AI và robot quân sự

Cuộc xung đột Nga – Ukraine mang lại nhiều bài học giá trị về sự phát triển của chiến tranh cường độ cao trong bối cảnh các bên tham chiến đối đầu nhau đều được trang bị những hệ thống vũ khí công nghệ cao.

Những bài học này cho chúng ta thấy sự cần thiết phải cập nhật các thực tiễn hoạt động, học thuyết và định hướng tương lai của cơ sở công nghiệp quốc phòng chúng ta.

Sự trở lại của những cuộc xung đột cường độ cao ngay tại cửa ngõ của châu Âu đang làm đảo lộn thế cân bằng chiến lược, các học thuyết và chiến thuật. Chiến trường nay trở thành một không gian đa chiều phức hợp, nơi các hệ thống này được tích hợp trong hệ thống khác, trong đó hệ thống robot tác chiến không – đất ngày càng được thường xuyên kết hợp với hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) tại các trung tâm chỉ huy – kiểm soát và các hệ thống vũ khí.

Vai trò của AI ngày càng tăng

Các cường quốc quân sự trên thế giới đều coi AI như phương tiện mang tính cách mạng thay đổi chiến tranh và tạo ưu thế trước đối phương. Một cuộc chiến có sự can thiệp của AI sẽ không lệ thuộc vào một loại vũ khí duy nhất, một công nghệ duy nhất hay phương pháp tác chiến duy nhất, mà sẽ được triển khai với một tổng thể rất nhiều thành phần tham gia khác nhau, phối hợp với nhau với “tần suất cao” phục vụ việc chỉ huy về quân sự. Do đó, ưu thế tác chiến của một đội quân sẽ được xác định bởi số lượng và chất lượng dữ liệu mà đội quân đó nắm giữ, bởi các thuật toán mà nó phát triển, bởi các mạng lưới do AI điều khiển được kết nối, bởi các hệ thống vũ khí vận hành bởi AI, bởi các cách thức khai thác của AI để tạo ra những hình thức chiến tranh mới.

AI sẽ thay đổi cách thức chiến tranh một cách toàn diện, từ dưới biển đến ngoài không gian, từ không gian mạng đến tất cả phổ điện từ. Trong một thời gian ngắn nữa, AI sẽ can thiệp vào cả việc ra quyết định mang tính chiến lược, vào việc nhận định và lên kế hoạch tác chiến, vào diễn tập chiến thuật trên thực địa và trong hỗ trợ hành chính và hậu cần.

Chiến cơ F-35 của Mỹ được trang bị AI hỗ trợ.

AI làm cho quá trình nghiên cứu và vô hiệu hóa các mục tiêu quân sự diễn ra nhanh nhất và hiệu quả nhất có thể. Nó giúp gia tăng sự chính xác trong xác định mục tiêu và giảm thiểu tổn thất phát sinh. Hiện nay, quá trình này dựa trên việc truyền dữ liệu thu hút được từ các cảm biến đến hệ thống vũ khí khai hỏa vào mục tiêu, thông qua hàng loạt các nhân sự điều hành để phê chuẩn một cách thủ công “các giai đoạn khác nhau của một chuỗi các hành động”. AI sẽ tự động hóa một vài giai đoạn của quá trình ra quyết định và sẽ tiết kiệm thời gian ở khâu trung gian. Nó cho phép hợp nhất số lượng lớn dữ liệu thu được từ các cảm biến, phân loại và phân cấp các dữ liệu, sau đó truyền thông tin thu thập được đến bộ chỉ huy. Trong hoạt động quân sự, nhiều yếu tố AI sẽ định hướng hành động của các nhân sự điều hành.

Những chức năng chứng tỏ công dụng của AI trong lĩnh vực quân sự như: Phân tích theo thời gian thực và tự động phản ứng; Tự động thực thi nhiệm vụ đơn giản ở quy mô lớn; Kiểm soát hệ thống robot tự hành và bán tự hành; Khảo sát các mô hình khác nhau để dự đoán xu hướng trong tương lại hoặc phát hiện bất thường; Xếp loại và nhận biết các đối tượng và tín hiệu trong tổng thể rất nhiều dữ liệu; Tối ưu hóa các hệ thống để đạt được mục tiêu; Cải thiện chất lượng ra quyết định. AI thúc đẩy các giai đoạn của quy trình Quan sát – Định hướng – Quyết định – Hành động bằng cách giảm thời gian thừa “mang yếu tố con người”.

Các loại UAV được hỗ trợ bởi công nghệ AI ngày càng chiếm ưu thế.

AI trong quân sự

Tình báo, giám sát và trinh sát (ISR) ngày càng sử dụng nhiều ứng dụng AI. Việc thu thập thông tin tình báo dựa trên rất nhiều nguồn dữ liệu khác nhau: tài liệu, văn bản, hình ảnh, video, dữ liệu âm thanh, thông tin do đánh chặn điện tử, thông tin nguồn mở thu thập trên Internet. AI được sử dụng để xử lý, phân tích những dữ liệu này. Dựa trên các thuật toán nhận biết giọng nói hoặc hình ảnh, AI có khả năng lọc các dữ liệu thu được từ môi trường ồn ào. Thậm chí AI còn được sử dụng trong phân tích tự động hành vi của đối tượng quan tâm, ví dụ như phân tích mức độ thường xuyên ra vào một tòa nhà được giám sát để nhận ra chức năng của nó.

AI còn được sử dụng để tự động hóa quá trình tổ chức. Các lực lượng quân đội, giống như tất cả các tổ chức lớn, cần phải có rất nhiều quá trình tổ chức, hành chính, quản lý dữ liệu để đạt được mục tiêu. Việc sử dụng AI để tự động hóa nhiệm vụ cho phép tiết kiệm thời gian thực hiện và tiết kiệm nguồn nhân lực. Khi giải phóng được nguồn lực bị ảnh hưởng bởi các nhiệm vụ phức tạp, người ta có thể đạt được năng suất lao động cao hơn, mang lại nhiều giá trị hơn. AI thường xuyên được sử dụng trong một số công đoạn của quản lý nhân lực (tuyển dụng, tự động phân tích hồ sơ), trong lĩnh vực hậu cần, lĩnh vực quản lý tài chính và kế toán.

AI đương nhiên còn được sử dụng trong các chiến dịch phòng thủ và tấn công trên không gian mạng. An ninh mạng là một trong những lĩnh vực mà AI tham gia ngày càng nhiều vào giải pháp và nền tảng. Các mối đe dọa trên không gian mạng ngày càng phức tạp và phát triển nhanh chóng về khả năng ngụy trang. Đối phó với các cuộc tấn công mạng này cần có tốc độ phản ứng nhanh hơn là tốc độ ra quyết định của con người. Các hệ thống AI (giải pháp Quản lý sự kiện và thông tin bảo mật, Phân tích hành vi thực thể người dùng – SIEM UEBA) có thể xác định một cách chủ động hoạt động đáng ngờ và phản ứng lại các cuộc tấn công mạng theo thời gian thực. Với việc nghiên cứu sơ đồ hành vi đáng ngờ, các yếu tố học tự động có thể đánh dấu tín hiệu đặc trưng ngay từ khi bắt đầu cuộc tấn công và phát cảnh báo. AI cũng có thể được sử dụng trong một cuộc “chiến tranh mạng” tấn công để xác định các điểm yếu trong phòng ngự của mạng lưới đối phương, đồng thời cũng để nhận biết các phần mềm độc hại mới.

AI giúp cho quá trình ra quyết định hiệu quả hơn.

Khi Cơ quan các dự án nghiên cứu phòng thủ tiên tiến của Mỹ (DARPA) tổ chức giải đấu Cyber Grand Challenge vào năm 2016, các đội tham gia đã phát triển thuật toán AI có khả năng tự động xác định và sửa chữa điểm yếu trong phần mềm khai thác của mình, đồng thời tấn công hệ thống của đối phương bằng cách khai thác điểm yếu và điểm dễ bị tổn thương của các đội khác. Các thuật toán có khả năng phát hiện và sửa điểm yếu bảo mật trong vài giây, so với hàng tháng nếu sử dụng cách tiếp cận thông thường của an ninh mạng.

Chiến tranh điện tử đương nhiên là “đất diễn” của AI. Trong thực tế, hoạt động quân sự và hệ thống vũ khí phụ thuộc vào phổ điện từ đối với hàng loạt tính năng khác nhau. Những hệ thống này sử dụng tần số vô tuyến, sóng ngắn, radar và hệ thống truyền thông bằng vệ tinh. Trong bối cảnh tác chiến quân sự, cần phải mở và đảm bảo lối vào phổ điện từ tự do đối với lực lượng đồng minh và ngăn cấm tối đa kẻ địch tiếp cận phổ điện từ này. Chiến tranh điện tử là hoạt động sử dụng năng lượng điện từ để kiểm soát phổ điện từ, tấn công kẻ thù và ngăn chặn các cuộc tấn công. AI đóng vai trò quan trọng trong tất cả các yếu tố của chiến tranh điện tử. Những chương trình và thách thức của DARPA mới đây được ứng dụng và phát triển thuật toán AI kết hợp với hệ thống chiến tranh điện tử tích hợp trong máy bay tiêm kích F-15 và F-35. Các chương trình DARPA hiện hành như Biện pháp chống radar thích ứng (Adaptive Radar Countermeasures) và Chương trình Học tập hành vi cho chiến tranh điện tử thích ứng (Behavioural Learning for Adaptive Electronic Warfare) sử dụng AI để tự động mô tả nhanh chóng mối đe dọa theo kiểu chiến tranh điện tử, sau đó nhận biết và kích hoạt một loạt các biện pháp đối phó theo thời gian thực thông qua AI.

Các hệ thống “Điều khiển và Kiểm soát” và hỗ trợ quyết định hỗ trợ những người điều hành tác chiến trong chỉ huy và kiểm soát các lực lượng thực hiện nhiệm vụ. Các hệ thống này giúp hiển thị thông tin chỉ huy theo hình thức dễ hiểu, qua đó hỗ trợ người chỉ huy ra quyết định. Các yếu tố AI được sử dụng trong nhiều thập kỷ gần đây trong nhiều nền tảng và giải pháp Điều khiển và Kiểm soát. Ví dụ như trong chiến tranh vùng Vịnh năm 1991, Bộ Tư lệnh Vận tải Mỹ (USTC) đã sử dụng nền tảng DART – công cụ phân tích và lên kế hoạch hành động – do BBN Systems và Công ty ISX phát triển trong khuôn khổ chương trình của DARPA, để lên kế hoạch và giải quyết các vấn đề cung cấp và vận chuyển vật tư quân sự từ các căn cứ của Mỹ tại châu Âu sang Trung Đông.

Các hệ thống robot và tự động hóa có xu hướng thay thế con người thực hiện nhiệm vụ quân sự “nhàm chán, dơ bẩn hoặc nguy hiểm” hay giúp con người tránh xa được rủi ro, với sự hỗ trợ của AI. Ví dụ như việc robot bán tự động cho phép phát hiện và loại bỏ vật liệu nổ, các hoạt động với mìn dưới biển hoặc trên mặt đất, hoặc thậm chí trinh thám trong khu vực của đối phương.

Robot với hỗ trợ của AI ngày càng tham gia sâu vào các hoạt động của con người.

Trong 2 thập kỷ gần đây, UAV và robot mặt đất điều khiển từ xa được sử dụng rất hiệu quả trong chiến đấu. Yếu tố AI ngày càng được tích hợp nhiều vào hệ thống robot hóa (UAV, UGV, USV) để cho phép các hệ thống này hoạt động tự động. Ứng dụng AI trong lĩnh vực này giống như việc phát triển các phương tiện tự lái trong công nghiệp dân sự sử dụng cảm biến và phần mềm AI để nhận biết môi trường, phát hiện chướng ngại vật, hợp nhất dữ liệu của cảm biến, điều hướng và giao tiếp với các phương tiện khác. Hiện nay, công nghệ đã có thời gian phát triển đủ lâu để phương tiện quân sự bán tự động được triển khai rộng rãi trên các chiến trường. Các nước như Mỹ, Trung Quốc, Nga đều hiện đang phát triển mạnh UAV có khả năng bay hoàn toàn tự động.

Các hệ thống vũ khí sát thương tự động (SALA) là các hệ thống vũ khí được vận hành bởi AI, có khả năng xác định, can thiệp và phá hủy mục tiêu mà không cần tác động của con người. Hệ thống này đựa trên việc kết hợp hệ thống cảm biến giám sát môi trường, giải pháp AI có khả năng xác định đối tượng như là mục tiêu tiềm năng và quyết định can thiệp hay không can thiệp, và hệ thống vũ khí có thể phá hủy mục tiêu. Các hệ thống SALA hiện đang phát triển rất nhanh theo hướng tính năng ngày càng mạnh hơn và dễ tiếp cận hơn.

Cuộc đua toàn cầu “vũ khí AI” đã khởi đầu với việc robot hóa trên chiến trường ở mức độ toàn cầu. Các cường quốc quân sự hàng đầu trên thế giới là Mỹ, Trung Quốc, Nga hiện đang đối đầu với sự trỗi dậy về sức mạnh công nghệ của các quốc gia thuộc “vòng tròn thứ 2″ gồm Ấn Độ, Pakistan, Iran, Thổ Nhĩ Kỳ, Hàn Quốc, Israel, Australia, Canada, mỗi quốc gia với mức độ khác nhau, đều phát triển hệ thống vũ khí robot hóa, phi đội UAV đa nhiệm và AI quân sự hỗ trợ trong quá trình ra quyết định