La inteligencia artificial y los tanques

Mientras que el Ejército de Estados Unidos intenta integrar tecnologías de vanguardia en sus operaciones, muchas de sus plataformas permanecen fundamentalmente en el siglo XX. Este es al caso de los tanques, por ejemplo.

La forma en que las tripulaciones de los tanques operan su máquina se ha mantenido esencialmente sin cambios en los últimos 40 años. En un momento en el que el Ejército está enamorado de la robótica, la inteligencia artificial y las redes de próxima generación, el manejo de los carros de combate depende totalmente de las operaciones manuales de operadores altamente capacitados.

«Actualmente, las tripulaciones hacen uso de un proceso totalmente manual para detectar, identificar y atacar los objetivos», explicó el Sargento Maestro de Artillería de Abrams de primera clase Dustin Harris. «Los comandantes de tanques y los artilleros giran la torre manualmente, tratando de detectar objetivos con sus sensores. Una vez que se encuentran con un objetivo, seleccionan manualmente la munición, calculan a la distancia y algunos otros factores.»

El proceso se repite para cada objetivo, lo que lleva tiempo, añadió. «Todo se hace manualmente todavía.», lo que supone un anacronismo en el campo de batalla del siglo XXI.

«Los altos mandos reconocen que la forma de operar de las tripulaciones de los tanques es en gran medida análoga a como se hacían estas cosas hace 30, 45 años», dijo Richard Nabors, subdirector en funciones de sistemas y modelos en el DEVCOM C5ISR Center.

«Estos altos dirigentes, muchos de ellos con amplios conocimientos técnicos, reconocieron que había oportunidades para mejorar la forma en que operan estas tripulaciones», añadió. «Así que desafiaron al Combat Capabilities Development Command, al Armaments Center y al C5ISR Center para que analizaran el problema».

Y, el 28 de octubre, el Ejército invitó a los periodistas al Aberdeen Proving Ground para ver su solución: el Advanced Targeting and Lethality Aided System (ATLAS).

El ATLAS emplea sensores avanzados, algoritmos de aprendizaje automático y una nueva pantalla táctil para automatizar el proceso de localizar y disparar a los objetivos, lo que permite a las tripulaciones responder a las amenazas más rápidamente que nunca.

«La ayuda que estamos proporcionando a las tripulaciones acortará esos tiempos de combate, a la vez que les permitirá atacar múltiples objetivos en el tiempo que tardan actualmente en atacar uno solo», dijo Dawne Deaver, jefe del proyecto C5ISR para ATLAS.

El prototipo de ATLAS se instaló en una mezcla de sistemas, un elegante chasis negro de General Dynamics Griffin I con el Army´s ADvanced Letality and Accuracy System for Medium Caliber con un auto-cargador en una torreta de 50 mm situada en la parte superior.

Y montado en la parte superior de la torreta había un pequeño sensor Aided Target Recognition (AiTR) , un sensor de imágenes infrarrojas de onda media para ser más exactos.

Siguiéndolo detrás del tanque y conectado a través de una serie de largos cables negros iba un M113 negro.

Para esta demostración, la estación de la tripulación estaba ubicada dentro del M113, no el tanque mismo. El M113 tenía tres asientos cortos alineados. En el asiento delantero había una pantalla táctil y un controlador tipo videojuego para operar el tanque, mientras que los monitores de computadora más atrás mostraban los procesos internos del ATLAS.

Por supuesto, ATLAS no es el tanque en sí mismo, ni siquiera el M113 conectado a él. El chasis servía como sustituto para un futuro tanque, vehículo de combate o incluso una actualización de los vehículos actuales, mientras que la torreta era un programa disponible que estaba siendo desarrollado por el Centro de Armamento.

El M113 no está realmente destinado a participar en absoluto, pero el Ejército decidió ubicar remotamente la estación de la tripulación dentro de él por razones de seguridad durante una demostración de fuego real, que se espera que tenga lugar en las próximas semanas. El ATLAS, los oficiales del Ejército recordaron a los observadores una y otra vez, es independiente del chasis o torreta en la que está instalado.

Así que, si el ATLAS no es el tanque, ¿qué es? En términos generales, ATLAS es el sensor montado que recoge datos, el algoritmo de aprendizaje de la máquina que procesa esos datos, y la pantalla/controlador que la tripulación utiliza para operar el tanque.

Así es como funciona:

El ATLAS comienza con el sensor óptico montado en la parte superior del tanque. Una vez activado, el sensor escanea continuamente el campo de batalla, alimentando esos datos en un algoritmo de aprendizaje de máquina, que detecta automáticamente las amenazas.

Las imágenes de esas amenazas se envían entonces a una pantalla táctil, la interfaz gráfica de usuario para el sistema de control inteligente de fuego del tanque. Las imágenes se alinean verticalmente en el lado izquierdo de la pantalla, y en la parte principal se muestra a qué está apuntando el arma en ese momento.

Alrededor, en los bordes hay una serie de controles diferentes para seleccionar la munición, el tipo de fuego, la configuración de la cámara y más.

Con sólo tocar con el dedo uno de los objetivos de la izquierda, el tanque gira automáticamente su arma, apuntando al objeto seleccionado. Al hacer esto, el sistema de control de fuego recomienda automáticamente la munición y los ajustes apropiados, tales como ráfaga o disparo único, para responder, aunque el usuario puede ajustarlos según sea necesario.

Con el objetivo en la mira y el arma seleccionada, el operador tiene una opción: Aprobar las recomendaciones de la IA y apretar el gatillo, ajustar la configuración antes de responder, o desactivar. Todo el proceso, desde la detección del objetivo hasta el apretón del gatillo puede tomar sólo segundos. Una vez que el objetivo es destruido, el operador puede simplemente tocar la pantalla para seleccionar el siguiente objetivo recogido por el ATLAS.

Al automatizar lo que ahora son tareas manuales, el objetivo del ATLAS es reducir los tiempos de ataque de principio a fin. Los oficiales del Ejército se negaron a caracterizar cuánto más rápido es el ATLAS que una tripulación de tanque tradicional. Sin embargo, un video de demostración mostrado en el Aberdeen Proving Ground afirmaba que el ATLAS permite «al operador atacar tres objetivos en el tiempo que ahora se tarda en atacar sólo uno».

El ATLAS es esencialmente un matrimonio entre las tecnologías desarrolladas por el Army´s C5ISR del Ejército y el Armaments Center.

«Estamos integrando, experimentando y creando prototipos con la tecnología del C5ISR center, cosas como sensores avanzados de objetivo EO/IR, algoritmos de objetivo asistido, estamos tomando esos productos tecnológicos e integrándolos con los sistemas de control de fuego inteligente del Armaments Center para explorar las eficiencias entre esas tecnologías que básicamente pueden ganar tiempo para las tripulaciones de los tanques», explicó el Subdirector de la División de Sistemas de Combate Terrestre, Jami Davis.

En agosto, se comenzó a traer pequeños grupos de operadores de tanques de las unidades, para probar el nuevo sistema, principalmente usando una nueva configuración de realidad virtual que replica la pantalla y el controlador del ATLAS. Al recoger la información de los soldados desde el principio, se espera poder mejorar el sistema rápidamente y prepararlo para su despliegue con mayor rapidez. Ya, el Ejército ha traído 40 soldados, por lo que se prevé que una demostración de fuego vivo ayude al Ejército a madurar su producto.

De alguna manera, el ATLAS replica las capacidades de IA demostradas en el Project Convergence en miniatura. El Proyecto Convergencia es la nueva campaña de aprendizaje del Ejército, diseñada para integrar nuevas capacidades de sensores, IA y redes para transformar el campo de batalla. En septiembre, el Ejército llevó muchas de sus más avanzadas tecnologías de vanguardia al desierto en el Yuma Proving Ground, y luego trató de conectarlas de nuevas formas. En resumen, en el Proyecto Convergencia, el Ejército trata de crear un ambiente donde se pueda conectar cualquier sensor al tirador más adecuado.

El Ejército demostró dos tipos de IA en el Proyecto Convergencia. Primero fueron las IA de reconocimiento automático de objetivos, algoritmos de aprendizaje automático que procesan la enorme cantidad de datos recogidos por los sensores de detección e identificación de amenazas en el campo de batalla, produciendo datos sobre los objetivos para que los sistemas de armas los utilicen.

El segundo tipo de IA se empleó para el control de fuego, y está representado por el FIRES Synchronization to Optimize Responses in Multi-Domain Operations, o FIRESTORM. Tomando los datos de objetivo de los otros sistemas de IA, FIRESTORM analiza automáticamente las armas a disposición y recomienda la más adecuada para responder a una amenaza dada.

Aunque ATLAS no tiene todavía los componentes de red que vinculan el Proyecto Convergencia con los dominios, esencialmente realiza esas dos tareas: su IA detecta automáticamente las amenazas y recomienda la mejor respuesta a los operadores humanos.

Para ser claros: el ATLAS no está destinado a reemplazar a los equipos de los tanques. Está pensado para hacer su trabajo más fácil, y en el proceso, mucho más rápido. Incluso si el ATLAS es ampliamente adoptado, las tripulaciones todavía tendrán que ser entrenadas para operaciones manuales en caso de que el sistema falle. Y todavía tendrán que confiar en su formación para verificar las recomendaciones del algoritmo.

«Podemos ayudar al soldado y reducir el número de tareas manuales que tienen que hacer, conservando al mismo tiempo la capacidad de anular el sistema, de tomar siempre la decisión final de si el objetivo es una amenaza o no, si la solución de disparo es correcta o no, y que puedan tomar esa decisión de apretar el gatillo y atacar los objetivos», explicó Deaver.

Fte. C4ISRNET