Алгоритмическая война и анализ фокусных точек

Алгоритмическая война. Введение

Автор: Дэниел Филлипс

Военные используют несколько алгоритмов для определения и прогнозирования противников, оценки персонала и разработки планов действий.

Эти алгоритмы включают, но не ограничиваются: разведывательной подготовкой поля боя и методом Эйкмайера для анализа центра тяжести. Они были разработаны в значительной степени случайно, в результате проб и ошибок тактиками, пытавшимися применить идеи военных теоретиков, таких как Жомини, Клаузевиц и Сунь-Цзы.

Эволюция указанных алгоритмов растет и развивается, когда их подталкивают кризисы национальной безопасности, такие как война.

Эта временная шкала приливов и отливов для роста позволяет противникам методично поддерживать паритет с американскими тактиками, чье внимание переходит от исследований и разработок к поддержанию вооруженных сил и к жесткой бюджетной экономии в зависимости от политической администрации, находящейся у власти.

Одной из отраслей, которая занимается разработкой алгоритмов анализа данных и принятия решений, являются специалисты по машинному обучению и искусственному интеллекту. Которых мы будем называть экспертами по ИИ.

Современным военным тактикам и теоретикам будет полезно изучить существующие теории ИИ для анализа данных и обучения, найти совпадения там, где они существуют, а также определить новые применимые алгоритмы и внедрить их.

В этом эссе я кратко опишу три признанных алгоритма ИИ (Domingos, 2015), переведу их на военный жаргон и попытаюсь встроить в обновленную военную теорию.

Первый алгоритм ИИ: обратная дедукция

Обратная дедукция может быть довольно просто объяснена для массовой группы, имеющей хотя бы самое базовое представление об алгебре. На примере концепция заключается в том, что если вы определяете продукт и один/много входных данных, вы можете определить, что еще требовалось для получения продукта.

Пример:

А + В = С

Если А = 1 и С = 3

В должен = 2

Этот простой алгоритм, используемый для указания того, чего не хватает, кажется настолько простым, что он не может иметь массового применения в войне, верно?

Я бы сказал, что это алгоритм, который вольно или невольно используется специалистами военной разведки ежедневно, когда они используют шаблоны противника для разработки шаблонов ситуаций.

Шаблон противника определяется MCRP 2-10B.1 Разведывательная подготовка боевого пространства (IPB):

«…модели, основанные на постулируемой доктрине противника. Они иллюстрируют диспозицию и действия сил противника, проводящих ту или иную операцию на идеальной местности. Шаблоны противника изображают номинальную организацию противника, фронты, глубины, границы и меры контроля для боя…»

Враждебные шаблоны являются продуктом. Известные входные данные, такие как местность и, возможно, подразделение противника, облегчают специалисту по разведке построение шаблона ситуации, который определяется MCRP 2-10B.1 так:

«…чтобы изобразить диспозицию противника, основанную на эффектах боевого пространства и преследовании конкретного COA (хода действий). Этот шаблон учитывает текущую ситуацию противника в отношении местности, уровня подготовки и опыта, состояния логистики, потерь и расположения».

Специалисты по разведке используют обратную дедукцию, чтобы поместить противников в физические местоположения с реалистичными предполагаемыми миссиями. После завершения обратного вывода на тактическом уровне он сам по себе может служить оценочным входом для фактора в оперативном или стратегическом продукте / или конечном состоянии противника. Это приводит к следующему алгоритму, обратному распространению.

Алгоритм ИИ второй: обратное распространение / анализ фокусной точки

Обратное распространение использует перекрывающиеся шаблоны ситуаций и предполагаемое тактическое, оперативное и/или стратегическое конечное состояние противника для измерения систем противника и показателей эффективности.

В зависимости от того, как продвигается кампания противника (хорошо, плохо, середне), американские военные тактики могут вернуться к различным боевым функциям противника и определить, какие подразделения и возможности противника просто присутствуют, какие являются белым шумом и какие делают возможной сеть. Этот метод лучше всего демонстрируется с помощью ситуационного графика (см. рисунок 1 ниже).

Для этой конкретной ситуации мы сосредоточимся на проблеме тактического уровня. Противник хочет защитить район, который американцы определили как зону своей амфибийной цели.

Ожидаемое конечное состояние противника: разгромить американский десант

Используйте местоположение как известный вход, потому что мы знаем, куда мы хотим пойти. Поместите шаблон вражеской ситуации над этой областью. Вместо того, чтобы выявлять простые вражеские организации, наложите боевые функции противника на этот район, чтобы создать региональную сеть для защиты десантного района. Это может выглядеть так.

Как только критические возможности и критические требования определены для каждой из функций ведения боевых действий, вы можете легко определить, какие элементы, по-видимому, пересекаются между функциями ведения боевых действий.

Они могут быть известны как фокусные точки. Или точки, которые соединяют различные сложные элементы вражеской системы и позволяют ей функционировать взаимосвязанным образом. Я укажу на два основных момента в этой системе.

• Первый фокус: способность маневрировать по внутренним линиям для: классов снабжения, потерь, боевых сил и т. д.
• Координационный момент второй: Точная/своевременная информация распространяется среди сил для выполнения последующих действий.

Нарушение любого из этих координационных центров будет иметь волновые последствия для всех боевых функций. Они либо сломают часть сети, либо заставят чрезмерно полагаться на другие критические аспекты сети, либо даже спровоцируют эволюцию (мы обсудим в финальном алгоритме).

Давайте обсудим первый фокус и разберем разницу между аспектами этого фокуса, которые просто задействованы в системе, какие из них представляют собой белый шум, а какие обеспечивают полную боевую функцию.

Основываясь на обратном выводе, мы знаем, что вражеское подразделение состоит из легкой пехоты, которая в основном передвигается пешком. Они получают свою логистику в значительной степени от трех транспортных компаний.

Из-за большой территории, которую мы анализируем, нереалистично предположить, что элементы легкой пехоты смогут переместиться туда, где им нужно быть.

Поэтому роты грузовиков должны быть обязаны маневрировать пехотой, чтобы встретить нас в бою. Мы также знаем, что компания, занимающаяся грузовыми автомобилями, ежедневно проводит логистические операции, чтобы просто поддерживать объединенное передвижение.

Следовательно, должны быть установлены приоритеты или дана команда перенаправить их усилия на переход от оперативного обеспечения к перемещению боевых сил.

(В нашем фиктивном сценарии) Целевая зона десантирования охватывает развитый регион с большим количеством улучшенных дорог, чем мы можем либо таргетировать, либо точно наблюдать. При этом мы знаем несколько мест, где хотим приземлиться. Вместо того, чтобы нацеливаться на дороги, мы можем определить любые узкие места в этой области, чтобы их сдержать и изолировать.

Три аспекта этой конкретной фокусной точки:

• Грузовики и дороги существуют и необходимы в этом сценарии, но их таргетирование было бы слишком дорогостоящим. Из-за этого ежедневные перемещения логистических “товаров” могут стать “белым шумом”, отвлекающим внимание от того, на чем мы должны сосредоточить свои усилия.
• Целевые элементы, которые могут разрушить сеть, должны быть усовершенствованы и сэкономлены, чтобы поражать только необходимые узкие места, которые служат как для изоляции, так и для ограничения того, куда мы хотим попасть.
• Таким образом, центральная точка внутренних линий используется, чтобы не оказывать негативного влияния на высадку морского десанта.

Фокусная точка “2” концентрируется на распространении информации среди вражеских формирований, чтобы они могли принимать решения, которые могли бы отразить наше десантное нападение. Нет ни одной боевой функции, которая не требует точного потока информации. Из-за этого в сценарии присутствует невероятное количество “белого шума”. Это означает, что есть много аспектов вражеской сети, которые всегда присутствуют, но не будут значительно ухудшать фокус.

Вот пример: вражескому пехотному подразделению действительно требуется связь с внешними агентствами для выполнения своей задачи. При этом, если обозначенное вражеское пехотное подразделение теряет свою специфическую способность общаться в заданном частотном диапазоне, то это не лишает пехотное подразделение способности маневрировать на основе других источников информации или не ухудшает возможности маневрирования соседних пехотных подразделений. Поэтому настоящее радио или гаджет — это не более чем белый шум. Целью информации будет сама информация.

Информация — это сложный фокус для кинетического удара. Особенно, если известно, что при выходе из строя одного узла управления и контроля неизбежно возникает другой из-за распространения легкодоступных высокотехнологичных средств связи. Чтобы нацеливаться на информацию, военный тактик должен понимать и использовать возможности из сфер за пределами физического мира (таких как: кибер и информация).

Вместо того, чтобы тратить миллионы долларов на конечные запасы боеприпасов; маневр и кампании в медиа могли бы ввести противника в заблуждение относительно истинных намерений морского десанта. Идея заключалась бы в том, чтобы использовать наиболее экономически эффективные методы для каждого фокуса, чтобы поддерживать высочайший уровень подготовки к тому моменту, когда бой неизбежно вырождается в общевойсковое убийство.

Подводя итог военной интерпретации обратного распространения, вы должны сначала провести обратную дедукцию, чтобы разработать шаблоны противника для того, с кем вы ожидаете сражаться.

После того, как вы определили поле боя, создайте ситуационные шаблоны на физической местности для всех боевых функций. Найдите перекрывающиеся фокусные точки и посмотрите, через какие сферы проходят эти фокусные точки.

Разделите компоненты этих фокусных точек на присутствующие, белый шум и критические. Затем нацельтесь на критические компоненты фокальных точек через сферу, которая будет иметь наиболее широкое влияние в сети противника, защищая при этом ваши собственные возможности. (Следует понимать, что обсуждаемый конкретный пример был значительно упрощен, чтобы соответствовать параметрам этого эссе, но концепции остаются прежними.)

Обратное распространение макроса

Я только что обсудил обратное распространение через сценарий на тактическом уровне. Его можно поднять до оперативного или стратегического уровня, если в этом процессе есть эксперты в предметной области, которые понимают функции других элементов национальной власти: дипломатической, экономической, военной и информационной.

Процесс аналогичен тактическому уровню с добавлением одного шага.

Шаг 1. Определите желаемую стратегическую политику или конечное состояние противника.

Шаг 2. Определите известные/ожидаемые элементы национальной власти, используемые правительством или организацией противника. Выполните обратную дедукцию, чтобы определить любые элементы, которые скрыты или могут быть скрыты. (Это добавленный шаг)

Шаг 3. Снова определите характеристики исполнителей действий по различным элементам национальной власти посредством обратного вывода. В тактическом сценарии именно здесь будут составлены шаблоны противника и встроены в шаблоны ситуаций. Боевые функции будут проанализированы на предмет критических возможностей и критических требований.

Шаг 4. Определите координационные центры по элементам национальной власти, которые используются.

Шаг 5. Определите, какие сферы будут маневренными, чтобы оказать желаемое воздействие на фокусные точки противника. Если нет открытой войны, вражеские фокусы должны быть атакованы с помощью наших элементов национальной власти, кроме военных, и сфер, допускающих некинетические действия.

Шаг 6. Следите за развитием противника.

Третий алгоритм ИИ: эволюция

Алгоритм эволюции может быть легко определен в его жизненном цикле, но по своей сути его трудно наблюдать для получения ценных результатов, учитывая, что после его проведения, вероятно, присутствуют известные аспекты природы войны, такие как: неопределенность, текучесть, беспорядок, сложность, человеческое измерение и опасность. Кроме того, процесс таков:

Шаг 1. Определите группу населения, которую вы будете изучать

*Это будет сделано после завершения обратной дедукции на ранних стадиях планирования.

Шаг 2. Оценка

*Оценка проводится путем перевода шаблонов противника в ситуационные шаблоны и разработки кросс-функционального анализа и анализа фокусных точек.

Шаг 3. Значение пригодности

*После того, как произошло нацеливание, проведите анализ, чтобы определить, какие координационные центры перестали существовать, какие сломали систему, а на какие не повлияли.

Шаг 4. Репродукция

*После того, как значение пригодности каждой целевой фокусной точки было оценено, какие из них противник пытался просто воспроизвести и повторно ввести в битву на истощение. В каких из них противник пытался снизить актуальность и сосредоточить внимание на других областях. Какие из них противник по-прежнему хотел использовать, но полностью изменил способ их применения.

Шаг 5. Переход

* По мере того, как вражеские фокусы исчезают, изменяются или усиливаются, способ их таргетирования должен обновляться, чтобы продолжать находить наиболее эффективные средства для нацеливания. Это делается путем присвоения значения различным методам таргетинга.

Шаг 6. Мутация

* При успешном нацеливании на фокусные точки противника система противника изменится. Некоторые изменения будут очевидны в процессе планирования, и их можно будет спрогнозировать. Другие не будут.

 

Резюме и благодарности

При написании этого эссе я беспокоюсь о том, что оно будет принято полностью в соответствии с предписаниями. Идея этой статьи заключается в том, что существует множество алгоритмов в исследованиях ИИ и других областях гражданского и технологического секторов, которые имеют отношение к теории ведения войны.

Война никогда не должна планироваться бессистемно. Попытка реализовать идиомы Сунь-Цзы на самом деле бессистемна. Планировщикам и тактикам необходимо разработать структурированные средства подхода к планированию войны. Такие профессора, как Педро Домингос (автор The Master Algorithm, от которого я перенял несколько своих терминов) и многие другие, проводят свою карьеру, изучая способы анализа данных, извлечения уроков из них и создания алгоритмов для более эффективной работы с этими данными.

Работа теоретика ведения боевых действий заключается в том, чтобы подключиться к ним и усовершенствовать свои собственные процессы. Мы можем и должны работать лучше. Нет никакого оправдания тому, чтобы прибегать к доктрине, опубликованной несколько десятилетий назад, при планировании борьбы с противниками в будущем.

Цитаты.

Книги и опубликованные работы.

-Домингос, Педро, Главный алгоритм, Как поиски совершенной обучающейся машины изменят мир, Basic Books, 2015.

Именно из этой работы были взяты мое соглашение об именах и основная схема алгоритмов.

– Техническая публикация корпуса морской пехоты (MCTP) 3-40B, Логистика тактического уровня, Оперативная группа логистики корпуса морской пехоты, май 2016 г.

– Справочная публикация морской пехоты (MCRP) 2-10B.1, Разведывательная подготовка поля боя, боевые разработки и интеграция, Куантико, Вирджиния, март 2015 г.

– Публикация доктрины морской пехоты (MCDP) 1, Боевые действия, боевое развитие и интеграция, Куантико, Вирджиния, апрель 2018 г.

Видео.

-The Master Algorithm/Pedro Domingos/Talks at Google, Youtube, 2016.

Ссылки на авторов и теоретиков (конкретная работа не упоминалась).

-Карл фон Клаузевиц

-Сунь Цзы

-Антуан-Анри Жомини

-Дейл С. Эйкмайер

 

Автор:

Дэниел Филлипс — майор морской пехоты. Был в составе развертывания ВС четыре раза, два из которых проводили боевые действия в Афганистане. Он опубликовал несколько статей в профессиональных военных журналах о боевых действиях и психологическом стрессе (включая журнал Small Wars Journal).