HACK the MACHINE – большое плавание больших данных

За последние годы BigData и AI превратились в избитые термины, которые порой используют просто ради красного словца. Однако есть области, где «большие данные» действительно кардинально меняют ситуацию. Особенно, если они не просто накапливаются, а постоянно анализируются нейросетями. Яркий пример таких преобразований – военно-морской флот. США владеет одним из самых крупных в мире (его обслуживание обходится порядка $142 млрд в год), однако управлять им по старинке становится всё сложнее. В мирное время основные потери приходятся на случайные столкновения кораблей, избежать которых помогла бы система взаимного контроля и коррекции курсов на базе искусственного интеллекта. Другая причина небоевых потерь – пожары в доках. Часовые замечают их слишком поздно, а простые датчики огня и установки автоматического пожаротушения дают ложные срабатывания, особенно во время ремонта с использованием паяльного оборудования (да и матросы курят тайком в каждом закутке).

Сам флот теряет былую мощь из-за постоянной гонки вооружений. Он становится уязвимым из-за развития противокорабельных ракет, появления сверхзвуковых торпед и продвинутых систем радиоэлектронной борьбы. У берегов Северной Кореи и на Ближнем Востоке авианосные ударные группы всё ещё грозная сила, но при военном конфликте с технически развитой страной они превратятся в тихоходные и крупные плавучие мишени ещё до того, как сами приблизятся на дистанцию поражения.

Взаимодействие систем РЭБ морского, наземного и воздушного базирования

Осознавая это, Министерство обороны США планирует выделить дополнительные средства на модернизацию ПО в системах корабельного управления и вооружения. Первой ласточкой стал конкурс HACKtheMACHINE, который проводился в Сиэтле 21-23 сентябре по заказу Пентагона. Ключевая тема конкурса — AI и BigData как средства обеспечения господства на море.

На открытии конкурса контр-адмирал Лорин Селби (Lorin Selby), главный инженер ВМФ и командующий управления NAVSEA, напутствовал:

Мы уже занимаемся этим некоторое время, но только сейчас начинаем набирать силу. До конца прошлого века преимущество флота обеспечивалось его быстроходностью и огневой мощью. Если вы могли быстро привести много судов с пушками покрупнее и поточнее, чем у противника, то вы побеждали и контролировали море. Ситуация в корне изменилась в XXI веке. Теперь все наши системы вооружения и сами корабли контролируются компьютерными программами. Именно они обеспечивают сегодня мощь ВМС США. Если вы сможете найти способ сделать программы более гибкими, более быстрыми и надежными, то обеспечите нашу победу в будущем.

Сам конкурс преследует сразу несколько целей. Во-первых, это поиск талантов. Победители смогут продолжить научные исследований за гос. финансирование и начать карьеру в военно-морском флоте, или заключать контракты с оборонными подрядчиками.

Во-вторых, это поиск уязвимостей. HACKtheMachine устраивает компания Fathom Five. Её основатель – бывший директор Центра кибербезопасности NPS в Высшей школе военно-морского флота Зак Стейплз. Соревнования проводятся на платформе TRUDI. Она предоставляет участникам реалистичную систему, похожую на ту, что реально использует военно-морской флот. Участники конкурса должны попытаться проникнуть в корабельную аппаратуру, перехватить и подменить управляющие сигналы: сменить курс, отправить ложные сообщения и проделать любые другие трюки, которые могут использоваться в кибервойне.

Эмулятор корабельных систем TRUDI

В-третьих, это привлечение добровольцев. Стейплз поясняет, что конкурс был придуман в том числе для изменения представлений о ВМС у молодёжи:

Большинство людей думает, что ВМС — это отжимания и бесконечные ожидания. Наш конкурс – возможность показать людям, что служба на флоте сильно изменилась за последние годы. Мы собираем спутниковые данные и обвешиваем корабли датчиками. У нового эсминца Zumwalt датчики генерируют терабайты данных – больше, чем у любой промышленной системы контроля.

На втором этапе конкурса участники получают доступ к большому набору данных о реальной группе кораблей. Их взаимодействие во время боя может быть очень динамичным, и действующие правила COLREGS не всегда применимы для предупреждения опасных ситуаций, вроде схождения курсов трех судов в одной точке.

Конкурсанты работают с системой AIS (Automatic Identification System), отслеживающей все перемещения судов. Задача – разработать новые, или оптимизировать существующие алгоритмы предотвращения их столкновения. Для этого используется пакет ArcGIS, инструменты на Python и R, а также собственные наработки участников. Лучшие модели, описывающие взаимодействие судов на море, будут использованы для корректировки правил COLREGS.


Третий этап конкурса – работа с сетью CANES (Consolidated Afloat Networks and Enterprise). Тестовое задание имитирует экстренное событие, на которое корабль или группа кораблей должны отреагировать наиболее оптимальным образом. Например, выполнить экстренное перебазирование из-за надвигающегося урагана. В задаче отрабатываются способы обеспечения связи, координация действий и оптимизации обмена данными.

Заключительная часть конкурса касается разработчиков вспомогательного софта. Чтобы флот уверенно действовал в открытом море, сотни людей обеспечивают его работу на суше. Нужно вовремя подвозить топливо, боеприпасы, провиант, медикаменты и запчасти. Следить за состоянием команды и обеспечивать быструю ротацию кадров. Контр-адмирал Селби поясняет, что делать это как раньше, дожидаясь отчётов о состоянии каждого корабля, уже неэффективно.

С технологиями BigData мы сможем сразу принимать фактические данные от каждого отдельного компонента и оценивать его состояние. Будем заранее узнавать, когда какому-нибудь клапану насоса или двигателю потребуется замена, а значит – эффективнее спланировать обслуживание судна. Это решительно изменит способы эксплуатации кораблей, их хранения и ремонта.

Также он обращает внимание на консолидацию данных и общий курс на миграцию в облака:

Каждый наш корабль или подводная лодка имеет внутренний стек серверной инфраструктуры, — говорит Стейплз. – Теперь мы создали CANES в облаке, и разрабатываем облачные приложения. Они помогут быстрее создавать программное обеспечение для всех видов операций: от поддержки логистики и ремонтных работ до управления кадрами.

Ещё одним крупным заказчиком разработок на базе AI и BigData стали американские ВВС. С тех пор, как в США сделали ставку на беспилотники, объёмы финансирования исследований в этом направлении всё время растут, а недавно произошёл первый в истории воздушных бой дронов. Впрочем, это уже тема другой статьи.

Источник: hackthemachine.ai

Загрузка ...
The Robot
Adblock
detector