«Перші застосування вже відбулися». Співзасновник Swarmer Сергій Купрієнко про розробку технології керування роєм БПЛА
Сьогодні операторам дронів важко виконувати свої завдання через швидку зміну обставин на полі бою: вони бачать ціль, встановлюють координати, запускають дрон, але в момент, коли апарат вже дістався необхідної точки, ворог може змінити своє місцерозташування.
Команда Swarmer працює над вирішенням цієї проблеми. Останні два місяці її учасники випробовують на полігоні технологію керування роєм безпілотників. Перевага не лише в кількості дронів, а й у якості виконання завдання пілота: апарат може самостійно скасувати рішення про ураження цілі, спираючись на динаміку на полі бою.
Зараз йдеться про флот з трьох-пʼять дронів, які взаємодіють як єдиний організм, але програма не має технічних обмежень і для запуску 100-150 коптерів. Чому поки що це неможливо (спойлер: не тільки через брак дронів), як покращує ситуацію на полі бою штучний інтелект і що показали перші застосування — про все це AIN.UA поспілкувався зі співзасновником стартапу Swarmer Сергієм Купрієнком.
Ви працюєте над перспективною ШІ-технологією керування роєм безпілотників. Який поточний статус, чи застосовується вона на фронті?
Ми над нею працюємо та інтенсивно тестуємо останні два місяці на полігонах. Наприкінці березня в нас були перші обережні застосування на полі бою, але це одиничні випадки. Ми дуже багато робимо для того, щоб система була безпечна і зрозуміла пілотам та офіцерам, які з нею працюють. А також була інтегрована з інформаційними системами, на кшталт «Дельти», «Вежі» або DroneID, та підлягала масштабуванню. Йде багато часу на те, щоб система приносила користь на реальному полі бою, а не на якомусь віртуальному, яке існує в стандартах НАТО або голлівудських фільмах. Всього було три застосування на полі бою.
Чим загалом є механізм керування роєм?
Основна ідея полягає в тому, що ми реалізуємо можливість роботи рою як системи пов’язаних між собою безпілотних засобів. Вони можуть самостійно змінювати поведінку, зважаючи на зміну обставин.
І ми враховуємо два важливі базові принципи. Завжди є людина, яка ухвалює рішення на ураження і досягнення цілей. Система самостійно може це рішення скасувати, якщо вона бачить, що не може досягнути мети. Але вона не може самостійно ухвалити рішення на ураження. Тому має бути людина, яка його підтверджує або ставить завдання.
Йдеться тільки про бойові завдання, не про гуманітарну доставку чи евакуацію.
Ви сказали, що безпілотники можуть змінювати свою поведінку залежно від обставин. А які саме це можуть бути обставини?
Сучасний бій характеризується тим, що швидкість змін дуже висока. І коли в усьому реальному ланцюгу аналітики, планування та реалізації брати участь, то це займає години. Банально: ми долетіли до цілі, а цілі немає. Вона була підтверджена, але кудись переїхала. Ми виконували одне завдання, але в процесі виконання з’ясувалося, що на тому напрямку з’явилося більш пріоритетне завдання або набагато ближча ціль.
Тому зміною пріоритетів і залученням керує людина, а далі система ухвалює рішення, як найефективніше її досягнути.
Чи є технічні обмеження для дронів, до яких може бути застосована ця технологія?
З одного боку, ми дуже швидко рухаємось. З іншого, кількість технічних рішень, які необхідно реалізувати, інтегрувати, просто космічна. Тому ми почали працювати зі складними, дорожчими дронами, з надійним звʼязком і системами навігації. Інтеграція в FPV, вочевидь, — це наша велика мета, й ми плануємо, що найближчими місяцями зможемо це зробити. Але все ще є низка технічних рішень і викликів, з якими треба працювати. Серед них:
- прості системи керування та автопілоти, які «заточені» під ручне керування;
- недорогі прості GPS-приймачі, які дуже просто утискаються засобами РЕБ;
- обмеження з архітектури: на дроні просто немає додаткового комп’ютера, на який можна встановити наш софт керування;
- системи зв’язку, які не дозволяють побудувати MESH чи просто стійкий зв’язок для координації рою.
Для довідки: MESH — це спосіб побудови радіозв’язку, коли окремі пристрої можуть спілкуватись не тільки через базову станцію як мобільні телефони, а й напряму між собою — як рації чи 5G.
А як щодо РЕБу? Як ви оцінюєте вразливість дронів, якими можна керувати за допомогою технології рою, під впливом РЕБ?
Тут існують дві крайнощі. З одного боку, є версія про те, що «на реальному полі бою ні GPS, ні зв’язку немає». Тобто можна загортати все в простирадло і нести на цвинтар. З іншого боку, існують підрозділи, які в умовах бою дуже ефективно виконують свої завдання.
Основний виклик — це синхронізація та комунікація з власним РЕБом, ніж з РЕБом супротивника. Ця задача розвʼязується з різним ступенем системності в ЗСУ завдяки і софтовим, і суто адміністративним рішенням, адже в окремих підрозділах вже налагоджена ефективна робота через «Дельту», iStar та «Вежу» для синхронізації та планування вильотів, коридорів РЕБу та ППО, а в деяких ще ні. Різниця відчувається в цифрах: втрати дронів від дружнього РЕБу в першому випадку можуть складати 2%, а в другому — 32%.
Уся miltech-індустрія біжить за тим, щоб ми могли їздити, плавати, літати дронами, не базуючись на GPS-технології. У тому ж напрямку розвиваються системи оптичного наведення та навігації. З іншого боку, індустрія так чи інакше працює над різними видами звʼязку. Зараз можна поставити захищений зв’язок, який дуже важко приглушити, просто це дуже дорого. Це означає, що це погано масштабується. Але рішення на фронті є. І під кожне застосування, під кожну спроможність треба підбирати окреме «залізо».
На поточному етапі застосування вашої технології чи вдалося вам уникнути цього недоліку вразливості до власного РЕБу?
Зараз він нам не дуже заважає. Але це стане викликом на етапі, коли ми будемо інтегруватися з технічно більш простими системами. Проте ми так чи інакше цю проблему вирішимо.
Скількома безпілотниками може керувати один пілот з використанням технології управління роєм?
Це ж ІТ, тому технологічних обмежень, як правило, немає. Ми органічно зараз обмежені десь цифрою в 100-150 дронів. Це тому, що у нас якісь алгоритми не працюють, не є оптимізованими. Тому що ми сфокусувалися на тому, щоб дотягнути до реального поля бою, щоб система була безпечна і зрозуміла операторам. Зараз ми виходимо в застосування від 3 до 5 дронів. Це перші кроки, ми на дуже ранньому етапі.
А 100-150 дронів — це мета?
Ми можемо вже зараз літати 100-150 дронами, однак знайти ділянку фронту, на якій можна і доцільно підняти в повітря всі безпілотники, наявні в рамках кількох підрозділів, нереально.
Дронів не вистачає?
Не вистачає дронів. І навіть якщо завтра будь-якій ефективній бригаді привезуть 100 дронів в коробках і скажуть: «Оці дрони здатні не боятися РЕБ і літати роєм». Вони скажуть: «Дуже дякуємо», поставлять в куточок на складі — і дрони там будуть стояти ще найближчі два місяці. Тому що існують складні процеси розвідки, дорозвідки, планування, синхронізації з підрозділами на суміжних ділянках фронту, з РЕБ, з усіма, і це все займає дуже багато часу. Цю проблему допомагатиме вирішувати Міноборони.
100 безпілотників в рою в поточних умовах означає, що має бути 200 людей, які їх винесуть, підключать, налаштують, запустять, розведуть по частотах, зроблять всю підготовку. Наразі це нереально.
Я дуже сподіваюсь, що колись з одним із наших класних виробників дронів ми побудуємо контейнер, з якого вилітають 100 маленьких безпілотників, долітають до Москви і роблять всім хороші вранішні новини під чашку кави. Ми поспішаємо, щоб це втілити в життя.
Як можна назвати продукт Swarmer одним словом? Це програмне забезпечення?
Це ШІ-система керування координованою групою дронів. Коли ми пройдемо етап застосування складних безпілотників, то під час роботи з FPV-дронами, радше за все, це буде програмно-апаратний комплекс. Пристрій, який дозволить штатний китайський безпілотник, зібраний на кухні, в хорошому сенсі слова, підʼєднати до системи рою.
Ваше ПЗ дозволяє дрону побудувати оптимальні маршрути і працювати автономно, без GPS. Це можна назвати машинним зором?
Для того щоб працювати в умовах приглушення GPS, ми використовуємо різні технології, і в тому числі машинний зір. Він є частиною технології керування роєм безпілотників.
Ми не розробляємо систему навігації. У нас є декілька партнерів, з якими ми працюємо, тому що це спосіб набагато швидше перевірити основну ідею продукту. Ми компанія на доволі ранній стадії розвитку. І тут порада людям, які зараз або починають відкривати свої стартапи, або працюють з «Армією дронів» з Мінцифри: якщо ви бачите якесь рішення, яке вам конче необхідне, щоб ваша система працювала, просто пошукайте його спочатку по командах, що є поруч з вами, а не робіть все своє, з «нуля» і аж до виробництва дрона. Тому ми використовуємо декілька партнерських рішень для різних дронів або на різних технологіях.
Тобто цей машинний зір є лише додатковою функцією цієї технології?
Він є для нас допоміжним. Наприклад, технологія з розпізнавання цілі, тобто технологія наведення або навігації, — вона є для нас супутньою, ми не розробляємо її самостійно і не хочемо її розробляти, тому що це не є нашим основним продуктом. Ми доволі маленька компанія і не можемо розробляти все.
Наша ключова компетенція — це якраз автономія для групи координованих дронів. Тому все, що не лягає в нашу основну технологічну дорожню карту, ми намагаємося знайти як готове рішення, ліцензувати, запартнеритися, працювати далі.
Які ви можете назвати недоліки і переваги використання штучного інтелекту в керуванні дронами?
Переваги — це, по-перше, те, як ухвалюються рішення. Ми переходимо зараз у світ, в якому не можемо перемогти авторитарні режими, які працюють таким чином, що вони просто народжують людей, роблять з них солдатів, дають їм в руки високотехнологічну зброю і відправляють у бій, як у якомусь Starcraft — просто хвиля за хвилею. І вони це можуть робити десятиріччями. Ми не можемо собі таке дозволити з огляду на наші цінності. І ми маємо навчитися перемагати роботами, технологіями.
Те, над чим ми працюємо, — це швидкість ухвалення рішення. Штучний інтелект може спланувати, обробити здоровий масив інформації і вирішити швидше, людині для цього потрібно декілька годин.
Водночас ми завжди залишаємо за людиною підтвердження ураження цілі та відповідальність за ризики, які має це рішення. Але швидкість планування і аналізу — це перша критична перевага ШІ-технологій.
Друга критична перевага — на відміну від людей, штучний інтелект масштабується. Тобто запустити 100 дронів чи 10 тисяч дронів — немає різниці. Ми будуємо систему на принципах, які дозволять нам постійно самовдосконалюватись. І це означає, що коли ти на конкретній ділянці фронту знайшов новий спосіб ефективно щось робити, то штучний інтелект це масштабує на весь фронт за пів години. А навчити 10 тисяч людей або навіть 100 людей це робити — це тяжко, складно і довго.
Основний недолік використання ШІ — це непрогнозовані корнер-кейси, екстремальний випадок або неочікувані умови, в яких система ухвалює несподіване рішення. Уявімо ситуацію, коли машина зі штучним інтелектом на дорозі не сприймає візок з дитиною як перешкоду для руху і переїжджає його. Ми не можемо гарантувати, що ШІ не ухвалить такого рішення.
Тому наш підхід до цього — робота з балансом. Є моделі, побудовані на базі машинного навчання, але вони працюють завжди в умовах обмежень та жорсткої логіки зверху, для того щоб в роботі критично важливої системи не виникло непередбачуваних ситуацій.
Для того щоб непередбачувані ситуації, які можуть призвести до дуже поганих наслідків, — а це прям life-critical, mission-critical система одночасно — не були закладені за задумом. Зрозуміло, що рано чи пізно це станеться, але нехай через два роки і один раз на 25 мільйонів кейсів. І ми будемо точно розуміти чому. Ніж якщо це буде ставатися кожен місяць, і ми б розводили руками і казали: «Ну, модель так вирішила — що поробиш».
Інвестиції
Знаю, що торік ви отримали інвестиції від D3. Планували на ці гроші розгорнути центри управління польотами на базі штучного інтелекту. Чи вдалося вам це реалізувати?
Ми планували розгорнути центр керування польотами. Це не зал, в якому 25 тисяч моніторів, 18 офіцерів, генерали в погонах стоять. Це група людей, яка на своєму ППД (пункті постійної дислокації) працює з нами над плануванням, роботою і обкаткою нашої технології, щоб вона була зрозуміла, безпечна, і нею можна було б користуватися щодня.
Технічно в співпраці з одним з підрозділів Збройних сил нам якраз вдалося це зробити. Це є точка, де ми провели перше застосування. Тому так, ми хотіли пришвидшити розробку — і ми пришвидшили її. Якби не інвестиції, ми б з вами ще про перше застосування і близько не говорили. В планах на це мало піти десь пів року.
Ми працюємо з багатьма підрозділами в Збройних силах. Я шалено пишаюся тим, з якими людьми я зустрічаюся там, бо це суперкруті, вмотивовані професіонали.
Ви оприлюднювали допис про те, що вам вдалося застосувати технологію, але деталей не давали. Поділитеся?
Ні, ми не можемо це обговорювати. Так збіглося, що в той час була новина про першого безпілотника, який за допомогою ШІ долетів до НПЗ в росії. Ні, це не ми.
Це дуже чутлива тема, тому, з одного боку, коли ми станемо розміром з Palantir [американська компанія, що займається розробкою програмного забезпечення для аналізу даних — ред.], то ми будемо викладати красиві відосики, отримавши погодження розвідки, контррозвідки і всіх інших інстанцій. Зараз — ні.
Окрім технологій керування роєм безпілотників, над якими технологіями ви ще працюєте?
Ми працюємо в горизонті цього року, плануємо реалізувати три технології. Перша — це автономні системи для груп дронів на базі штучного інтелекту.
Друга технологія — вона теж про штучний інтелект, про аналітику роботи з полем бою. Люди, які ніколи не бачили, як це в реальному житті, вважають, що керування полем бою — це така собі гра на телефоні, типу «Старкрафт» або «Моя улюблена ферма». Насправді інформація про поточний стан поля бою складається з дуже багатьох розвідувальних даних, відеопідтверджень. Вона вся неточна або з низьким рівнем довіри та надійності. І з цього масиву часто суперечливої інформації побудувати надійне відображення поточного стану поля бою так, щоб автономна система планування могла ухвалювати нормальні рішення, — це складно і займає багато часу.
Ми будемо будувати технології для того, щоб це пришвидшити, щоб допомогти аналітикам з цим працювати, щоб в real-time отримувати максимально достовірну інформацію про поточний стан: що на полі бою відбувається зараз, де перебувають наші сили, а де — сили противника. Вже в наступній версії — прогнози і майбутній стан поля бою.
Це те, що зараз роблять аналітики. Вони дуже розумні класні люди, але це займає в них дуже багато часу. І повертаючись до першої точки, на відміну від штучного інтелекту, це погано скейлиться. А нам це конче потрібно для того, щоб працювала автономна система.
І третя технологія, з якою ми трошки починаємо працювати, — це система моделювання поля бою. Називається вона Digital twin. Вона допоможе нам побудувати правильний інтерфейс взаємодії з офіцерами, з керівниками, щоб вони максимально просто і швидко розуміли, що зараз відбуватиметься на полі бою. А ще ця технологія покращує систему навігації. Вона має бути точнішою за те, що ми маємо на ринку. В тому числі і для того, щоб ми мали FPV-дрони, здатні літати автономно в умовах протидії РЕБ.
Ця технологія є у всіх військових доктринах. Це спосіб зробити віртуальне відображення поточного поля бою максимально точним. Для того щоб можна було дуже ефективно планувати операції і розуміти, що відбувається.
Коли ти в штабі і керуєш цим — це також критично для роботи безпілотних систем тому, що в будь-якому разі за все відповідає і вирішує завжди людина.
Тому нам треба над цим працювати. У тому числі ми спробуємо зробити на базі цієї технології систему навігації.
І ви плануєте все це розробити до кінця року?
Ми планували розробити до кінця 2023 року, але час біжить. У нас є намір випустити перші версії дуже прості, які вже будуть нести певну цінність, в горизонті пів року. І саме тому ми зараз будемо виходити на наступний раунд інвестицій.
Коментарі | 0