Nguồn: Paul Scharre, “Counter-Swarm: A Guide to Defeating Robotic Swarms”, War on the Rocks, 23/3/2015.
Biên dịch: Lê Thanh Danh | Hiệu đính: Nguyễn Thế Phương
Kỳ 1: Công nghệ rô-bốt trong quân sự: Tự vận hành là gì? | Kỳ 2: Rô-bốt tham chiến: Ưu thế của số lượng | Kỳ 3: Các đàn rô-bốt và tương lai của chiến tranh | Kỳ 4: Yếu tố con người trong chiến tranh rô-bốt | Kỳ 5: Ra lệnh cho các bầy đàn rô-bốt
Mô hình bầy đàn với số lượng lớn các hệ thống tự hành chi phí thấp có thể được ứng dụng một cách hữu hiệu trên nhiều phương diện trong chiến tranh. Thế nhưng, không chỉ riêng quân đội Hoa Kỳ tiến hành khai thác các ưu điểm của cách tiếp cận này, mà còn có cả các quốc gia khác. Chiến thuật bầy đàn mở ra vô số các cơ hội để quân đội Hoa Kỳ tăng cường tác chiến hiệu quả, bằng cách cải thiện phạm vi, tần suất, khả năng chấp nhận rủi ro, số lượng, khả năng phối hợp, trí thông minh và tốc độ trên chiến trường. Thế nhưng, có thể chính các bầy đàn của đối phương mới là yếu tố thay đổi toàn cục chiến tranh.
Đa số các phát minh mở đường cho mô hình chiến đấu bầy đàn – như các hệ thống không người điều khiển chi phí thấp, tính tự hành và khả năng kết nối – đều được thúc đẩy bởi khu vực thương mại. Do đó, các phát minh này đều có thể được tiếp cận một cách rộng rãi. Hơn nữa, nhiều quốc và các nhóm phi quốc gia thậm chí háo hức phát triển các công nghệ này còn hơn cả quân đội Hoa Kỳ, vốn đã đầu tư mạnh mẽ vào các mô hình hoạt động hiện có cùng với những hệ thống khí tài đắt đỏ và tinh vi. Các bầy đàn nhiều khả năng sẽ được ưu tiên phát triển bởi những quốc gia không tồn tại những rào cản về thể chế và văn hóa như tại Hoa Kỳ.
Các chiến lược gia không nên bị đánh lừa bởi các thiết bị bay không người lái (drone) giá rẻ và đơn giản hiện đang được các tổ chức như Hamas, Hezbollah hay Nhà nước Hồi giáo sử dụng. Các thiết bị bay không người lái tự hành hoàn toàn và được lập trình GPS (hệ thống định vị toàn cầu – ND) hiện đã có thể mua được trên mạng chỉ với vài trăm đô-la Mỹ. Một số lượng lớn các thiết bị bay không người lái có thể hợp thành một bầy đàn tự hành mang theo chất nổ hay thậm chí là các chất độc hóa học, sinh học.
Tương tự như các thiết bị nổ tự tạo giá rẻ đã từng ám ảnh các hoạt động của quân đội Hoa Kỳ tại Iraq và Afghanistan, thiết bị bay không người lái cũng có khả năng phá hoại và khiến cho quân đội phải trả giá đắt. Các thiết bị nổ có khả năng bay, thay vì nằm yên một chỗ, sẽ chủ động tìm diệt các đơn vị của quân đội Hoa Kỳ. Mới đây, chỉ một thiết bị bay không người lái “lạc đường” vào bãi cỏ Nhà Trắng thôi cũng đủ gây hoảng loạn. Bạn hãy thử tưởng tượng những gì sẽ xảy ra khi hàng trăm thiết bị bay mang theo chất nổ nhắm thẳng tới Phòng Bầu dục (phòng làm việc của tổng thống Hoa Kỳ – ND), hoặc một sự kiện công cộng ngoài trời, hoặc boong tàu của một hàng không mẫu hạm đang thực hiện quyền tự do hàng hải. Điều này hiện nay là hoàn toàn khả thi, khi các công nghệ thương mại hóa đều có thể được tiếp cận dễ dàng. Quân đội và các lực lượng chấp pháp Hoa Kỳ phải bắt đầu suy nghĩ về cách thức đối phó, với mức chi phí hợp lý, trước các mối đe dọa này.
Việc nhắm bắn và tiêu diệt các bầy đàn sẽ cực kỳ khó khăn, vì chúng đã phân tán năng lực tác chiến lên một số lượng lớn các thiết bị độc lập. Không những thế, bầy đàn còn có ưu thế áp đảo về số lượng làm choáng ngợp các hệ thống phòng ngự. Đó chỉ mới là một trong nhiều ưu thế của bầy đàn. Tuy nhiên, không có thứ gì là không có điểm yếu. Các cá thể riêng biệt trong bầy đàn vẫn có thể bị tấn công một cách trực tiếp. Dẫu vậy, các biện pháp hiệu quả buộc phải có mức phí tổn hợp lý. Bắn hạ một thiết bị bay không người lái, trị giá một ngàn đô-la, bằng một quả tên lửa trị giá một triệu đô-la rõ ràng không phải là một chiến thuật “hợp túi tiền”. Tuy nhiên, vẫn có thể tấn công cùng lúc cả một bầy đàn bằng hình thức tác chiến điện tử, các hệ thống siêu âm cường độ cao, hoặc tấn công mạng. Hơn thế nữa, đặc tính phối hợp của bầy đàn cũng có thể là một “yếu huyệt” có thể lợi dụng. Một bầy đàn có thể bị làm nhiễu và biến thành các cá thể riêng biệt không có khả năng phối hợp, hoặc bị dẫn dụ vào một vị trí tác chiến bất lợi, hoặc thậm chí bị đánh lừa và chiếm quyền điều khiển.
Chiến tranh bầy đàn chỉ mới bước vào những giai đoạn đầu tiên trong tiến trình phát triển của nó. Thế nhưng, một số ý tưởng đột phá đã bắt đầu được tìm hiểu về cách thức chống lại các bầy đàn của quân địch.
Tiêu diệt bầy đàn
Từng cá thể riêng biệt trong bầy đàn vẫn rất dễ bị tổn thương và tiêu diệt. Tuy nhiên, để thực hiện điều này, các lực lượng quân sự cần phải tìm ra các phương pháp với mức phí tổn hợp lý. Các phương pháp tiếp cận khả thi có thể bao gồm: các loại vũ khí có mức chi phí thấp mỗi lần bắn, dùng bầy đàn phản công bầy đàn, hoặc các biện pháp tấn công điện tử trên diện rộng.
Vũ khí chi phí thấp mỗi lần bắn (low cost-per-shot weapons)
Các loại vũ khí chi phí thấp mỗi lần bắn chứa đựng các công nghệ hiện đại như súng laser, hay các loại súng phóng điện từ, hay thậm chí là các loại vũ khí “truyền thống” hơn như súng máy. Lực lượng Hải quân Hoa Kỳ hiện đang phát triển công nghệ vũ khí laser và súng phóng điện từ. Năm ngoái, hải quân đã thử nghiệm thành công súng laser hoạt động trên biển. Súng phóng điện từ dự kiến sẽ được thử nghiệm trên biển vào năm 2016. Đặt trường hợp có nguồn năng lượng ổn định, súng laser và súng phóng điện từ sẽ là vũ khí tiêu diệt bầy đàn khá “lý tưởng”. Chúng hoạt động bằng năng lượng điện, do vậy có mức phí tổn cho mỗi đợt bắn là khá thấp, thấp hơn nhiều so với chi phí của một quả tên lửa. Hải quân Hoa Kỳ đã cho kiểm chứng khả năng sử dụng súng laser bắn hạ một thiết bị bay không người lái đối địch giả lập. Tuy nhiên, việc tiêu diệt toàn bộ bầy đàn sẽ là một thách thức lớn hơn gấp nhiều lần. Các loại súng máy, chẳng hạn như hệ thống súng Phalanx trên biển hay hệ thống chống tên lửa trên đất liền, hệ thống pháo và súng cối (C-RAM), đều là những phương pháp khả thi với giá cả hợp lý để tiêu diệt các phương tiện phóng hoặc các phương tiện bay không người lái thông minh. Để các biện pháp này hoạt động tốt, các hệ thống ra-đa cần phải phát hiện và theo dõi được các vật thể bay nhỏ, chậm và có khả năng hoạt động ở tầm thấp.
Bầy đàn chống bầy đàn (Counter-swarm)
Ngoài ra, có thể sử dụng một bầy đàn để tiêu diệt một bầy đàn khác. Miễn là bầy đàn được dùng để phòng thủ có chi phí thấp hơn, hoặc hiệu quả hoạt động cao hơn bầy đàn của quân địch, đây vẫn là một biện pháp có mức chi phí hợp lý để phòng thủ chống lại các đợt tấn công bằng chiến thuật bầy đàn. Trường Hải quân Sau đại học hiện đang nghiên cứu các phương cách dùng bầy đàn chống bầy đàn, thông qua việc thử nghiệm mô hình không chiến 50 – chọi – 50. Các nghiên cứu cơ bản trong chiến thuật bày đàn là rất quan trọng. Không phải cứ có hệ thống vũ khí tốt nhất là có thể đánh bại một bầy đàn. Chiến thắng trên chiến trường đòi hỏi quân đội phải có được thuật toán tốt nhất để tối ưu hóa việc phối hợp và thời gian phản ứng.
Sóng siêu âm cường độ cao (High-powered microwaves)
Các loại vũ khí chi phí thấp trong từng lần bắn hoặc phương pháp bầy đàn chọi bầy đàn đều có vẻ khả thi. Tuy nhiên, các phương pháp này vẫn đòi hỏi phải lần lượt đưa từng cá thể bầy đàn vào tầm nhắm. Sóng siêu âm cường độ cao có khả năng bao phủ năng lượng điện từ trên một diện rộng, làm nhiễu hoặc phá hủy các thiết bị điện tử, tiêu diệt các bầy đàn chỉ trong một lần tấn công. Hiện nay các hệ thống sóng âm cường độ cao có tầm hoạt động còn thấp. Tuy nhiên, nó có thể là hàng phòng thủ hữu hiệu cuối cùng khi đối đầu với các đợt tấn công kiểu bầy đàn. Các hệ thống này cũng có thể được tích hợp trên các hệ thống khí tài, ngăn chặn và tiêu diệt các bầy đàn khi chúng còn ở xa đối tượng cần được bảo vệ.
Phá vỡ bầy đàn
Việc làm nhiễu các hệ thống liên lạc cũng có thể là một phương cách hiệu quả để chia rẽ hoạt động của bầy đàn. Bằng cách ngăn các cá thể phối hợp cùng nhau, cấu trúc bầy đàn sẽ bị phá vỡ. Bầy đàn bị phân nhỏ thành các cá thể lẻ tẻ và hành động đơn độc. Những bầy đàn sử dụng phương pháp liên lạc gián tiếp, chẳng hạn như cách liên lạc quan sát đồng bộ (như trong các đàn chim, đàn cá hay một số bầy động vật khác) đều sẽ “miễn nhiễm” với phương cách gây nhiễu liên lạc trực tiếp. Tuy nhiên, phương thức quan sát đồng bộ vẫn có thể bị làm nhiễu bằng các thiết bị chắn tầm nhìn, hoặc các biện pháp tạo các loại tín hiệu nhiễu tương ứng với cách thức mà các cá thể bầy đàn sử dụng để quan sát lẫn nhau. Mặc dù cách thức này không tiêu diệt được cá thể trong bầy đàn, nó sẽ ngăn không cho bầy đàn hợp tác tấn công, biến các cá thể trở thành các mục tiêu dễ dàng bị tiêu diệt hơn.
Khiến bầy đàn mắc bẫy
Ngược lại, lực lượng phòng thủ cũng có thể không làm nhiễu loạn hệ thống liên lạc của bầy đàn, mà dùng hệ thống liên lạc này để đưa chúng rơi vào vị thế bất lợi. Quân đội có thể đánh lừa các bầy đàn, dẫn dụ chúng vào các địa hình không phù hợp với phương cách tác chiến, bao vây chúng bằng một bầy đàn khác, hay thậm chí là chèn ép hoặc phân tán bầy đàn kẻ địch, buộc chúng phải tấn công mà không thể phát huy đa số các ưu điểm của mình. Chẳng hạn, người châu Mỹ bản địa đã tận dụng đặc tính bầy đàn của loài bò rừng để lùa chúng xuống vực, giết toàn bộ bầy đàn trong cùng một lúc.
Cướp quyền điều khiển
Chiến thuật tối ưu trong chiến tranh chống bầy đàn là chiếm quyền điều khiển bầy đàn của kẻ địch. Đã có nhiều ví dụ trong tự nhiên khi động vật lợi dụng bầy đàn để phục vụ mục đích của mình, có khi không gây hại cho bầy đàn (như dùng một bầy đàn khác loài để ẩn nấp) hoặc có thể khiến toàn bộ bầy đàn đó bị tiêu diệt.
Loài Ếch cao su Tây Phi có khả năng tiết ra một loại mùi hương đặc biệt, ngăn loài kiến hung hãn paltothyreus tarsatus tấn công nó. Con ếch sau đó sẽ sống giữa bầy khiến trong suốt mùa khô, ung dung hưởng thụ độ ẩm của tổ kiến và sự bảo vệ của bầy kiến hung hãn khỏi các kẻ săn mồi khác. Đây là ví dụ cho hình thức “cung cấp thông tin sai lệch” – đánh lừa bầy đàn kẻ địch.
Trong khi đó, loài kiến polyergus breviceps lại có khả năng biến kẻ địch thành nô lệ của mình. Chúng có thể chiếm quyền điều khiển toàn bộ đàn kiến đối địch. Kiến chúa của loài polyergus có thể xâm nhập vào bầy kiến khác, giết chết kiến chúa của bầy đối địch, rồi trở thành kiến chúa mới và chiếm quyền điều khiển toàn bộ bầy kiến. Các kiến con của nó sau đó được nuôi dưỡng bởi chính đàn kiến “nô lệ”. Cuối cùng con cháu của nó sẽ chiếm hết toàn bộ tổ kiến và sử dụng đàn kiến nô lệ để phục vụ cho mình.
Tương tự trong lĩnh vực quân sự, các bầy đàn cũng có khả năng bị cướp quyền điều khiển. Lực lượng phòng thủ có thể cung cấp các dữ kiện đánh lừa bầy đàn, hoặc phát đi các tín hiệu trong môi trường khiến bầy đàn tự thay đổi hành vi theo lập trình, hoặc xâm nhập trực tiếp vào hệ thống liên lạc.
Chống lại các biện pháp chống bầy đàn
Từ các ví dụ đã nêu, có thể thấy việc đảm bảo an ninh cho bầy đàn là rất cần thiết trong các chiến dịch quân sự. Gia tăng mức độ tự hành trong các hệ thống hoạt động bầy đàn cũng mở ra những rủi ro trong tương lai. Mặc dù các hệ thống tự hành khó có thể bị đánh lừa hoặc bị tấn công mạng, nhưng nếu như kẻ thù có thể chiếm được quyền điều khiển của một hệ thống tự hành hay thậm chí là toàn bộ bầy đàn, những hậu quả phải gánh chịu có thể sẽ rất lớn. Các đối thủ đã có đủ khả năng để vô hiệu hóa một máy bay có người lái thông qua các kẽ hở an ninh mạng. Như vậy, có thể giả định rằng kẻ thù có đủ khả năng để chiếm quyền điều khiển một hệ thống không người lái. Nhưng khác với máy bay có người lái, sẽ không có người điều khiển nào ngồi bên trong phương tiện khi đó để trực tiếp dừng hoạt động của hệ thống. Thực ra, để chiếm quyền điều khiển của một máy bay điều khiển từ xa, người ta cần phải bắt chước được toàn bộ các dữ kiện điều khiển. Để làm được điều này đối với một phương tiện đã là cực kỳ khó, huống hồ là với cả một bầy đàn. Tuy nhiên, vì các hệ thống không người điều khiển được tích hợp khả năng tự hành ngày một cao hơn, kẻ địch một khi đã chiếm được quyền điều khiển, nhiều khả năng chỉ cần một vài câu lệnh đã có thể tạo nên tình huống “quân ta bắn quân mình” bằng một cá thể của bầy đàn.
Việc phân tán hóa cấu trúc chỉ huy và kiểm soát có thể là một cách thức giúp tăng tính “miễn nhiễm” với các rủi ro trên. Dù hơi mâu thuẫn, nhưng bằng cách tăng quyền quyết định của con người đối với một vài chức năng của hệ thống, ta có thể tăng khả năng “miễn nhiễm” cho bầy đàn trước một vài hình thức tấn công. Với “tri giác” và khả năng thích ứng với các tình huống bất ngờ, con người có thể phản ứng tốt hơn trước các kiểu đánh lừa. Bằng cách đưa vào yếu tố mệnh lệnh của con người – “bán tự hành” (human in the loop) – trong một vài chức năng, kẻ địch sẽ phải “tốn công” mô phỏng lại toàn bộ cách thức ra lệnh và điều khiển để chiếm được bầy đàn, thay vì chỉ cần gửi đi các dữ kiện giả hay cài đặt các đoạn mã độc rồi để cho hệ thống tự hành tự “nộp mình cho giặc”, thực hiện ý đồ của đối phương. Các “bức tường lửa bằng con người” (human firewalls) có thể giúp tạo nên khả năng phòng thủ cho bầy đàn trước các đợt tấn công mạng.
Tuy nhiên, việc loại bỏ toàn bộ yếu tố tự động hóa và phụ thuộc hoàn toàn vào người điều khiển sẽ làm mất đi lợi thế của mô hình bầy đàn và thậm chí là cả các phương tiện tự hành cơ bản, đặc biệt là trong các chiến dịch mà hệ thống thông tin liên lạc bị cản trở. Vì vậy, cấu trúc tốt nhất cho sức mạnh của bầy đàn sẽ là một sự tổng hòa khả năng ra quyết định của cả con người lẫn máy móc. Quân đội sẽ có thể khai thác khả năng tự động hóa trong một số nhiệm vụ, nhưng cũng cần phải có con người “cầm trịch” trong các nhiệm vụ khác, đặc biệt là trong các nhiệm vụ có thể mang lại hậu quả lớn, chẳng hạn như sử dụng vũ lực.
Kẻ địch cũng quyết định tương lai của bầy đàn
Phải đối mặt với một số thách thức trong xây dựng và điều khiển bầy đàn, không những thế còn phải giữ cho bầy đàn hoạt động trong các điều kiện khắc nghiệt, Hoa Kỳ có thể tự mình thử nghiệm các khái niệm bầy đàn một cách từ tốn. Tuy nhiên, các đối thủ của Hoa Kỳ cũng sẽ chi phối đến tiến độ của công cuộc thử nghiệm. Hiện nay, các phương tiện bay không người lái đã được phổ biến trên quy mô toàn cầu. Chúng sẽ ngày một được tăng cường khả năng tự hành, cho phép tổ chức mô hình bầy đàn với các công nghệ khả dụng đã được thương mại hóa. Cuộc cách mạng vẫn đang diễn ra hiện nay trong lĩnh vực công nghệ thông tinh đang tạo ra một không gian công nghệ “phẳng” và tăng tốc đến chóng mặt. Các phát minh mới trở nên dễ dàng tiếp cận với mức độ như nhau đối với cả bạn bè lẫn kẻ thù. Tốc độ phát minh đang bỏ xa bộ máy quản lý trì trệ của các chính phủ và các thể chế quốc phòng. Không những thế, vì động lực của công nghệ tự hành là các công nghệ phần mềm chứ không phải phần cứng, các công nghệ này có thể dễ dàng bị sao chép, chỉnh sửa và phổ biến. Có thể chính những bầy đàn của kẻ thù sẽ là nhân tố đầu tiên buộc quân đội Hoa Kỳ phải đối mặt với các thách thức trong chiến tranh bầy đàn. Tuy nhiên, Hoa Kỳ sẽ không ngớ ngẩn đến nỗi không chịu tận dụng các cơ hội của mình trong phát triển công nghệ bầy đàn.
Hình thức chiến đầu bầy đàn sẽ buộc quân đội Hoa Kỳ tạo ra một số khái niệm hoạt động mới và có một vài sự thay đổi về mô hình. Chúng ta cần chuyển từ mô hình điều khiển trực tiếp phương tiện, sang mô hình ra lệnh ở cấp độ nhiệm vụ đối với một bầy đàn. Chúng ta cần chuyển đổi từ chờ đợi mòn mỏi cái gọi là “tự hành hoàn toàn”, sang chớp lấy các cơ hội mang lại từ khả năng tự hành tùy theo nhiệm vụ. Thay vì tập trung vào năng lực, chúng ta cần tập trung vào năng lực tính trên một đô-la (tỉ lệ giữa năng lực và chi phí bỏ ra – ND), và những lợi thế mà sự áp đảo về số lượng sẽ mang lại. Cần thay đổi sự tập trung từ khả năng sống sót của một hệ thống vũ khí đơn lẻ, sang khả năng chịu đựng của toàn bộ bầy đàn. Chúng ta không những phải cân nhắc kỹ lưỡng về các thành tố bên trong hệ thống khí tài (như nhiên liệu, vũ khí, hàng hóa, … trong trường hợp này có thể là cả một phương tiện tự hành, với hệ thống khí tài là một bầy đàn – ND), mà còn phải cân nhắc đến phần mềm điều khiển của các thành tố đó. Cuối cùng, thay vì nghĩ về các hệ thống “không người điều khiển”, thay thế cho con người, chúng ta cần nhìn các bầy đàn rô-bốt đơn thuần như một công cụ mới để giúp người lính thích ứng với một thế giới đang biến đổi và hoàn thành nhiệm vụ tối thượng của mình – chiến thắng cuộc chiến.
Paul Scharre là nghiên cứu viên và Giám đốc Sáng kiến 20YY Warfare (20YY Warfare Initiative) tại Trung tâm An ninh Hoa Kỳ mới (CNAS). Ông cũng là tác giả của báo cáo mới đây của CNAS, Robotics on the Battlefield Part II: The Coming Swarm. Ông là cựu quân nhân của Trung đoàn biệt kích số 75 từng phục vụ tại Afghanistan và Iraq.
