تا سطح خود کنترل شوندگی را افزایش دهند.

منابع #

لینک کوتاه این مقاله:
مریم نعیم زاده
مریم نعیم زاده

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.