Các đàn rô-bốt và tương lai của chiến tranh

Posted on by The Imperator

head-swarmanoid

Nguồn: Paul Scharre, “Unlease the Swarm: The Future of Warfare”, War on the Rocks, 23/03/2015.

Biên dịch: Lê Thanh Danh | Hiệu đính: Nguyễn Thế Phương

Kỳ 1: Công nghệ rô-bốt trong quân sự: Tự vận hành là gì? | Kỳ 2: Rô-bốt tham chiến: Ưu thế của số lượng

Liệu các “bầy đàn” khí tài chi phí thấp và có khả năng thay thế sẽ thay đổi cách thức quân đội tác chiến? Tháng 11 năm 2014, Trợ lý Bộ trưởng Bộ quốc phòng Hoa Kỳ ông Frank Kendall đã yêu cầu Ủy ban Khoa học Quân sự tiến hành nghiên cứu một ý tưởng mang tính căn bản: “sử dụng một số lượng lớn các vật thể đơn giản, chi phí thấp, so với việc sử dụng một số lượng nhỏ các vật thể có cấu tạo tinh vi (đa năng)”. Quan điểm này hoàn toàn đi ngược lại xu hướng giảm số lượng, tăng giá thành và mức độ tinh vi của khí tài, vốn đã kéo dài hàng thập kỷ qua trong hoạt động mua sắm quân sự. Vì chi phí tăng, cho dù ngân sách quốc phòng vẫn tăng, số lượng các hệ thống tác chiến trong kho vũ khí của quân đội Hoa Kỳ vẫn liên tục suy giảm.

Ví dụ, từ năm 2001 đến năm 2008, “ngân sách sàn” (không tính chi phí chiến tranh) của Hải quân và Không quân Hoa Kỳ tăng lần lượt là 22% và 27%, tính luôn cả lạm phát. Thế nhưng, số lượng tàu chiến vẫn giảm 10% và số lượng máy bay cũng giảm đi 20%. Hệ quả là số lượng khí tài của Hoa Kỳ đã bị giảm sút nhiều hơn bao giờ hết, gia tăng đòi hỏi lên số lượng ít ỏi các hệ thống khí tài còn lại. Điều này tạo ra một vòng luẩn quẩn buộc chi phí sản xuất tiếp tục tăng và số lượng khí tài có khả năng tiếp nhận suy giảm sâu hơn nữa. Hơn 30 năm trước, Norm Augustine đã cảnh báo:

“Đến năm 2054, toàn bộ ngân sách quốc phòng sẽ chỉ đủ để mua một tàu sân bay chiến thuật. Không quân và Hải quân sẽ phải chia sẻ chiếc tàu sân bay này mỗi bên ba ngày rưỡi một tuần. Thủy quân Lục chiến sẽ được sử dụng chiếc tàu sân bay này trong một ngày dư ra vào những năm nhuận”.

Nhưng chúng ta có thể không phải chờ đến năm 2054, khi quân đội Hoa Kỳ chỉ còn đúng một tàu sân bay tác chiến, thì “Luật của Augustine” mới trở thành hiện thực.

Ngày một có nhiều người đồng tình với Kendall, kêu gọi thay đổi mô hình: từ “ít và tinh vi” sang “nhiều và rẻ”. Trong bài viết của T.X. Hammers, đăng hồi tháng 7 năm 2014 trên trang WOTR (War On The Rock), “nhỏ, nhiều và thông minh” sẽ chiến thắng “ít và tinh vi” trong chiến tranh tương lai. Thứ trưởng Quốc phòng Bob Work vào tháng 1 năm 2014 từng viết:

“Việc thu nhỏ các hệ thống rô-bốt sẽ cho phép triển khai nhanh chóng một số lượng khổng lồ các hệ thống khí tài – áp đảo hệ thống phòng ngự của địch. Điều này cũng cho phép sử dụng cách thức tấn công kiểu “bầy đàn”, cho phép mở ra nhiều cách tiếp cận hơn trong chiến tranh.”

Sử dụng số lượng lớn để áp đảo đối thủ mang lại một số lợi ích cơ bản. Tuy nhiên, “tấn công kiểu bầy đàn” không chỉ đơn giản là tấn công dồn dập. Sức mạnh của “tấn công bầy đàn” vượt trên cả việc áp đảo kẻ thù đơn thuần bằng số lượng. Trong tự nhiên, hành vi bầy đàn cho phép cả những loài động vật không có trí thông minh, như kiến hay ong, thực hiện những hành vi tập thể phức tạp, hay còn gọi là “trí thông minh bầy đàn”. Tương tự, các hành vi hợp tác mang tính tự hành giữa các hệ thống rô-bốt đơn lẻ sẽ không chỉ giúp tạo ra một số lượng lớn hơn khí tài tham gia vào chiến trường, mà còn tạo ra một sự phối hợp, trí tuệ và tốc độ vượt trội hơn.

Bầy đàn là gì?

Một bầy đàn bao gồm các yếu tố khác nhau, phối hợp và điều chỉnh các hành động của mỗi cá thể, tạo thành một tập thể kết dính và sống động. Một bầy sói khác với một nhóm các con sói. Một đàn kiến có thể xây tổ và đi gây chiến, nhưng một số lượng lớn các cá thể kiến không có sự phối hợp sẽ không thể làm được cả hai điều trên. Để khai thác toàn bộ tiềm năng của cuộc cách mạng công nghệ rô-bốt, cần phát triển các hệ thống rô-bốt có khả năng phối hợp hành động với nhau và với người điều khiển. Điều này sẽ làm tăng khả năng phối hợp hỏa lực và phối hợp điều động tác chiến trên chiến trường.

Hoạt động bầy đàn trong tự nhiên có thể dẫn tới các hiện tượng phức tạp

Các bầy đàn trong tự nhiên là các thực thể sống động hoàn chỉnh, hoạt động theo các quy luật đơn giản. Ong, kiến và mối không có trí tuệ cá thể. Thế nhưng, các bầy đàn của những loài vật này có thể thực hiện những hành vi tinh vi đến không ngờ. Tập hợp lại, chúng có thể tìm kiếm thức ăn và xác định đoạn đường tối ưu để mang thức ăn về tổ, với hiệu suất và hiệu quả cao. Ong thậm chí còn có thể “biểu quyết” các địa điểm làm tổ mới, cùng nhau quyết định các địa điểm tối ưu. Kiến có thể cùng nhau tiêu diệt và di chuyển những con mồi vô cùng lớn bằng cách hợp tác cùng nhau. Mối có thể xây dựng nên các cấu trúc khổng lồ. Kiến thậm chí có thể sử dụng chính cơ thể của chúng để cùng xây nên các kiến trúc bắc cầu hay gần như nổi trên mặt nước.

Các hành vi mang tính tập thể này xuất hiện dựa trên các quy luật đơn giản tồn tại ở cấp độ cá thể, tổng hợp thành hành vi mang tính phức tạp. Một bầy kiến, qua thời gian, có thể tập trung vào một con đường tối ưu dẫn từ nguồn thức ăn về tổ. Đây là do mỗi cá thể kiến đều để lại một dấu vết mùi hương khi chúng di chuyển về tổ. Một số con kiến sẽ quay trở về tổ sớm hơn nhờ sử dụng đoạn đường nhanh hơn, khiến dấu vết chúng để lại có mùi rõ ràng hơn các đoạn đường khác. Điều này thu hút nhiều con kiến khác sử dụng cùng một đoạn đường đó. Không có một con kiến nào “biết được” đâu là con đường nhanh nhất, nhưng cùng nhau cả đàn kiến có thể tìm ra được đoạn đường tối ưu nhất.

Những điểm khác biệt quan trọng giữa “bầy đàn rô-bốt” và “bầy đàn động vật”

Giống như kiến, mối và ong, các quy luật đơn giản chi phối hành vi của rô-bốt có thể tổng hợp lại thành hành vi bầy đàn, phục vụ cho việc phối hợp trinh sát, tìm kiếm (với động vật là tìm kiếm thức ăn – ND), di chuyển (thành bầy – ND), xây dựng … Các bầy đàn rô-bốt khác với các bầy đàn trong tự nhiên ở một số điểm quan trọng đáng chú ý. Các bầy đàn rô-bốt có thể bao gồm cả các nhân tố bất đồng nhất – một tập thể gồm các loại rô-bốt khác nhau, cùng phối hợp hoàn thành một nhiệm vụ. Ví dụ, dự án “swarmanoid[1] (tạm dịch: bầy đàn giả người – ND) là một bầy đàn bất đồng nhất gồm các “rô-bốt mắt, rô-bốt tay và rô-bốt chân” hoạt động cùng nhau để giải quyết vấn đề.

Điểm khác biệt quan trọng nhất giữa bầy đàn động vật và rô bốt đó là: Bầy đàn rô-bốt là sản phẩm thiết kế/lập trình, trong khi hành vi bầy đàn trong tự nhiên là kết quả của sự tiến hóa. Các bầy đàn trong tự nhiên không có bộ điều khiển trung tâm, hay “thiết lập hình ảnh hoạt động chung”. Trong khi đó, các bầy đàn rô-bốt hoạt động tuyệt đối dựa trên sự chỉ dẫn của con người để thực hiện một nhiệm vụ cụ thể.

Khái niệm tấn công quân sự kiểu bầy đàn hầu như vẫn chưa được tìm hiểu

Việc các hệ thống rô-bốt ngày một gia tăng tính tự hành mở ra tiềm năng cho các hành vi bầy đàn, với một người có thể kiểm soát một số lượng lớn các hệ thống rô-bốt phối hợp cùng nhau. Chẳng hạn, Văn phòng Nghiên cứu Hải quân năm ngoái đã cho thử nghiệm một tập hợp nhiều tàu nhỏ trên sông James, giả lập nhiệm vụ hộ tống một tàu VIP khi di chuyển qua một eo biển. Trong khi đó, các nhà nghiên cứu tại Trường Hải quân Sau đại học hiện đang nghiên cứu khả năng chiến đấu giữa các bầy đàn với nhau, xây dựng một mô hình đối đầu “50 chọi 50” trên không.

Những bước phát triển này đã dấy lên nhiều câu hỏi quan trọng, như: Làm sao để chiến đấu với một bầy đàn? Làm sao để kiểm soát một bầy đàn? Điểm yếu và nơi dễ bị tổn thương của bầy đàn là gì? Các nhà nghiên cứu chỉ mới bắt đầu tìm ra một phần các câu trả lời. Tuy nhiên, ở một tầm mức cao hơn, việc tìm hiểu về lịch sử phát triển của xung đột có thể giúp chúng ta nhìn ra được vai trò của các bầy đàn trong chiến tranh.

Từ cận chiến đến số đông, từ cơ động đến bầy đàn

Vào năm 2005, John Arquilla và David Ronfeldt đã “trình làng” một bản chuyên khảo đột phá mang tên, Bầy đàn và Tương lai của Xung đột. Văn bản này đã tổng hòa toàn bộ bốn hình thức thức chiến đấu tiêu biểu trong lịch sử là: cận chiến, số đông, cơ động và bầy đàn.

Ronfeldt và Arquilla cho rằng, qua thời gian, khi các tổ chức quân sự dần tiếp nhận các hệ thống thông tin, huấn luyện và tổ chức tốt hơn, chúng sẽ có khả năng chiến đấu với hình thức ngày một tinh vi hơn, hình thành những cách thức chiến đấu tiên tiến hơn, với bước tiến hóa sau tối ưu hơn bước tiến hóa trước. Hai tác giả cho rằng, các lực lượng quân đội ngày nay chủ yếu tiến hành hình thức chiến tranh cơ động (manuever warfare[2]). Thế nhưng, tấn công kiểu bày đàn sẽ là bước tiến hóa tiếp theo.

Từ cận chiến đến số đông

Trong thời cổ đại, các chiến binh tấn công cận chiến. Các cá nhân chiến đấu không có sự phối hợp đồng bộ với nhau. Bước tiến mang tính học thuyết đầu tiên chính là sự phát minh ra các đội hình sử dụng số đông như đội hình Phalanx của người Hy Lạp. Bước tiến này cho phép một số lượng lớn các cá nhân cùng chiến đấu trong các hàng ngũ có tổ chức, hợp lại thành một tập thể kết dính, hỗ trợ lẫn nhau.

Các đội hình số đông có lợi thế về sự đồng bộ hóa trong hành động của các chiến binh trên chiến trường. Đây là một bước tiến vượt trội hơn hình thức cận chiến. Tuy nhiên, tấn công theo số đông đòi hỏi phải có mức độ tổ chức và huấn luyện rất lớn. Hình thức chiến đấu này cũng đòi hỏi các cá nhân phải có khả năng liên lạc tốt với nhau để có thể hành động một cách đồng loạt.

Từ số đông đến cơ động

Bước tiến hóa tiếp theo trong tổ chức chiến đấu là hình thức chiến tranh cơ động. Không những tận dụng các lợi thế của cách tác chiến số đông, hình thức này hướng đến việc điều khiển các đơn vị tác chiến theo hình thức số đông trên một phạm vi rộng, điều khiển các đơn vị này hiệp đồng hỗ trợ lẫn nhau. Đây là một bước tiến vượt trội hơn hình thức tác chiến số đông. Nó cho phép các đội hình riêng biệt di chuyển một cách độc lập để đánh vào chỗ yếu của đối phương, buộc đối phương phải rơi vào vị thế bất lợi. Chiến tranh cơ động đòi hỏi các nhân tố tham gia phải có tính cơ động và khả năng liên lạc hiệu quả hơn hình thức chiến tranh số đông.

Từ cơ động đến bầy đàn

Arquilla và Ronfeldt đặt giả thuyết rằng, chiến tranh cơ động không phải là đích đến cuối cùng của cách thức tác chiến, mà chỉ là một bước tiến khác dẫn đến hình thức tấn công bầy đàn vượt trội hơn. Trong cách thức tấn công bầy đàn, số lượng lớn các cá thể đơn lẻ hoặc các nhóm nhỏ sẽ phối hợp hành động như một chỉnh thể đồng nhất.

Vì thế, chiến tranh bầy đàn sẽ kết hợp bản chất độc lập trong cận chiến, sự cơ động, cùng với mức độ tổ chức và hiệp đồng cao, cho phép một số lượng lớn các cá thể có thể cùng nhau tác chiến. Vì số lượng các cá thể được điều khiển và tác chiến cùng một lúc là quá lớn, chiến tranh bầy đàn đòi hỏi sự tổ chức và thông tin khác với chiến tranh cơ động.

Thách thức của chiến tranh bầy đàn

Cả bốn loại hình chiến tranh – cận chiến, số đông, cơ động và bầy đàn – tăng dần về mức độ tinh vị trong cấu trúc chỉ huy-kiểm soát và tổ chức xã hội-thông tin. Các ví dụ của cả bốn dạng thức chiến đấu, bao gồm cả chiến đấu kiểu bầy đàn, có thể được tìm thấy từ cổ chí kim. Nhưng việc sử dụng rộng rãi các hình thức chiến đấu cao cấp hơn chỉ xuất hiện khi đã có các phát kiến lớn về mặt xã hội và thông tin, như khả năng viết lại các mệnh lệnh, cờ hiệu, hay thông tin vô tuyến, cho phép chiến tranh số đông hoặc cơ động có thể được tiến hành một cách đồng bộ.

Chiến thuật bầy đàn có thể tìm thấy trong thời kỳ của Thành Cát Tư Hãn. Tuy nhiên, chiến thuật này vẫn chưa đạt đến vai trò trung tâm trong các xung đột quân sự. Các hình mẫu của chiến thuật bầy đàn có thể được nhìn thấy trong các tổ chức có mức độ phân tán rất cao như tại các cuộc biểu tình hay bạo loạn. Vào năm 2011, những người tham gia bạo loạn tại Luân Đôn đã có thể liên lạc với nhau, thông qua mạng lưới Blackberry, thông tin về vị trí các chốt chặn của cảnh sát. Họ đã có thể nhanh chóng phân tán để tránh các chốt chặn này, sau đó tái hợp lại ở các khu vực mới để tiếp tục hôi của. Lực lượng cảnh sát đã gặp phải rất nhiều khó khăn để kiểm soát cuộc bạo loạn, vì những người tham gia bạo loạn có thông tin “thực địa” tốt hơn cảnh sát rất nhiều. Hơn nữa, vì tập hợp những người tham gia bạo loạn là một kiểu tổ chức cực kỳ phân tán, họ có thể nhanh chóng phản ứng trước các thay đổi về tình thế. Thành viên của cuộc bạo loạn không cần chờ xin phép để thay đổi hành vi của mình. Các cá nhân có thể đơn giản tự điều chỉnh hành động dựa trên các thông tin mà họ mới nhận được.

Ví dụ này cũng chỉ ra nhiều thách thức đối với chiến thuật bầy đàn. Để triển khai chiến thuật bầy đàn một cách hiệu quả, cần có một dòng chảy thông tin xuyên suốt giữa các nhân tố riêng lẻ. Bằng không, trận chiến sẽ nhanh chóng tiêu giảm thành các cuộc cận chiến đơn lẻ. Các cá thể không những phải được kết nối tốt với nhau và có khả năng lan tỏa thông tin, mà còn phải có khả năng xử lý thông tin thật nhanh. Điều này cũng phụ thuộc vào khả năng chấp nhận hy sinh các cá thể, vì một khi bị cô lập, chúng có khả năng bị áp đảo bởi các nhân tố lớn hơn và đông hơn. Cuối cùng, các tổ chức quân sự đứng trước thử thách vô cùng lớn, khi phải giao phó quyền điều khiển chiến trường cho các nhân tố tham gia chiến đấu trực tiếp. Vì vậy, chiến thuật bầy đàn vừa thể hiện ý chí tuyệt đối của người chỉ huy, vừa phân tán quyền điều khiển chiến trường. Điều này sẽ mang lại sự vượt trội trong tốc độ phản ứng trước các hành động của quân địch và các sự kiện trên thực địa chiến trường.

Ưu thế hoạt động của bầy đàn rô-bốt

Các yêu cầu về khả năng xử lý thông tin và liên lạc của hoạt động bầy đàn, cũng như khả năng chấp nhận hy sinh các cá thể, khiến cho chiến thuật bầy đàn trở nên khó áp dụng đối với con người. Tuy nhiên, nó lại trở nên hoàn hảo đối với các hệ thống công nghệ rô-bốt. Thực tế, cùng với việc quân đội triển khai một số lượng lớn các hệ thống rô-bốt chi phí thấp, nếu phải điều khiển từ xa riêng từng hệ thống khí tài như hiện nay, chi phí cho nhân sự sẽ cao ngoài sức tưởng tượng. Điều này cũng đồng thời làm giảm tốc độ của chiến dịch. Để có thể kiểm soát một số lượng lớn các hệ thống rô-bốt, các rô-bốt cần có khả năng tự hành và hợp tác với nhau, hoạt động dưới sự chỉ huy của con người tùy theo nhiệm vụ. Khả năng hợp tác và tự hành cũng sẽ mở ra nhiều ưu thế trên chiến trường, đặc biệt là trong khái niệm phối hợp, trí thông minh và tốc độ của các hệ thống rô-bốt. Chẳng hạn như:

  • Phối hợp tấn công và phòng thủ (Coordinated attack and defense): Các bầy đàn có thể được sử dụng để phối hợp tấn công, áp đảo hàng phòng ngự của kẻ địch từ nhiều phía cùng một lúc. Điều này cũng tương tự với tổ chức phối hợp phòng thủ. Các “đàn” tàu nhỏ có thể bảo vệ các tàu mặt nước khỏi tàu tấn công tốc độ cao của địch, tự di chuyển để đối phó với các mối đe dọa mới phát hiện. Chiến thuật phòng vệ chống-bầy-đàn, sử dụng các máy bay không người lái, có thể xác định và hủy diệt các đợt tấn công từ các bầy đàn máy bay không người lái hoặc tàu nhỏ khác.
  • Mạng lưới tự hồi phục cơ động (Dynamic self-healing networks): Hành vi bầy đàn có thể cho phép các hệ thống rô-bốt hành động như một mạng lưới tự hồi phục cơ động. Yếu tố này có thể được sử dụng nhằm nhiều mục đích, chẳng hạn như: duy trì mức độ giám sát trên một khu vực, các mạng lưới liên lạc có khả năng tự phục hồi bền bỉ, các bãi mìn thông minh, hoặc các tuyến đường hậu cần có khả năng tự thích ứng.
  • Cảm biến và tấn công rải rác (Distributed sensing and attack): Các bầy đàn có thể thực hiện chức năng cảm biến và tấn công rải rác. Được phân tán trên một phạm vi rộng, các hệ thống khí tài có thể hoạt động như một phổ cảm biến với mức độ tin cậy vượt trội. Ngược lại, về mặt lý thuyết, chúng cũng có thể thực hiện một đợt tấn công điện tử phân tán – tập trung, đồng bộ hóa các tín hiện điện từ của mình lại với nhau và tập trung làm nhiễu một đối tượng nhất định.
  • Đánh lạc hướng (Deception): Các bầy đàn rô-bốt phối hợp với nhau có thể được sử dụng trong các chiến dịch đánh lạc hướng quy mô lớn, làm mồi nhử hoặc làm giả sự điều động để đánh lừa các lực lượng đối địch. Việc các cá thể đơn lẻ đồng loạt di chuyển ồ ạt sẽ khiến đối phương nhầm tưởng rằng một phương tiện lớn hơn, hoặc thậm chí là toàn bộ đội quân, sẽ chuẩn bị di chuyển qua cùng một khu vực.
  • Trí tuệ bầy đàn (Swarm Intelligence): Các hệ thống rô-bốt có khả năng khai thác “trí tuệ bầy đàn” thông qua cơ chế bầu chọn phân tán. Điều này giúp tăng khả năng nhận diện các mục tiêu, độ chính xác về mặt địa lý, và chống bị đánh lừa.

Chiến thuật bầy đàn có tiềm năng vô cùng lớn trong việc phối hợp hành động trên chiến trường, vượt trên cả ưu thế áp đảo đối phương đơn thuần bằng số lượng. Tuy nhiên, việc chuyển đổi mô hình chiến tranh tuyệt nhiên không chỉ phụ thuộc vào một sự ra đời của một công nghệ mới, mà là sự kết hợp giữa công nghệ với học thuyết mới, cách tổ chức mới, và các khái niệm tác chiến mới. Các khái niệm về chiến thuật bầy đàn phần lớn vẫn chưa được khám phá. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đang bắt đầu thực hiện các cuộc thử nghiệm để tìm ra cách ứng dụng, điều khiển và chiến đấu với các bầy đàn. Vì đa số các công nghệ tạo nên các bầy đàn rô-bốt sẽ đến từ khu vực thương mại và sẽ sớm trở nên phổ biến, không được để cho quá trình nghiên cứu mô hình này chậm trễ một giây phút nào nữa. Quân đội Hoa Kỳ nên đầu tư vào một chương trình táo bạo hơn trong thử nghiệm và nỗ lực phát triển công nghệ, kết nối nhà phát triển với các binh sĩ, tiến đến khai thác sức mạnh của bầy đàn.

Paul Scharre là nghiên cứu viên và Giám đốc Sáng kiến 20YY Warfare (20YY Warfare Initiative) tại Trung tâm An ninh Hoa Kỳ mới (CNAS). Ông cũng là tác giả của báo cáo mới đây của CNAS, Robotics on the Battlefield Part II: The Coming Swarm. Ông là cựu quân nhân của Trung đoàn biệt kích số 75 từng phục vụ tại Afghanistan và Iraq.

Đón đọc bài tiếp theo: Yếu tố con người trong tác chiến theo bầy đàn rô-bốt.


[1] Dự án Swarmanoid thuộc chương trình Các Công nghệ Tương lai và Đang phát triển (FET-OPEN) được tài trợ bởi Ủy ban Châu Âu. Xem thêm tại http://www.swarmanoid.org/

[2] Hình thức chiến tranh đánh vào các điểm trọng yếu của kẻ địch, quyết định thành bại của toàn bộ cuộc chiến , xem thêm tại http://www.military.com/NewContent/0,13190,NI_WAR_0104,00.html

– See more at: http://nghiencuuquocte.net/2015/04/22/cac-dan-ro-bot-va-tuong-lai-cua-chien-tranh/#more-7305

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s