Općenito o robotima u vojnoj primjeni

Vojništvo je, zbog prirode posla, jedna od prvih struka koje su u praktičnu uporabu uvele robote. Trend nije nov, ali posljednje vrijeme doživljava uspon potenciran zahuktavanjem ratovanja Sjedinjenih Američkih država u Afganistanu te Iraku. No, krenimo po redu! Tradicionalno se uzima da je naziv Robot svojim zamišljenim radnim strojevima dao češki pisac Karel Čapek, 1921. godine. Riječ je asocirala na robota iliti prisilni rad i dobro opisuje osnovnu namjenu takvih strojeva – preuzimanje poslova koji su repetitivni ili teški ili opasni po čovjeka. Odande se taj naziv provlači preko književnosti pa do tehnologije, sve do danas, kad je postao univerzalno prihvaćen. Robotiku, kao naziv za znanost o robotima, prvi put spominje Isaac Asimov, američki pisac znanstvene fantastike, 1942. godine.

Definicija pojma
Za početak, razlučimo dva pristupa definiranju. Jedan od njih definira robote kao čovjekolike naprave koje često i obavljaju funkcije uobičajeno pripisive čovjeku. To je definicija bliža popularnoj kulturi i manje orijentirana na onaj “rad” što čini srž naziva. Definicije bliže industriji opisuju robote kao Reprogramabilne multifunkcijske manipulatore, stvorene da barataju stvarima, dijelovima, alatima ili specijalnim uređajima, kroz niz raznih programiranih pokreta, u cilju izvođenja raznolikih zadataka. Ovdje treba primijetiti naglasak na programiranosti pokreta, koja robote ograničava na pojedini posao u kontroliranoj radnoj sredini. Razvoj znanosti danas teži nadići ova ograničenja usavršavanjem određene umjetne inteligencije te osposobljavanjem strojeva za snalaženje i u nepoznatome okolišu. Iako tek u povojima, ta svojstva su poželjna i za vojnu uporabu robota. Dakle, trebamo razlučiti nekoliko strukturnih elemenata u definiciji robota. Kao prvo, to je stroj. Kao drugo, on je namijenjen obavljanju određenih zadataka. Kao treće, on te zadatke obavlja samostalno u odnosu na čovjeka. Ponešto ćemo detaljnije razmotriti ovaj treći element u definiranju robota, budući da upravo on osnovno razlikuje takav stroj od pukoga alata. Naime, obavljanje zadataka samostalno od čovjeka, ima više dimenzija. Kao prvo, pretpostavlja se fizička samostalnost od operatera. Dakle stroj treba biti sposoban djelovati bez neposredne fizičke prisutnosti operatera – bilo da je riječ o daljinski upravljanome, samonavođenome ili potpuno autonomnome sustavu. Kao drugo, kumulativno bi bilo potrebno postojanje umjetne inteligencije u sustavu. Dakle, sustav treba biti sposoban sam donositi određene odluke na putu ostvarenja zadanoga cilja – bilo da se tu radilo o promjeni smjera kretanja kroz prostor tijekom praćenja cilja, o izbjegavanju zapreka ili o samostalnome kretanju po mapi na putu u prostor neposrednog djelovanja.

Pritom treba povući razliku između umjetne inteligencije i umjetnoga razuma. Dok pod umjetnom inteligencijom podrazumijevamo umjetno stvorenu sposobnost snalaženja u nepoznatim okolnostima, a sve to ciljno – usmjereno postizanju zadanoga cilja – pojam umjetnoga razuma je nejasniji. Naime, tu je riječ o umjetnoj inteligenciji koja postane svjesna sebe, koja dakle, ima svijest o sebi kao jedinki odvojenoj od okoline, sa zasebnim ciljevima i željama. Danas ne znamo točno što je sve potrebno za postizanje svijesti o sebi, odnosno, ne dolazi li to svojstvo samo po sebi, nakon što sustav dostigne određenu razinu kompleksnosti. No, bilo kako bilo, umjetna inteligencija visoke razine je poželjna u opremi stvorenoj za vojne svrhe, bez obzira na to je li rieč o naprednim svojstvima oružja (krstarenje kod raketnih projektila) ili o osobinama računalnih sustava. Za razliku od toga, umjetni razum nije poželjan u vojnoj opremi. Upravo je on element koji otvara vrata, kako fantastičnim scenarijima poznatim iz niza filmova Terminator, tako i situacijama gdje oružje prvo treba uvjeriti u potrebu i/ili ispravnost pothvata na koji ga se šalje, a ne bi li ono krenulo. Budući da danas imamo tek ograničeno dostupnu funkcionalnu umjetnu inteligenciju, upravo je ona glavni ograničavajući tehnološki čimbenik današnje robotike. S izuzetkom pojedinih osobina naprednih raketnih projektila, ona većinu robota ograničava na postojanje u laboratorijima ili zatvorenim radnim sredinama moderne industrije. Razvoj umjetne inteligencije koja bi omogućila njihov izlazak u otvorenu prirodu je najveće polje znanstvenoga rada posljednjih godina.

Ipak, budući da je naglasak pojma “robot” ipak stavljen na rad, danas pomalo neprecizno robotima nazivamo i općenito strojeve koji na daljinu rade određene poslove, pod kontrolom ljudi – ali bez njihova stvarnog prisustva. Pritom se intenzivno radi na razvoju onih svojstava koja nedostaju za definiranje robota u punome smislu i u otvorenoj prirodi. Dok ta dostignuća znanosti ne zažive, treba primijetiti kako naziv “robot” danas najčešće podrazumijeva stroj koji radi određen posao, vezu kojom je on povezan s čovjekom, koji njime upravlja, te određenu upravljačku konzolu. Dakle, od samostalnog radnika sveli smo se na tužnu stvarnost – na daljinski upravljani stroj više ili niže razine kompleksnosti.

Razvoj tehnologije robota
Svaki od promatranih elemenata – stroj, te u nedostatku njihove samostalnosti, veza te sučelje – imaju svoj razvojni put. Iako on donekle varira i s obzirom na medij u kojem pojedini robotizirani sustav pretežito djeluje, svima su im neke osobine zajedničke. Strojevi obavljaju za sve zahtjevnije zadaće. Postupno se profilira njihovo razlikovanje po funkciji; robotizirani strojevi se dijele na oružja, kojima je svrha uništiti cilj kojem se približavaju i na platforme neke druge namjene – primjerice: izviđanje, protu-minsko djelovanje ili odložen napad. Uglavnom, osim za čisto približavanje cilju, robotizirani strojevi postaju sposobni nakon uspješnog približavanja, u prostoru cilja nešto i raditi. Postupno ih se osposobljava za samostalno kretanje po prostoru – zadnje na kopnu, uz pomoć zemljopisne karte (predstavljene setovima prostornih markera na mreži) te sustava za globalno pozicioniranje. Veze stroja s čovjekom postaju sve kompleksnije. Započevši kao dio raznolikih sustava navođenja, poveznice stroja i čovjeka postaju sve otpornije na ometanje, a radikalno im raste i propusnost. Ipak, u konačnici se teži njihovu ukidanju – budući da svaka potreba za njima nestaje uporabom napredne funkcionalne umjetne inteligencije. Za to vrijeme, od početnog čistog prenošenja podataka potrebnih za navođenja stroja, poveznica s čovjekom počinje služiti i multilateralno – prenoseći sve širu lepezu podataka i iz senzora na stroju (trodimenzionalna slika, termički prikaz, radar, zvuk) prema njegovu operateru. I sučelja postaju sve kompleksnija. Sa zasebnih konzola (prenosivih ili fiksnih), ona prelaze na osobna računala – postaju isključivo digitalna te dobivaju na informativnosti i jednostavnosti korištenja. Pritom, ona sve više razdvajaju čovjeka operatera od same fizičke platforme stroja kojim on upravlja, omogućavajući općenitije ili apstraktnije definiranje zadataka. Ipak, raspon informacija koje se prenosi je sve širi i detaljniji, zadržavajući punu usporednost sa stvarnošću (“real time”). Ideja bi bila, koristiti se takvim sučeljima privremeno, do stizanja u uporabu umjetne inteligencije dovoljne za autonomna djelovanja – sučelja bi tada ostala svedena tek na kontrolnu ili servisnu opciju inteligentnih i samostalnih strojeva.

Nedavno stanje stvari
Američki United States Naval Research Advisory Committee je početkom 2003. godine izradio opsežnu studiju o značaju robotiziranih platformi u vojnoj primjeni. U obzir su uzeti sustavi namijenjeni primjeni u sva tri fizikalna medija – kopnu, zraku i vodi (gdje se posebno promatralo površinske te podvodne jedinice). Iako je ta studija za svoj cilj uzela razmatranje upotrebljivosti raznolikih robotiziranih sustava za mornaričke potrebe, njeno sumiranje čitavog područja je zanimljivo i samo za sebe. Naime, članovi njezine radne skupine su, zbog prirode posla, dobili puni pristup cjelokupnome sustavu američkih vojnih snaga – kako korisnicima robotiziranih sustava, tako i razvojnim odjelima – te tamošnjem civilnome sektoru.

U svome su se promatranju ograničili na manje ili više autonomne robotizirane platforme, namjenjene radu ili nošenju raznolikih podsustava (senzora, oružja), ogradivši se od razmatranja pojedinih oružnih sustava – makar oni i imali određena svojstva robota (rakete, torpeda, itd.). Prema podacima dostupnim do ožujka 2003., ta je američka radna skupina ustvrdila kako je ondje dostupno više od 120 tipova zračnih robotiziranih platformi, koje pojedinačno teže od 18 kilograma do gotovo 12,25 tona. One u zraku borave neprekidno u trajanju od nekoliko desetaka minuta, pa sve do 35 sati, pri tome operirajući u radijusu od nekoliko kilometara sve do nekoliko tisuća kilometara. Slična raznolikost vlada i u svijetu podvodnih robotiziranih platformi gdje su promotrili oko 70 raznolikih sustava. Njihova veličina varira od strojeva dugih oko metra s promjerom od oko dvadesetak centimetara, pa sve do onih promjera oko tri metra i dužine od gotovo sedamnaest metara. Ti su sustavi sposobni raditi pod vodom od nekoliko sati pa sve do nekoliko dana neprekidno. Ni na kopnu nije drugačije. Ondje ima oko 50 raznolikih sustava, koji u težini također variraju od desetak kilograma, pa sve do 60 tona.

Svim tim sustavima je zajedničko, što su razvijani za pojedine usko specijalizirane zadaće. Pri njihovome razvoju nije nimalo obraćana pažnja na standardizaciju – bilo u dijelovima koji ih čine, bilo u modularnosti njihova sastava ili usklađenosti među kontrolnim sučeljima pojedinih sustava. Upravo je ukupan nedostatak standardizacije te usklađenog planskog razvoja ustvrđen kao najveći problem za učinkovitiju uporabu vojnih robotiziranih sustava. No, uočeno je kako nedostaju i sami sustavi mjerila prema kojima bi se robotizirane sustave moglo pouzdano uspoređivati, kako prema usporedivim sustavima s ljudskom posadom, tako i međusobno – što predstavlja osnovu prikupljanja statističkih podataka važnih za buduće sustavno djelovanje.

Bionicke proteze danas
U vrijeme promatranja, potkraj 2002. i početkom 2003. godine, u SAD-u nije postojao usklađen niz planskih dokumenata, kojima bi se usuglašeno definiralo osobine, načine primjene i planirane smjerove razvoja – podjednako detaljno za zračne, kopnene i morske robotizirane sustave. Nije bio do kraja sređen ni sustav kritičkog promatranja učinaka terenskog korištenja robota, kroz tzv. naučene lekcije. Sve to su problemi koje oružane snage Sjedinjenih Američkih Država odonda pokušavaju riješiti.

Novi smjerovi razvoja
Američka vlada je 1958. godine, nakon uspjeha ruskog programa Sputnik, odlučila biti vodeća u svijetu na polju naprednih tehnologija. Kao sredstvo za ostvarenje te želje, unutar ministarstva obrane je osnovana Obrambena agencija za napredne istraživačke projekte (“Defense Advanced Research Projects Agency”, DARPA). Cilj je te istraživačke institucije, začetnika ideje interneta, razmišljanje neovisno o ostatku vojnoga sustava – ne bi li se potaknulo brzo i inovativno rješavanje raznolikih izazova američkoj nacionalnoj sigurnosti. Upravo ta agencija vodi i američke napore oko razvijanja novih te naprednih robotičkih tehnologija. Spomenimo ovdje samo dva, od čitavog niza razvojnih polja – povezivanje ljudskoga tkiva sa strojevima te autonomnu kopnenu navigaciju robotiziranih vozila.

Spajanje tkiva i stroja
Izrada sučelja kojim bi se neposredno povezalo tkivo čovjeka, njegov živčani sustav, sa strojevima, jedno je od područja velikog interesa u modernoj robotici. Osim danas prvenstveno medicinske namjene, stvaranja nadomjestaka za izgubljene udove, takvo bi sučelje znatno poboljšalo vezu između čovjeka i stroja, omogućavajući znatno brže i preciznije upravljanje robotiziranim sustavima. Medicina se, nakon desetak godina intenzivnog istraživanja, nalazi na pragu uspjeha pri izradit “bioničkih” proteza koje nadomještaju pojedine biološke dijelove organizma. Prvenstveno se tu govori o izradi “bioničke ruke”, koja bi pružala uporabu svih zglobova, davala senzorne podražaje i omogućila obavljanje preciznih fizičkih pothvata (npr. zakopčavanje košulje). Pokusne proteze, prvi put instalirane 2003. godine u Velikoj Britaniji, koristile su se novim elektromotorima visoke snage, a male mase, kojima se upravljalo zaobilazno. Naime, završeci živaca iz izgubljenog uda kirurški su preseljeni na manje mišiće na prsima hendikepiranog. Živčani impulsi namijenjeni udu izazivali bi grčenja tih mišića, elektrode na mjestu spoja bi to registrirale te prenijele u protezu – koja bi onda izvodila pokrete.

I američka DARPA je posljednjih godina radila na sustavima registriranja živčanih podražaja te njihovom pretvaranju u strojno prepoznatljive forme. Potaknuta velikim brojem ratnih ranjavanja koja rezultiraju gubitkom udova, DARPA je posljednjih mjeseci odlučno zakoračila i u područje izrade naprednih bioničkih proteza. Za koordinatora projekta, vrijednog 55 milijuna USD je odabrano sveučilište Johns Hopkins iz Baltimorea. Ono organizira neovisne timove stručnjaka koji razvijaju velik broj modela novih proteza, najbolje od kojih će svoja klinička ispitivanja započeti 2009. godine. Želi se proizvesti protezu koja izgleda i djeluje kao ljudska ruka – koja će osim same sposobnosti manipulacije korisniku vratiti i osjetilo dodira. Pri tome je u tijeku kako razvoj raznolikih načina hvatanja živčanih podražaja te njihova prijenosa do proteze, tako i izrada sve finijih načina neposrednog povezivanja živaca s protezom, putem elektroda.

Samostalna orijentacija na kopnu
Radi poticanja razvoja autonomnih robotiziranih kopnenih sustava za navigaciju i kretanje u otvorenoj prirodi, DARPA je u ožujku 2004. godine organizirala prvi veliki izazov – “Grand Challenge” – utrku autonomnih kopnenih robotiziranih strojeva. Od timova sudionika se tražilo da naprave stroj koji sam može prijeći stazu dugu oko 230 kilometara kroz niz raznolikih pustinjskih terena, izbjegavajući bez ljudske intervencije zapreke (uključivo i izostanak GPS signala tijekom prolaska kroz tunele). Tvorcima pobjedničkog sustava je osigurana i novčana nagrada u iznosu od milijun USD. Od 106 prijavljenih timova, izabrano je njih 25 za terenska testiranja prije same utrke. Od toga je broja njih 15 i pristupilo utrci koju ni jedno vozilo nije završilo. Maksimalnu udaljenost od samo 11,5 kilometara prešlo je vozilo sveučilišta Carnegie Mellon, a novčana nagrada nije dodijeljena. Proglasivši uspješnim svoje poticanje razvoja autonomnih kopnenih robotiziranih vozila, DARPA je ubrzo raspisala i novi izazov. Drugi po redu “Grand Challenge” je održan sredinom listopada 2005. godine, bio je kraći od svog prethodnika (staza od oko 212 kilometara), a za pobjednika je osigurana novčana nagrada od 2 milijuna USD. Od ukupno 43 tima koja su pristupila posljednjim testiranjima, njih 23 je nastupilo i na samoj utrci. Ukupno pet vozila je prošlo čitavu stazu, a četiri su to učinili u manje od 10 sati, što je bio jedan od početnih uvjeta. Pobjednikom, i time osvajačem novčane nagrade, proglašen je “Stanley”, modificirani VW Touareg sa sveučilišta Stanford. On je stazu prošao u 6 sati i 53 minute, samo 11 minuta prije drugoplasiranog vozila.

Uspjeh je potaknuo DARPA na najavu i trećeg velikog izazova. Ta utrka autonomnih kopnenih robotiziranih vozila je zakazana za 3. studenog 2007. Sada već polako na vidjelo izlazi i vojna podloga čitavoga pothvata – treća po redu utrka se više neće voziti kroz pustinju, već će oponašati opskrbne vožnje kroz urbani teren. Temeljito su promijenjeni i ostali parametri utrke. Naime, udaljenost koju treba prijeći je smanjena na oko 100 kilometara, dok je vremenski limit unutar kojeg tu trasu treba preći postavljen na šest sati. Novčana nagrada za prvoplasiranoga je ostala 2 milijuna USD, dok je uvedeno i nagrađivanje drugog i trećeg mjesta – po 500 i 250 tisuća USD. Očekuje se da vozila budu u stanju samostalno voziti zadanom trasom, poštujući prometne propise, uključujući se u lokalni promet te izbjegavajući zapreke po putu. Predviđena su dva načina kandidature – podnošenjem projekta na uvid DARPA-i, koja onda odobrava novčana sredstva za razvoj sustava ili samostalnim razvojem vozila, koje se onda dužno podvrgnuti testiranjima prije nastupa na utrci.

Zaključak
Zanimanje za robotizirane sustave u oružanim snagama nije od jučer. Njegova razina varira kroz vrijeme – od relativno konzervativnih razdoblja zatišja, do faza frenetične aktivnosti. U posljednjih petnaestak godina, od kraja razdoblja Hladnog rata te rata u Perzijskome zaljevu 1991. godine, nalazimo se u takovoj aktivnoj fazi. Nekoliko je razloga koji potiču razvoj vojnih robotiziranih sustava. Kao prvo, njihovim uništenjem na bojištu ne stradavaju ljudi – što nipošto nije zanemarivo u današnje doba kad države izdržavaju skupe profesionalne vojske. Osim toga, oni su jeftini, posebno usporedivo s modernim velikim oružnim sustavima. Raznoliki umreženi robotizirani sustavi, zahvaljujući razvoju elektronike te informatičkih tehnologija, danas donose vidljivu novu kvalitetu u vojništvo. Pri tome oni ostavljaju jasno vidljiv prostor za dalje napredovanje, gdje su znatni pomaci mogući i uz, za vojne pojmove, relativno umjerene investicije. To su razlozi zašto u bližoj budućnosti treba očekivati još mnogo spominjanja vojnih “robota”.

Igor TABAK