Tuhoojadrooneja parvena

Tekoäly sotii: Tuhoojadroonit valtaavat taistelukentän

Kamikazedrooneja, robottipanssarivaunuja ja autonomisia sotalaivoja – tekoäly valtaa taistelukentät maalla, merellä ja ilmassa. Ohjelmistot ovat nykyään niin hyviä, että kaikkein vaikein päätös voidaan jättää koneille: kuka kuolee, ja kuka saa elää?

Kamikazedrooneja, robottipanssarivaunuja ja autonomisia sotalaivoja – tekoäly valtaa taistelukentät maalla, merellä ja ilmassa. Ohjelmistot ovat nykyään niin hyviä, että kaikkein vaikein päätös voidaan jättää koneille: kuka kuolee, ja kuka saa elää?

Claus Lunau

Drooni syöksyi kohti maaliaan maaliskuussa 2020.

Maanpinnan tuntumassa drooni laukaisi räjähdyspanoksensa. Siitä sinkoilevat tappavat metallinpalat lensivät sotilaisiin päin.

Yhdistyneet kansakunnat raportoi tapahtumasta ensimmäisenä drooneilla tehtynä tappamiseen tähtäävänä sotatoimena, joka toteutettiin ilman valvomon jatkuvaa ohjausta sateliittiyhteyden kautta.

Libyassa vuonna 2020 tehtyä droonihyökkäystä kuvatiin YK:n raportissa näin: ”Saattueita ja perääntyviä joukkoja vastaan tehtiin iskuja tappavilla autonomisilla asejärjestelmillä. Ne oli ohjelmoitu hyökkäämään ilman ohjaajan ja aseen välistä viestiyhteyttä.”

Droonihyökkäys oli osa Rauhan myrsky -operaatiota, jossa Libyan hallituksen joukot taistelivat komentaja Khalifa Haftarin johtamia sotilaita vastaan pääkaupunki Tripolin liepeillä.

"Ne oli ohjelmoitu hyökkäämään ilman ohjaajan ja aseen välistä viestiyhteyttä." YK:n raportti

Raportissa käsitellään muun muassa tuhoojadrooni STM Kargu-2:ta, jota käytettiin hyökkäyksessä.

Hyökkäys saattoi olla kauhistuttava ennakkovaroitus sodankäynnin uudesta aikakaudesta, jossa päätöksen siitä, kuka kuolee ja kuka saa elää, tekee eettisiin pohdintoihin kykenevän ihmisen sijasta algoritmi.

Drooni kuljettaa räjähdettä

YK:n raportista ei käy ilmi, tappoivatko droonit sotilaita, mutta tapaus on selvä vihje siitä, että tekoäly tekee tuloaan sotanäyttämöille kaikkialla maailmassa.

Edes lähempi tarkastelu ei paljasta tuhoojadrooni STM Kargu-2:sta kovin paljon muista drooneista poikkeavia ominaisuuksia.

Akkukäyttöinen STM Kargu-2 voi lentää puoli tuntia. Se on 60 senttiä pitkä, ja siinä on neljä roottoria ja kamera, jossa on kymmenkertainen optinen zoomi. Sen ansiosta valvomossa oleva ohjaaja voi seurata lentoa droonin ”silmin”.

Siihen yhtäläisyydet kuitenkin loppuvat.

Lentävä tuhooja on suunniteltu uhraamaan itsensä tappaakseen ihmisiä samalla tavalla kuin japanilaiset kamikazelentäjät toisessa maailmansodassa.

STM Kargu-2 voi kuljettaa jopa 1,3 kilon räjähdyspanoksen. Sillä voi tappaa monta ihmistä kerralla tai tuhota kuorma-auton.

Droonin tekoälyohjelma analysoi kameran välittämää kuva-aineistoa, ja sen jälkeen, kun ohjaaja on määrittänyt maastossa olevan maalin, drooni kykenee tekemään iskun omin avuin, vaikka se ei olisikaan enää radioyhteydessä ohjaajaan. YK:n raportin mukaan Libyassa toteutettiin juuri tällainen operaatio.

Kun drooni on tavoitematkan päässä vihollisesta, se tähtää maaliin. Drooni lähtee syöksyyn ja lentää saavuttaa sen aikana jopa 70 kilometrin tuntinopeuden. Panos räjähtää ohjaajan ohjelmoimassa korkeudessa.

Tuhoojadrooni nousee
© STM

Tuhoojadrooni toimii omin neuvoin

STM Kargu-2 toimii kameroidensa ja tekoälynsä varassa toteuttaessaan itsemurhaoperaation, jossa se tuhoutuu räjäyttäessään panoksensa.

Drooni nousee kentältä
© STM, Shutterstock & Ken Ikeda Madsen

1. Drooni nousee räjähteineen

Neljällä roottorilla, tavallisella kameralla, pimeässä kuvaavalla lämpökameralla ja tekoälyllä varustettu drooni lähtee lentämään kohti maalia mukanaan jopa 1,3 kilon räjähdyspanos.

Drooni analysoi ja paikantaa maalin
© STM, Shutterstock & Ken Ikeda Madsen

2. Valvoja tietää kohteen

Valvomossa oleva ohjaaja voi seurata lentoa droonin välittämältä videolta. Akkukäyttöisen droonin toiminta-aika on puoli tuntia. Radioyhteys drooniin säilyy kymmenen kilometriä. Drooni ei kuitenkaan tarvitse kauko-ohjausta.

Drooni syöksyy ja räjähtää
© STM, Shutterstock & Ken Ikeda Madsen

3. Lento päättyy syöksyyn

Kohteen saavutettuaan drooni alkaa syöksyä ja räjäyttää panoksensa maalin päällä. Taisteluväline sisältää metallisiruja, jotka voivat haavoittaa tai tappaa ihmisiä useiden metrien säteellä.

Syksyllä 2020 Azerbaidžanin armeija käytti samankaltaista droonia 44 päivää kestäneessä sodassa naapurimaa Armeniaa vastaan vallatessaan Vuoristo-Karabahia.

IAI Harop -niminen drooni on kehitetty Israelissa, ja se on STM Kargu-2:n tavoin räjähdyspanoksella varustettu kamikazedrooni. IAI Harop voi kuljettaa 16 kiloa, joten se on vielä voimakkaampi ase kuin turkkilainen malli.

IAI Harop on suunniteltu tuhoamaan vihollisen tutka-asemia, ja se toteuttaa operaation ilman kauko-ohjausta sen jälkeen, kun ohjaaja on osoittanut maalin kameran kautta.

Toimintatavasta käytetään sotilaskielessä nimitystä fire-and-forget.

Ajatushautomo CSIS (Center for Strategic and International Studies) arvioi analyysissään, että Azerbaidžanilla on noin 50 IAI Harop -droonia, jotka voidaan lähettää sotilaskuorma-autojen lavalta.

Anturit silminä ja korvina

Esimerkiksi Yhdysvaltojen puolustusvoimat on käyttänyt drooneja jo vuosia muun muassa tiedusteluun ja hyökkäyksiin, mutta ne ovat olleet tähän asti tositoimissa kauko-ohjauksisia.

Sellaiset järjestöt kuin Campaign to Stop Killer Robots pelkäävät nyt, että muun muassa Yhdysvallat, Venäjä ja Kiina aloittavat uudenlaisen kylmän sodan, jossa kilpavarustelun kohteena ovat aina vain tuhoisampien ydinaseiden sijasta aina vain älykkäämmät tuhoojakoneet.

Viimeisten parinkymmenen vuoden aikana tekoäly on muuttunut tulevaisuudenvisiosta arkipäivän realismiksi. Jo nyt omaa päätäntävaltaa on annettu niin puhelimille, kylmälaitteille kuin autoillekin. Ja esimerkiksi Netflix ja HBO tekevät katseluehdotuksia aiempien kiinnostuksenkohteiden mukaan.

Algoritmeista on tullut niin kehittyneitä, että ne voivat määrittää, mikä on paras ratkaisu, päätös tai valinta – kuten fiksuin siirto šakkipelissä.

Kaikki perustuu drooniin syötettävään dataan, joka on esimerkiksi kuva-aineistoa. Kyse on koneoppimisesta.

Informaatio voi olla myös peräisin laitteista, jotka lähettävät yksittäisiä lasersäteitä tai valaisevat ympäristöä 360 astetta lidarilla eli valotutkalla.

Heijastuneesta valosta muodostuu monimutkainen datapistepilvi, joka luo digitaalisen 3D-version ympäristöstä.

Lähde voi olla myös tutka, joka mittaa radioaaltoja, tai kuuntelulaite, kuten mikrofoni, joka ottaa vastaan ääntä useasta eri suunnasta ja määrittää mittausten perusteella maalin sijainnin.

Tekoälyn algoritmit analysoivat dataa, jotta esineet, kuten ajoneuvot, ja ihmiset paljastuvat kuvista tunnusmerkillisten muotojen tai materiaalien kavaltamina.

Tekoäly viestii taistelukentällä
© STM, U.S. Air Force, Shutterstock & Ken Ikeda Madsen

Tekoäly hyökkää joka suunnasta

Tulevaisuudessa sotilaiden rinnalla sotivat tekoäly ja robotit niin maalla, merellä kuin ilmassakin. Jo nykyään ne voivat tehdä yhteistyötä esimerkiksi paikantaessaan joukkoja.

Robottipanssarivaunut liikkeellä

Pienehkö miehittämättömien itseohjautuvien robottipanssarivaunujen ryhmä seuraa johtajaa satellittiipaikannusjärjestelmän avulla. Ennen taistelua robottipanssarivaunut saavat tulitettavan kohteen GPS-koordinaatit.

Laiva purjehtii ilman kapteenia

Fregatit avustavat maajoukkoja mereltä. Miehittämätön tiedustelualus havainnoi vihollisen sukellusveneitä, jotka uhkaavat fregatteja, ja varoittaa merivoimien esikuntaa satelliittiyhteyden kautta.

Droonit lentävät parvena

Ilmahyökkäykseen osallistuu jopa satojen kamikazedroonien ryhmä. Itsemurhadroonit voivat iskeä sekä yksin että yhdessä. Ne suunnistavat antureiden ja tekoälyn varassa.

Kun kehittynyt tekoäly ja herkkä havainnointilaitteisto yhdistyvät droonissa, syntyy pelottavan tehokas taisteluväline.

Yhteistyö pelaa kaikkialla

Anturit ja algoritmit antavat aivan uusia mahdollisuuksia sotarobottien suunnittelijoille. Niitä voidaan käyttää paitsi ilmassa myös maalla ja merellä.

Yhdysvaltojen puolustusvoimien tutkimusorganisaatio DARPA on kehittänyt autonomisen Sea Hunter -sota-aluksen, joka tukeutuu tutkaan ja seuranta- ja jäljitysjärjestelmiin navigoidessaan omin neuvoin. Aluksen ensisijainen tehtävä on vastapuolen sukellusveneiden havaitseminen kaukaa.

Kaukokartoitus tapahtuu eri äänentaajuuksilla toimivilla kaikuluotaimilla ja magnetometrilla, joka rekisteröi sähkölaitteiden ja moottoreiden aikaansaamat magneettikentät.

Antureillaan Sea Hunter voi kerätä tietoa merellä liikkuvista sukellusveneistä luokittelua varten. Sillä on hyvät edellytykset havainnoida vedessä melko äänettömästi kulkevia dieselsähköisiä sukellusveneitä.

Sea Hunter kulkee ilman miehistöä

Sea Hunter kulkee ilman miehistöä ja viestii satelliittiyhteyden kautta muiden sotilasyksiköiden kanssa. On visioitu, että se aseistetaan.

© DARPA

40 metriä pitkä trimaraani eli kolmirunkoinen alus on aseistamaton, mutta pidetään mahdollisena, että se saa tulevaisuudessa aseistuksen.

Vuonna 2016 Sea Hunter kulki Yhdysvaltojen länsirannikolla sijaitsevasta San Diegosta Pearl Harboriin Havaijille ja takaisin täysin ilman ihmisen apua. Sea Hunter pystyy toteuttamaan itsenäisesti jopa kolmen kuukauden pituisia operaatioita.

Sea Hunterin seuraajia ovat Sea Hunter II ja niin ikään autonominen alus Sea Hawk.

Tavoitteena on, että alukset suoriutuvat niille annetuista tehtävistä omin neuvoin ja pystyvät tekemään yhteistyötä tavallisten sotalaivojen kanssa.

Venäjällä puolestaan tähdätään entistä omatoimisempiin panssarivaunuihin.

Kompakti panssarivaunu Platform-M on taistelurobotti, joka valitsee aseensa maalin mukaan optisten antureiden ja tutkan avustuksella. Siinä on sekä kalašnikov että neljä kranaatinheitintä. Kalašnikovin rynnäkkökivääri on normaalisti käsituliase.

Itseohjautuva panssarivaunu tulittaa

Platform-M on itseohjautuva panssarivaunu, joka on aseistettu rynnäkkökiväärillä ja kranaatinheittimillä. Se esiteltiin Kaliningradin sotilasparaatissa vuonna 2015.

© Lex Kitaev

Samankaltainen miehittämätön ajoneuvo esiintyy virolaisen Milrem Roboticsin luettelossa. Yhtiö lanseerasi vuonna 2021 itseohjautuvan Type-X Robotic Combat Vehicle -nimisen panssarivaunun, joka voidaan varustaa 50 mm:n tykillä.

Miehittämätön panssarivaunu kykenee seuraamaan sotilaiden ohjaamia ajoneuvoja.

Drooniparvi päättää itse

Terminator-elokuvissa esiintyviä tuhoojarobotteja, jotka pystyvät ilman ihmisen apua suunnistamaan ja paikantamaan ja tappamaan vihollisia, ei ole vielä olemassa. Monet asiantuntijat pelkäävät kuitenkin, että kehitys on kulkemassa kohti niitä.

Tulevaisuudesta huolestuneille eksperteille aiheuttaa painajaisia muun muassa parvirobotiikaksi kutsuttu tutkimusala.

Tuhoojadroonien ei nimittäin tarvitse välttämättä tehdä erillisiä hyökkäyksiä, vaan ne voivat käyttää joukkovoimaa ja iskeä yhdessä esimerkiksi kymmenien tai satojen droonien ryhminä.

Intian puolustusvoimat esitteli vuoden 2021 alussa järjestetyssä sotilasparaatissa 75 droonin parven, joka teki harjoituslennon useisiin maaleihin. Kohteiden joukossa oli niin panssarivaunuja, tutka-asemia kuin polttoainevarastojakin.

Intian tiedotusvälineiden mukaan maan armeija tähtää tuhannen pienehkön droonin arsenaaliin. Ne käyttäisivät alustanaan suurta miehittämätöntä ilma-alusta ja voisivat lentää jopa 50 kilometriä vihollisen puolella.

Panssarivaunu ja sotilas

Milrem Robotics on suunnitellut Type-X-panssariajoneuvon, joka on tarkoitettu antamaan aseellista tukea silloin, kun suurempia panssarivaunuja ei ole paikalla.

© Milrem Robotics

Samaan parveen kuuluvat droonit pystyvät viestimään keskenään ja lentämään muodostelmassa. Operaatio voi edetä niin nopeasti, että käytännössä ainoa mahdollisuus torjua hyökkäys on tehdä vastaisku samanlaisella drooniparvella.

Yhdysvaltojen puolustusvoimilla onkin kahdenlaisia drooniparvisuunnitelmia. Kehitteillä on nimittäin myös puolustusjärjestelmä drooniparvia vastaan. Se perustuu suurienergiaisiin mikroaaltoihin, jotka vahingoittavat vastapuolen drooneja.

Droonien elektroniikka, kuten tietokoneet, vaurioituvat, kun niihin kohdistetaan voimakasta sähkömagneettistä säteilyä.

YK:n raportti Libyasta ei anna selvää vastausta kysymykseen, mistä droonin ohjaaja oli tietoinen, kun drooni toimi omin neuvoin.

Ongelmavyyhtiin sisältyy moraalinen aspekti. On eettisesti helpompaa säädellä biologisten ja kemiallisten joukkotuhoaseiden käyttöä kuin hyväksyä tai hylätä droonit sillä perusteella, ohjaako niitä sodassa ihminen vai toimivatko ne itsenäisesti.

Kuinka tulevaisuudessa voidaan luotettavasti erottaa, tuhoaako ja tappaako drooni ihmisen käskystä vai ei?

VIDEO: Näin STM-Kargu-2 tekee ilmaiskun