Home » Blog » Arhiva » Războiul electronic cognitiv avansat: sporirea superiorității strategice prin sisteme inteligente

Războiul electronic cognitiv avansat: sporirea superiorității strategice prin sisteme inteligente

Intelligence Info - Descarcă PDFSfetcu, Nicolae (2024), Războiul electronic cognitiv avansat: sporirea superiorității strategice prin sisteme inteligente, Intelligence Info, 3:3, 105-112, DOI: 10.58679/II70880, https://www.intelligenceinfo.org/razboiul-electronic-cognitiv-avansat-sporirea-superioritatii-strategice-prin-sisteme-inteligente/

 

Advanced Cognitive Electronic Warfare: Enhancing Strategic Superiority Through Intelligent Systems

Abstract

Cognitive electronic warfare represents a paradigm shift in electronic warfare, leveraging advances in cognitive science, machine learning, and artificial intelligence to enhance the effectiveness of electronic warfare operations. As technology continues to advance, the role of cognitive electronic warfare is likely to become increasingly prominent in future military operations, shaping the landscape of modern warfare. This article explores the concept of cognitive electronic warfare, its meaning, challenges, and potential future implications.

Keywords: cognitive electronic warfare, intelligent systems, cyber security, adaptive learning, signal intelligence, electronic attack, electronic protection

Rezumat

Războiul electronic cognitiv reprezintă o schimbare de paradigmă în domeniul războiului electronic, valorificând progresele din știința cognitivă, învățarea automată și inteligența artificială pentru a spori eficacitatea operațiunilor de război electronic. Pe măsură ce tehnologia continuă să avanseze, rolul războiului electronic cognitiv este probabil să devină din ce în ce mai proeminent în viitoarele operațiuni militare, modelând peisajul războiului modern. Acest articol explorează conceptul de război electronic cognitiv, semnificația sa, provocările și potențialele implicații viitoare.

Cuvinte cheie: războiul electronic cognitiv, sisteme inteligente, securitatea cibernetică, învățarea adaptivă, inteligența semnalelor, atacul electronic, protecția electronică

 

INTELLIGENCE INFO, Volumul 3, Numărul 3, Septembrie 2024, pp. 105-112
ISSN 2821 – 8159, ISSN – L 2821 – 8159, DOI: 10.58679/II70880
URL: https://www.intelligenceinfo.org/razboiul-electronic-cognitiv-avansat-sporirea-superioritatii-strategice-prin-sisteme-inteligente/
© 2024 Nicolae SFETCU. Responsabilitatea conținutului, interpretărilor și opiniilor exprimate revine exclusiv autorilor.

 

Războiul electronic cognitiv avansat: sporirea superiorității strategice prin sisteme inteligente

Nicolae SFETCU[1]

nicolae@sfetcu.com

[1] Cercetător – Academia Română – Comitetul Român de Istoria și Filosofia Științei și Tehnicii (CRIFST) , Divizia de Istoria Științei (DIS), ORCID: 0000-0002-0162-9973

 

Introducere

Războiul electronic cognitiv (CEW) reprezintă integrarea tehnicilor de inteligență artificială (AI) și de învățare automată (ML) în domeniul războiului electronic (EW). Această abordare îmbunătățește capacitățile sistemelor EW tradiționale, detectarea, identificarea și contracararea amenințărilor din spectrul electromagnetic, permițându-le să se adapteze și să răspundă la noile amenințări în timp real și eficient.

Războiul electronic cognitiv reprezintă o schimbare de paradigmă în domeniul războiului electronic, valorificând progresele din știința cognitivă, învățarea automată și inteligența artificială pentru a spori eficacitatea operațiunilor de război electronic.

Conceptele radio cognitive există cel puțin din 1999, când Joe Mitola III[1] a introdus termenul, iar ideea de radar cognitiv există din cel puțin 2006[2].

Acest articol explorează conceptul de EW cognitiv, semnificația sa, provocările și potențialele implicații viitoare.

Războiul electronic cognitiv

Sistemele cognitive iau în considerare incertitudinea și fac recomandări sau iau decizii în mod autonom. Utilizarea AI/ML este o componentă critică a EW cognitive. EW cognitiv poate ajuta la identificarea incidentelor de bruiaj, recunoașterea și clasificarea mai rapidă a semnalului, și poate defini mai rapid unghiul de sosire pentru a determina direcția amenințării, recomandând contramăsuri EW[3].

Aplicații

Operațiuni militare: CEW este utilizat pe scară largă în operațiunile militare pentru detectarea amenințărilor, contramăsuri electronice și pentru asigurarea integrității comunicațiilor.

Securitatea cibernetică: Protejarea împotriva spionajului electronic și a atacurilor cibernetice prin detectarea și neutralizarea semnalelor și a activităților rău intenționate.

Colectarea de informații: Colectarea și analizarea semnalelor electronice pentru a aduna informații despre capacitățile și intențiile adversarilor.

În plus, EW cognitiv permite atacuri electronice mai precise și mai direcționate, minimizând daunele colaterale și consecințele neintenționate. Prin blocarea sau întreruperea selectivă a sistemelor sau frecvențelor adverse specifice, EW cognitiv reduce riscul de a interfera cu comunicațiile amicale sau civile, sporind astfel eficacitatea și legalitatea globală a operațiunilor EW.

Beneficii

Eficiență sporită: Automatizarea proceselor de analiză a semnalului și de detectare a amenințărilor mărește eficiența și viteza de răspuns.

Conștientizarea situațională îmbunătățită: Oferă o imagine mai clară a spațiului electronic de luptă, permițând luarea deciziilor mai informate.

Reziliență împotriva noilor amenințări: Natura adaptivă a sistemelor CEW le face mai

Concepte cheie

Războiul electronic implică utilizarea spectrului electromagnetic pentru a perturba, înșela sau interzice comunicațiile adverse și capabilitățile de detectare. Tehnicile tradiționale EW se concentrează pe bruiaj, falsificare și manipulare a semnalului pentru a atinge aceste obiective. Cu toate acestea, odată cu proliferarea senzorilor avansați, a sistemelor de comunicații și a adversarilor sofisticați, eficacitatea metodelor convenționale EW a devenit din ce în ce mai limitată.

CEW, pe de altă parte, introduce o dimensiune cognitivă în operațiunile de război electronic. Implica integrarea tehnologiilor cognitive, cum ar fi învățarea automată, procesarea limbajului natural și algoritmii de luare a deciziilor, pentru a adapta dinamic tacticile EW în timp real, pe baza analizei comportamentelor adverse, a intenției și a condițiilor de mediu.

Învățarea adaptivă (Adaptive Learning): Unul dintre aspectele cheie ale EW cognitive este capacitatea sa de a învăța și de a evolua în mod autonom în timp. Sistemele CEW folosesc algoritmi de învățare automată pentru a analiza cantități mari de date și pentru a învăța din acestea. Acest lucru le permite să recunoască tipare și să prezică viitoarele semnale electronice, care pot îmbunătăți detectarea și clasificarea amenințărilor. Aceste sisteme se îmbunătățesc în timp, învățând din fiecare întâlnire pentru a-și îmbunătăți capacitățile predictive și eficacitatea în angajamentele viitoare. Sistemele cognitive EW își pot ajusta tactica în timp real, în funcție de condițiile în schimbare ale câmpului de luptă și de amenințările emergente. Această flexibilitate este crucială în războiul modern, unde adversarii schimbă frecvent tehnicile pentru a evita detectarea.

Luarea autonomă a deciziilor (Autonomous Decision-Making): Folosind AI, sistemele CEW pot lua decizii în mod autonom, fără intervenția umană. Prin utilizarea inteligenței artificiale, sistemele cognitive EW pot lua decizii complexe despre cum să implementeze cel mai bine contramăsurile împotriva unei varietăți de amenințări, optimizând utilizarea resurselor și eficacitatea. Acest lucru este crucial în mediile de mare viteză în care sunt necesare răspunsuri rapide.

Procesarea în timp real (Real-Time Processing): Aceste sisteme sunt capabile să proceseze date în timp real, permițând adaptarea imediată la mediile electronice în schimbare și amenințările. Ele pot procesa și reacționa la semnale la viteze mult mai rapide decât operatorii umani, ceea ce este vital pentru a răspunde la amenințări rapide sau simultane de-a lungul spectrului electromagnetic.

Inteligența semnalelor (Signal Intelligence) (SIGINT): Sistemele CEW sunt concepute pentru a colecta și analiza informații despre semnalele electronice. Acest lucru ajută la înțelegerea ordinii electronice de luptă și la identificarea capacităților și intențiilor adversarilor.

Atacul electronic (Electronic Attack) (EA) și Protecția electronică (Electronic Protection) (EP): CEW poate fi folosit pentru a efectua atacuri electronice, cum ar fi blocarea comunicațiilor inamice și a sistemelor radar, precum și pentru a proteja sistemele prietenoase de atacuri similare.

Haigh și Andrusenko[4] afirmă că EW cogntitiv, prin aplicarea inteligenței artificiale (AI) la sistemele EW pentru a permite adaptarea și învățarea în timpul unei misiuni, este unul dintre progresele critice care vor determina rezultatele viitoarelor bătălii.

Componente

Reprogramarea digitală a modulării frecvenței și a formei de undă în tehnologia radar este o tendință în evoluție. Acest lucru va face emițătorii adversari mai greu de clasificat și identificat[5]. Sistemele cognitive EW sunt sisteme de învățare și gândire în timp real. Implementarea lor necesită microprocesoare cu putere redusă și instrumente software capabile să direcționeze sistemele AI/ML în procesarea și recunoașterea semnalului și să ghideze procesele de gândire ale sistemelor în conformitate cu algoritmii construiți pentru analiza și procesarea semnalului[6]. Odată cu extinderea EW și radio. -instrumentele și sistemele de spectru de frecvență, sistemele cognitive EW vor fi marginea tactică în păstrarea superiorității spectrului electromagnetic[7].

Principalele componente utilizate în CEW:

  • Senzori și receptori: Elemente esențiale pentru captarea unei game largi de semnale electronice din mediu. Aceste intrări sunt cruciale pentru ca algoritmii AI să le analizeze și să învețe din ele.
  • Unități de procesare a datelor: Unități de înaltă performanță care pot gestiona volume mari de date și pot efectua rapid calcule complexe.
  • Modele de învățare automată: Modelele ML, precum rețelele neuronale și algoritmii de învățare de întărire, sunt folosite pentru a analiza tiparele de semnal, a detecta anomalii și a face predicții.
  • Interfața cu utilizatorul: Permite operatorilor umani să interacționeze cu sistemul CEW, oferind perspective, înlocuiri și mecanisme de feedback.

Un sistem EW complet cognitiv are nevoie de progrese algoritmice pentru învățare și inferență, dezvoltări în luarea deciziilor (DM), abordări de gestionare a datelor și arhitecturi care sprijină raționamentul cognitiv. Provocarea luării deciziilor EW este de a construi un controler cognitiv care menține automat configurații aproape optime în medii foarte dinamice.

Haigh și Andrusenko sugerează o metodă de creare a unui sistem cognitiv EW de bază, care poate fi apoi dezvoltat:

  1. Alegeți o sarcină de dimensiuni mici.
  2. Alegeți un set de instrumente ML și prototipați un model.
  3. Evaluați cu date reprezentative.
  4. Implementați pe hardware reprezentativ. [8]

Provocări

Cu toate acestea, implementarea EW cognitivă prezintă, de asemenea, mai multe provocări și considerații. În primul rând, dezvoltarea algoritmilor și modelelor cognitive fiabile necesită date extinse de antrenament și resurse de calcul. Asigurarea acurateței, fiabilității și robusteții sistemelor cognitive EW este crucială pentru a evita consecințele neintenționate sau exploatarea de către adversari.

În al doilea rând, integrarea EW cognitivă în platformele și sistemele militare existente necesită interoperabilitate și compatibilitate cu hardware și software moștenit. Adaptarea capabilităților cognitive în sisteme mai vechi, asigurând în același timp o coordonare perfectă cu alte active de război electronic, ridică provocări tehnice și logistice.

În plus, implicațiile etice și juridice ale EW cognitiv ridică întrebări complexe cu privire la utilizarea sistemelor autonome în situații de conflict. Asigurarea conformității cu legile și normele internaționale, atenuarea riscului de vătămare neintenționată a civililor și prevenirea potențialei escalade a conflictelor necesită o atenție și o supraveghere atentă.

Un sistem cognitiv, sau un agent inteligent, își percepe mediul și ia acțiuni pentru a-și atinge obiectivele. Dintre provocările EW dintr-o perspectivă AI, Haigh și Andrusenko evidențiază[9]:

  • Evaluarea situației pentru asistență electronică și evaluarea daunelor de luptă în războiul electronic
  • Luarea deciziilor pentru atacul electronic, protecția electronică și gestionarea electronică a bătăliilor
  • Cerințe utilizator (politici de acces, performanță, limitări)
  • Conexiunea dintre radio cognitiv și sistemele EW
  • Probleme privind proiectarea sistemului EW

Alte provocări ale CEW:

  • Complexitatea: Integrarea AI și ML în sistemele EW crește complexitatea, necesitând abilități și cunoștințe avansate pentru dezvoltare și întreținere.
  • Calitatea datelor: Eficacitatea sistemelor CEW depinde în mare măsură de calitatea și cantitatea datelor disponibile pentru antrenarea modelelor de învățare automată.
  • AI advers: Așa cum AI poate fi folosită pentru a îmbunătăți EW, adversarii pot folosi AI, ceea ce duce la o cursă continuă a înarmărilor în capacitățile cognitive.

Concluzie

Războiul electronic cognitiv este un progres semnificativ în domeniul războiului electronic prin încorporarea AI și ML pentru a îmbunătăți adaptabilitatea, eficiența și eficacitatea în detectarea și contracararea amenințărilor electronice. Războiul electronic cognitiv crește semnificativ capacitatea de supraviețuire și eficacitatea activelor militare în medii contestate.

Războiul electronic cognitiv reprezintă o abordare transformatoare a operațiunilor de război electronic, valorificând tehnologiile cognitive pentru a îmbunătăți adaptabilitatea, precizia și eficacitatea. Deși oferă avantaje semnificative în ceea ce privește autonomie, acuratețe și agilitate, EW cognitivă prezintă, de asemenea, provocări în ceea ce privește dezvoltarea, integrarea și considerentele etice. Pe măsură ce tehnologia continuă să avanseze, rolul EW cognitiv este probabil să devină din ce în ce mai proeminent în viitoarele operațiuni militare, modelând peisajul războiului modern.

Bibliografie

  • Adams, Charlotte. 2018. „Cognitive Electronic Warfare: Radio Frequency Spectrum Meets Machine Learning”. 2018. //interactive.aviationtoday.com/avionicsmagazine/august-september-2018/cognitive-electronic-warfare-radio-frequency-spectrum-meets-machine-learning/.
  • Browne, Jack. 2017. „Cognitive EW Provides Computer-Powered Protection”. Microwaves & RF. 10 mai 2017. https://www.mwrf.com/markets/defense/article/21848321/cognitive-ew-provides-computerpowered-protection.
  • DOD. 2020. „DoD Data Strategy”. https://media.defense.gov/2020/Oct/08/2002514180/-1/-1/0/DOD-DATA-STRATEGY.PDF.
  • EASA. 2020. „Concepts of Design Assurance for Neural Networks (CoDANN)”. https://www.easa.europa.eu/sites/default/files/dfu/EASA-DDLN-Concepts-of-Design-Assurance-for-Neural-Networks-CoDANN.pdf.
  • Gannon, Brian P. 2023. „Implement AI in Electromagnetic Spectrum Operations”. U.S. Naval Institute. 1 august 2023. https://www.usni.org/magazines/proceedings/2023/august/implement-ai-electromagnetic-spectrum-operations.
  • Haigh, Karen Zita, și Julia Andrusenko. 2021. Cognitive Electronic Warfare: An Artificial Intelligence Approach. Artech House.

Note

[1] (EASA 2020)

[2] (DOD 2020)

[3] (Gannon 2023)

[4] (Haigh și Andrusenko 2021)

[5] (Adams 2018)

[6] (Browne 2017)

[7] (Gannon 2023)

[8] (Haigh și Andrusenko 2021)

[9] (Haigh și Andrusenko 2021)

 

Articol în Acces Deschis (Open Access) distribuit în conformitate cu termenii licenței de atribuire Creative Commons CC BY SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/)

Follow Nicolae Sfetcu:
Asociat şi manager MultiMedia SRL și editura MultiMedia Publishing. Partener cu MultiMedia în mai multe proiecte de cercetare-dezvoltare la nivel naţional şi european Coordonator de proiect European Teleworking Development Romania (ETD) Membru al Clubului Rotary București Atheneum Cofondator şi fost preşedinte al Filialei Mehedinţi al Asociaţiei Române pentru Industrie Electronica şi Software Oltenia Iniţiator, cofondator şi preşedinte al Asociaţiei Române pentru Telelucru şi Teleactivităţi Membru al Internet Society Cofondator şi fost preşedinte al Filialei Mehedinţi a Asociaţiei Generale a Inginerilor din România Inginer fizician - Licenţiat în Științe, specialitatea Fizică nucleară. Master în Filosofie. Cercetător - Academia Română - Comitetul Român de Istoria și Filosofia Științei și Tehnicii (CRIFST), Divizia de Istoria Științei (DIS) ORCID: 0000-0002-0162-9973

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *