La marina americana ha in programma di sventare massicci attacchi di droni “ Super Swarm ” utilizzando l’intelligenza dello sciame contro se stessa
La Marina sta sviluppando tattiche offensive e difensive per “Super Swarms” fino a un milione di droni.
Mentre milioni di sciami di droni potrebbero essere lontani molti anni, gli attacchi con centinaia o migliaia di droni sono molto più vicini e ” sciami di antagonisti su larga scala” sono già una “minaccia imminente ” secondo Isaac Kaminer , professore di ingegneria presso la US Naval Postgraduate School che è un esperto in materia di tattiche di sciamatura e controspionaggio. Il lavoro di Kaminer suggerisce che fermare uno sciame non è semplicemente questione di lanciare un numero sufficiente di missili o proiettili contro di esso; invece, lo sciame deve essere superato in astuzia. E la sua squadra sta cercando di scoprire come si può usare l’intelligenza di uno sciame contro di essa.
Nel 2016 Kaminer stava lavorando allo sviluppo di tattiche per proteggere un “asset navale di alto valore ” (una portaerei) da uno sciame di piccole imbarcazioni senza pilota. È una vera minaccia: la Guardia rivoluzionaria iraniana ha lavorato a lungo su tattiche brulicanti per piccole imbarcazioni contro grandi navi militari. Più recentemente, i ribelli Houthi con l’assistenza iraniana hanno schierato barche telecomandate piene di esplosivi contro petroliere e altri obiettivi, rendendo gli sciami di barche kamikaze una prospettiva più immediata. Presto divenne chiaro che un simile attacco non sarebbe avvenuto isolatamente: le barche robotiche potevano essere integrate con sciami di piccoli aerei senza pilota e sottomarini senza pilota.
Nella definizione di Kaminer, un “Super Sciame” è uno che ha numeri schiaccianti e può includere più modalità: minacce aeree, di superficie e sotterranee. I futuri velivoli senza equipaggio potrebbero persino passare da una modalità all’altra, come i prototipi Flimmer e Flying Sea Glider della US Navy , che potrebbero volare in un’area bersaglio e tuffarsi in acqua per diventare sottomarini, o avvicinarsi sott’acqua prima di eseguire un attacco pop-up.
I Super Swarms rappresentano sia un’opportunità che una minaccia per la Marina degli Stati Uniti, e il lavoro di Kaminer copre sia operazioni difensive che offensive. La Marina è già leader nelle operazioni di sciame offensivo, con il suo sciame di droni LOCUST sviluppato da Raytheon. La chiave per entrambi è come viene controllato lo sciame. I droni attuali sono pilotati a distanza dagli esseri umani; questo diventa impossibile con più di pochi droni, sia per la domanda di personale che per le limitazioni di larghezza di banda. Invece, lo sciame dovrà controllarsi.
“Uno sciame con 10.000 o più droni deve avere livelli estremamente elevati di autonomia”, afferma il consulente Zak Kallenborn . “Nessun essere umano potrebbe gestire la quantità di informazioni necessarie per prendere decisioni”.
La maggior parte delle soluzioni alla sfida coinvolge algoritmi di sciamatura , che funzionano in modi simili agli stormi o agli uccelli di sciami di insetti visti in natura. Se ogni membro dello sciame segue le stesse poche semplici regole, lo sciame può mantenere la coesione senza che le unità entrino in collisione tra loro. Regole simili consentono alle colonie di insetti, dalle termiti che costruiscono tumuli alle api foraggere , di lavorare efficacemente come una squadra senza alcuna intelligenza centrale di controllo.
Lo sciame può essere sconfitto sfruttando le sue regole interne, se queste possono essere individuate. Ad esempio, un intero sciame i cui membri hanno tutti una regola per evitare le collisioni può essere “ ammassato ” da alcuni droni esterni o può essere indotto a incontrarsi l’un l’altro. Se i membri dello sciame sono tutti programmati per attaccare quello che vedono come il bersaglio di valore più alto nel raggio, possono essere tutti indotti ad attaccare lo stesso manichino.
“Un errore di targeting potrebbe generare errori a cascata in tutto lo sciame”, afferma Kallenborn.
Tuttavia la sfida è capire gli algoritmi che governano uno sciame d’attacco di cui non si sa nulla. Il precedente lavoro di Kaminer su tali ” xSwarms” ha esplorato come capire le parti interne dell’operazione di uno sciame osservando il suo movimento e come reagisce agli intrusi . Crede che l’invio di droni agente provocatore provocherà reazioni che possono essere analizzate e sfruttate.
La Marina ha anche gettato le basi per le tattiche dello sciame contro lo sciame, in uno studio sulla superiorità aerea tramite tattiche di sciame decentralizzate e inseguimento autonomo che impiegano una flotta di piccoli droni per sviluppare tattiche contro più attaccanti. Questo si è basato sulla precedente Service Academies Swarm Challenge ospitata da DARPA nel 2017 in cui tre squadre hanno gareggiato in una versione aerea di Capture the Flag con sciami di 25 droni su ciascun lato. Forse non sorprende che, data la loro storia in questo settore, l’Accademia navale degli Stati Uniti abbia vinto quella .
La sfida più grande a livello internazionale sembra provenire dalla Cina, che sta sviluppando capacità di sciame come mezzo di guerra asimmetrica, in particolare per neutralizzare il vantaggio degli Stati Uniti nelle portaerei. Una gamma di sistemi di droni da combattimento Chinse individuati dal satellite l’anno scorso includeva non solo vari droni di grandi dimensioni come il drone stealth Sharp Sword e il Wing Loong Reaper, ma anche almeno due gruppi di droni sciamanti più piccoli. Non si conoscono dettagli su questi sciami.
È probabile che un futuro attacco di Super Swarm contro una forza navale avvenga a velocità che nessun essere umano può seguire, con forze di attacco e difesa che tentano di elaborare gli algoritmi reciproci, sfruttarli e sconfiggerli in tempo reale, sopra, sopra e sott’acqua contemporaneamente. La domanda è: quali sono le migliori tattiche in tali combattimenti e cosa conta di più in termini di velocità, agilità, potenza di fuoco, cervello o numeri? Questo è il tipo di domanda cruciale che affronterà l’ ultima fase della ricerca della Marina .
Questo tipo di futuro di guerre tra robot non è inevitabile. Kallenborn ha già affermato che alcuni tipi di sciame di droni in fase di sviluppo hanno un potere distruttivo sufficiente per essere considerati armi di distruzione di massa e potrebbero essere limitati dal diritto internazionale. E questo includerebbe il tipo di Super Sciami che la Marina sta studiando.
“Uno sciame con 10.000 o più droni armati dovrebbe assolutamente essere classificato come un’arma di distruzione di massa”, afferma Kallenborn.
Mentre le leggi esistenti potrebbero contribuire in qualche modo al controllo di tali armi , il quadro giuridico deve essere rafforzato. In particolare, Kallenborn ritiene che gli Stati Uniti debbano assumere formalmente la posizione secondo cui grandi sciami di droni autonomi letali dovrebbero essere considerati armi di distruzione di massa e le attuali discussioni internazionali sui robot letali devono andare avanti.
“L’opportunità di sviluppare norme e trattati globali sugli sciami di droni e altre armi autonome è ora”, afferma Kallenborn. “Limiti collettivi al numero di droni armati in uno sciame ridurrebbe il rischio per i civili e la sicurezza nazionale”.
I commentatori stanno ancora rimuginando sul significato del risultato AlphaDogfight umano contro AI della scorsa settimana . Tuttavia, se Kaminer e Kallenborn hanno ragione sul potenziale degli sciami, questi scontri aerei sembreranno presto antiquati come duelli su biplani.
