16 September 2021

The Agile Mission Command and Battlespace Management’s Artificial Intelligence-Assisted Future for the Air Force

- The Air Power Blog by SPPS

Data not Weapons

The changing character of warfare will be manifested in the future multi-domain operations (MDO) battlespace where the reliance on data and data flows will become as critical as the reliance today on freedom of maneuver. Mission success and failure is already determined by the Air Force’s ability to collect, process, and exploit data in near real-time speeds and in the future paradigm of MDO, data will become the greatest tool and the most coveted weapon. Data and communications networks that underpin the functional capacity of the Air Force will need to gather, process, aggregate, analyze, fuse and disseminate immense amounts of data, information and intelligence faster than the speed of events in the battlespace.

There is already more raw data than can be transmitted by current network bandwidths. The movement towards MDO paired with the growing number of sensor platforms will only exacerbate the information burden and cognitive overload challenges unless data science and process automation can be integrally harnessed into the planning and operations processes. As multi-domain integration accelerates, attention will be refocused on network design and optimization concepts where the Air Force will need to formulate a grand strategy for the embedded application of big data, artificial intelligence (AI) and machine learning (ML).

Industrial Age, Information Age

Gathering, processing and fusing the enormous influx of data is the largest and most complex challenge today for the Air Force, which must also caution against risks of information- and cognitive-overload. To prepare itself to operate in highly contested and increasingly fused domains across disparate and distributed areas of operation within which the tempo and nature of engagements will vary, it is imperative for the Air Force to build an end-to-end network capability that can rapidly push data, information and intelligence across a distributed command and control (C2) enterprise.

The future combat concept is characterized by edge warfighters having the superior SA and decision-making to respond to events in real time. Mission command and battlespace management will be implied across the Air Force, whose components will no longer need to wait for instructions to move forward. Rapid data fusion capabilities, a robust cyber infrastructure and digitally-enabled technologies will be of paramount importance in delivering this envisioned end-state. Across this enabling matrix of capabilities, infrastructure, and technologies, the convergence of big data, AI and ML algorithms hold the key to achieving a truly agile mission command and peak performance.

Commanders and warfighters in the interconnected, multi-domain battlespace of tomorrow will need to be enabled by robust integration solutions from the tactical to the operational to the strategic levels. Warfighters need better and faster intelligence extraction from data delivered and collected across an ever more widely dispersed sensor network and under increasingly challenging communication environments. This is a task that is already beyond human capacity or legacy technologies. Warfare will not be insulated from the Fourth Industrial Revolution (4IR) and the Air Force, together with its sister services, will need to evolve from its industrial age construct to an information age one.

Artificial Intelligence and Machine Learning in Warfare

Gathering massive amounts of data from multiple, disparate sources necessitates a big data capability for comprehensive and integrated analysis. Fewer analysts are required today to process and distribute data than was the case a decade ago yet there is a vast and untapped potential to be exploited ahead. The future of warfare hinges on unlocking the vast potential of big data, AI and ML algorithms to support battlespace intelligence and analysis on-the-move and make possible the smart management of immense flows of data, information and intelligence simultaneously from multiple sources to commanders and the edge warfighter.

AI holds the answer for generating on-the-move solutions to the Information Requirement (IR) – who needs what, where, when and why – by considering a highly complex multitude of factors at speed. By accounting for risks and threats around them, ML algorithms will allow edge warfighters to focus on mission execution rather than analytics and assessments of unknowns in the environment. AI and ML will determine suggestions for the warfighter ahead of adversarial decision-making, manoeuvres and effects, presenting these digitally in a visualization of the multi-domain battlespace straight to the cockpit. This digitized battlespace visualization will be comprehensive, dynamic and responsive – but also, crucially, within the cognition limits and IR of the warfighter.

Performing as a ‘smart brain’ that continuously filters and recomputes what is important for the warfighter and mission success at any given moment, AI and ML will distinguish between what is raw data and what is information, what is useful and what is not, where it is needed and when. These technologies will become indispensable in delivering superior SA and decision-making for the warfighter because they resolve the challenges of information- or cognitive-overload and expedite the observe-orient-decide- act (OODA) loop by eliminating the man-in-the-middle currently required for analysis and exploitation.

Human-Machine Teaming

AI and ML technologies will reduce the risk of human error and present multiple simultaneous risk and resource decision options for execution – at computing speed.  No longer will there be delays in information dispersion and the future Air Force will be enabled to acter faster and more efficiently. As the Air Force becomes a self-synchronizing system-of-systems – human, machine, manned, unmanned, sensors and effects – the dynamics of C2 will be fundamentally altered. With communications between the ranks becoming more fluid and more rapid but also less frequent, and as more autonomous systems and platforms are integrated into the network, the very notion of mission command will need to be reconsidered.

With the accelerating digitization of warfare and particularly as big data and AI become embedded tools in planning and operations processes, the Air Force will render itself vulnerable to virtual as well as physical attacks on networks and the tools that enable them to perform, including AI itself. By learning to leverage big data and AI, including through appropriate acquisition consideration, implementing the necessary integration safeguards and making necessary changes to doctrine, training and concept of operations (CONOPS), the Air Force can accomplish significant gains in its quest to seize the decisive advantage in tomorrow’s high-tempo combat environment.

Disclaimer and Notices

Any opinions expressed on or through this blog are the opinions of the individual author and may not necessarily reflect the opinions of SPPS, the organization(s) the author belongs to or is affiliated with, their clients or any government entity.

The materials and information on this blog have been prepared or assembled by SPPS and, where mentioned, in association with partners, and are intended for informational purposes only. You may view, copy, download, print or share this material for personal, non-commercial, and informational purposes as long as you do not modify the contents therein. Unless authorized, none of the materials may be copied, reproduced, distributed, downloaded, displayed or transmitted in any form or by any means for any commercial purposes without the prior written permission of SPPS (email operations@spps.ae for inquiries and permissions).

Any information provided in this blog is provided on an “as is” basis without liability of any kind, either express or implied, including without limitation, fitness for a particular purpose, or non-infringement. SPPS may periodically add, change, improve and update the information and documents on this blog. SPPS assumes no liability or responsibility for any errors or omissions in the content of this blog.

16 September 2021

قيادة المهام الرشيقة والذكاء الاصطناعي لإدارة ساحة المعركة - مستقبل مُعان للقوات الجوية بيانات وليس أسلحة

سيتجلى الطابع المتغير للحرب في ساحة المعركة للعمليات متعددة المجالات (MDO) المستقبلية حيث سيصبح الاعتماد على البيانات وتدفقات البيانات أمرًا بالغ الأهمية مثل الاعتماد اليوم على حرية المناورة. يتم تحديد نجاح المهمة وفشلها بالفعل من خلال قدرة القوات الجوية على جمع البيانات ومعالجتها واستغلالها بسرعات قريبة من الوقت الفعلي. ففي النموذج المستقبلي للعمليات متعددة المجالات (MDO)، ستصبح البيانات هي الأداة الأعظم والأكثر طلبًا. ستحتاج شبكات البيانات والاتصالات التي تدعم القدرة الوظيفية للقوات الجوية إلى جمع كميات هائلة من البيانات والمعلومات والاستخبارات ومعالجتها وتجميعها وتحليلها ودمجها ونشرها بسرعة أعلى من سرعة الأحداث في ساحة المعركة.

ثمّة بالفعل بيانات أولية أكثر مما يمكن نقله بواسطة عرض النطاق الترددي للشبكة الحالية. إن التحرك نحو العمليات متعددة المجالات (MDO) المقترن بالعدد المتزايد من منصات الاستشعار لن يؤدي إلا إلى تفاقم عبء المعلومات وتحديات الحمل الزائد المعرفي ما لم يتم تسخير علم البيانات وأتمتة العمليات بشكل متكامل في عمليات التخطيط والعمليات. مع تسارع التكامل متعدد المجالات، ستتم إعادة تركيز الانتباه على تصميم الشبكة ومفاهيم التحسين حيث ستحتاج القوات الجوية إلى صياغة استراتيجية كبرى للتطبيق المضمن للبيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML).

العصر الصناعي ، عصر المعلومات

يُعد جمع ومعالجة ودمج التدفق الهائل للبيانات التحدي الأكبر والأكثر تعقيدًا اليوم بالنسبة للقوات الجوية. حيث يتعيّن على هذه الأخيرة أن تحذر أيضًا من مخاطر المعلومات والحمل المعرفي الزائد. لتحضير نفسها للعمل في مجالات متنازع عليها بشكل كبير ومندمجة بشكل متزايد عبر مناطق عمليات متباينة وموزعة تتنوّع فيها وتيرة الاشتباكات وطبيعتها، من الضروري أن تبني القوات الجوية قدرة شبكة شاملة يمكنها بسرعة دفع البيانات والمعلومات والاستخبارات عبر مؤسسة القيادة والسيطرة (C2) الموزّعة.

يتميز مفهوم القتال المستقبلي بامتلاك المقاتلين المتميزين للهجوم الاستراتيجي المتفوّق وصنع القرار للاستجابة للأحداث في الوقت الفعلي. سيتم تضمين قيادة المهمة وإدارة ساحة المعركة عبر القوات الجوية، التي لن تحتاج مكوناتها بعد الآن إلى انتظار التعليمات للمضي قدمًا. ستكون قدرات الانصهار السريع للبيانات والبنية التحتية الإلكترونية القوية والتقنيات الممكّنة رقميًا ذات أهمية قصوى في تقديم هذه الحالة النهائية المتصوَّرة. عبر هذه المصفوفة التمكينية للقدرات والبنية التحتية والتقنيات، فإن تقارب البيانات الضخمة وخوارزميات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي هي المفتاح لتحقيق قيادة رشيقة للمهام وأعلى مستوى أداء.

سيحتاج القادة والمحاربون في ساحة المعركة المترابطة والمتعددة المجالات في المستقبل إلى التمكين من خلال حلول تكامل قوية بدءًا من المستوى التكتيكي إلى العملياتي إلى المستويات الإستراتيجية. يحتاج المحاربون إلى استخراج معلومات استخباراتية أفضل وأسرع من البيانات التي يتم تسليمها وجمعها عبر شبكة مستشعرات منتشرة على نطاق واسع وفي بيئات اتصالات صعبة بشكل متزايد. هذه مهمة تتجاوز بالفعل القدرات البشرية أو التقنيات القديمة. لن يتم عزل الحرب عن الثورة الصناعية الرابعة (4IR) وسوف تحتاج القوات الجوية إلى جانب القوات الشقيقة  إلى التطور من عصرها الصناعي إلى عصر المعلومات.

الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة في الحرب

يتطلب جمع كميات هائلة من البيانات من مصادر متعددة ومتباينة قدرة بيانات ضخمة للحصول على تحليل شامل ومتكامل. يتم اليوم طلب عدد أقل من المحللين لمعالجة البيانات وتوزيعها مما كان عليه الحال قبل عقد من الزمن، ومع ذلك ثمّة إمكانات هائلة وغير مستغَلة يمكن استغلالها في المستقبل. يتوقف مستقبل الحرب على إطلاق الإمكانات الهائلة للبيانات الضخمة وخوارزميات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لدعم استخبارات ساحة المعركة والتحليل أثناء التنقل وإتاحة الإدارة الذكية للتدفقات الهائلة للبيانات والمعلومات والاستخبارات في وقت واحد من مصادر متعددة إلى القادة والمحاربين على الخطوط الأمامية.

يمتلك الذكاء الاصطناعي الإجابة على إنشاء حلول أثناء التنقل لمتطلبات المعلومات (IR) – من يحتاج إلى ماذا وأين ومتى ولماذا – من خلال التفكير في العديد من العوامل المعقدة للغاية بسرعة. من خلال احتساب المخاطر والتهديدات من حولهم، ستسمح خوارزميات التعلّم الآلي للمحاربين على الحدود بالتركيز على تنفيذ المهام بدلاً من تحليل وتقييم العناصر المجهولة في البيئة. سيحدد الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي اقتراحات للمقاتل قبل اتخاذ القرار المناهض والمناورات والتأثيرات، وتقديمها رقميًا في تصوّر ساحة المعركة متعددة المجالات وذلك مباشرة إلى قمرة القيادة. سيكون تصوّر ساحة المعركة الرقمي هذا شاملاً وديناميكيًا وسريع الاستجابة – ولكن أيضًا، بشكل حاسم، ضمن حدود الإدراك ومتطلبات المعلومات للمقاتل.

سيميّز الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي بين ما هي البيانات الأولية وما هي المعلومات، وما هو مفيد وما هو غير ذلك، وأين تدعو حاجة ومتى، من خلال الأداء كـ “عقل ذكي” يقوم باستمرار بتصفية وإعادة حساب ما هو مهم للمقاتل ولنجاح المهمة في أي لحظة معينة. ستصبح هذه التقنيات لا غنى عنها في توفر إدراك واقع ميداني متفوّق وصنع القرار للمقاتل لأنها تحلّ تحديات المعلومات – أو الحمل الزائد المعرفي وتساهم في تسريع حلقة المراقبة – التوجيه – اتخاذ القرار (OODA) من خلال القضاء على اعتراض نقل البيانات اللازم حاليا للتحليل والاستغلال.

العمل الجماعي بين الإنسان والآلة

ستقلل تقنيات الذكاء الاصطناعي والتعلّم الآلي من مخاطر الخطأ البشري وتقدم خيارات متعددة للمخاطر والموارد المتزامنة للتنفيذ – بسرعة الحوسبة. لن يكون هناك تأخير بعد الآن في تشتت المعلومات وسيتم تمكين القوات الجوية المستقبلية للعمل بشكل أسرع وأكثر كفاءة. عندما تصبح القوات الجوية نظام أنظمة ذاتي المزامنة- بشري، آلي، مأهول، غير مأهول، مستشعرات وتأثيرات- ستتغير ديناميكيات القيادة والتحكم بشكل أساسي. مع تحوّل الاتصالات بين الرتب لتصبح أكثر مرونة وسرعة ولكن أيضًا أقل تواترًا، ومع دمج أنظمة ومنصات أكثر استقلالية في الشبكة، فإن فكرة قيادة المهمة ذاتها سوف تحتاج إلى إعادة النظر.

مع الرقمنة المتسارعة للحرب وبخاصة عندما تصبح البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي أدوات مضمنة في عمليات التخطيط والعمليات، ستجعل القوات الجوية نفسها عرضة للهجمات الافتراضية والمادية على الشبكات والأدوات التي تمكنها من الأداء، بما في ذلك الذكاء الاصطناعي نفسه. من خلال تعلم الاستفادة من البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي، بما في ذلك من خلال اعتبارات الاستحواذ المناسبة، وتنفيذ ضمانات التكامل الضرورية وإجراء التغييرات اللازمة على العقيدة والتدريب ومفهوم العمليات (CONOPS)، يمكن للقوات الجوية تحقيق مكاسب كبيرة في سعيها للاستيلاء على الهدف الحاسم في بيئة القتال عالية الإيقاع في الغد.

إخلاء المسؤولية والإشعارات

أي آراء يتم التعبير عنها في هذه المدونة أو من خلالها هي آراء المؤلف الفردي وقد لا تعكس بالضرورة آراء SPPS أو المنظمة (المنظمات) التي ينتمي إليها المؤلف أو ينتمي إليها أو عملائها أو أي جهة حكومية.

تم إعداد المواد والمعلومات الواردة في هذه المدونة أو تجميعها بواسطة SPPS ، وعند ذكرها ، بالاشتراك مع الشركاء ، وهي مخصصة للأغراض الإعلامية فقط. يجوز لك عرض هذه المواد أو نسخها أو تنزيلها أو طباعتها أو مشاركتها لأغراض شخصية وغير تجارية وإعلامية طالما لم تقم بتعديل المحتويات الواردة فيها. ما لم يتم التصريح بذلك ، لا يجوز نسخ أي من المواد أو إعادة إنتاجها أو توزيعها أو تنزيلها أو عرضها أو نقلها بأي شكل أو بأي وسيلة لأي أغراض تجارية دون إذن كتابي مسبق من SPPS (البريد الإلكتروني Operations@spps.ae للاستفسارات والأذونات) .

يتم توفير أي معلومات يتم توفيرها في هذه المدونة على أساس “كما هي” دون أي مسؤولية من أي نوع ، سواء كانت صريحة أو ضمنية ، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر ، الملاءمة لغرض معين ، أو عدم الانتهاك. قد يقوم SPPS دوريًا بإضافة المعلومات والمستندات الموجودة في هذه المدونة وتغييرها وتحسينها وتحديثها. لا تتحمل SPPS أي مسؤولية أو مسؤولية عن أي أخطاء أو سهو في محتوى هذه المدونة.

© Copyright 2021 - DIACC. All Rights Reserved.