המחלקה לארכיטקטורה של משרד הביטחון (DoDAF) מספקת מתודולוגיה סטנדרטית לתכנון, לתעד וניתוח מערכות הגנה מורכבות, כולל הדור הבא של פלטפורמות צבאיות אוטונומיות.על ידי הקמת שפה משותפת וגישה מבנית בכל פעילויות הרכישה והפיתוח, דו-AF מבטיח כי מערכות אוטונומיות - החל מרכבים לא מאוישים ועד לא-מישומי הפיקוד-שליטה-בינה-וולט- הם בנויים לענות על דרישות מבצעיות, בין-אוויריות, ומשתנים עם תכונות התפתחותיות ואיומים ספציפיים, עם שיטות פיתוח-אוויריות, ושינויים.

הבנה: מסגרת עבור מערכת מורכבת-של מערכות

דו-AF מקורו בשנות ה-90 כתגובה לצורך הגדל של יכולת בין מחלקת ההגנה (DoD) המרחיב אי-פעם את מערך מערכות המידע.הוא מספק אמצעי מובנה של לכידת ותקשורת נתונים אדריכליים בכל השלבים של מחזור החיים של מערכת - החל מיכולת תכנון באמצעות פיתוח, שדה וקיום.

  • (ב) [ה]כל ה-[[המאה ה-1]], [[המאה ה-20]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[ה[[המאה ה[[המאה ה[[המאה ה-20]].
  • (FLT:0)Capability View (CV): FLT:1 מתמקדת ביכולות הדרושות להשגת מטרות משימה, המקשרות אותם למשאבים ולמשימות תפעוליות.
  • (FLT:0 נתונים ו-DIV): Defines 1 (DIV) Defines את מערכות היחסים בין הנתונים לבין דרישות חילופי מידע בין מערכות.
  • (FLT:0) View (OV): FLT:1 מודלים של המשימות, הפעילויות, וזרימת המידע התומכים במשימות מבצעיות ספציפיות.
  • (הופנה מהדף VOL)0 (Project View): ההרחבה 1:1 (Illustrates) מעדנת כיצד פרויקטים ותוכניות מתייחסים לדרישות ולהתפתחויות של מערכת.
  • (FLT:0) שירותים View (SvcV): ⁇ 1 לוכד את ההיבטים המוכווניים של האדריכלות, כולל ממשקי שירות ואינטראקציות.
  • (ב) ,0) ,Standards View (StdV): ⁇ FLT:1 , מציג את הסטנדרטים הטכניים והפרוטוקולים השולטים בעיצוב ובניתוח של המערכת.
  • (ב) ,0 מערכות View (SV): FLT:1 מספק את ההתמוטטות הפיזית והתפקודית של רכיבי חומרה ותוכנה, ממשקיהם וקישוריותם.

[ה] השקפות אלה אינן מפותחות בבידוד; הן קשורות הדדית והן נועדו לספק שילוב הדוק בין חיישנים, מעבדים, קישורים לתקשורת ומפעילי אנוש, גישה רב-המערכת-המערכות.עבור מערכות צבאיות אוטונומיות, אשר מסתמכת באופן בלתי-מתבססת על שילוב הדוק בין חיישנים, מעבדים, קישורים לתקשורת ומפעילים אנושיים, גישה רב-ראייה רב-לשונית זו אינה ראויה לחיקוי של DoDAF (DAF) לחיקויים (DAFDAF) על מודלים דיגיטליים (DPTSDPTSD) על מודלים המבוססים על מודלים המבוססים על מודלים המבוססים על מודלים של סימולציה (D2, אשר מאפשרים לעיתים קרובות על מודלים של סימולציה של למערכות למערכות למערכות דיגיטליות (DPTSE) או מודלים המבוססים על מודלים של מערכות סימולציה (DPTSE)

תפקיד דו-AF בפיתוח מערכת צבאי אוטונומי

מערכות צבאיות אוטונומיות מציגות אתגרים ייחודיים.הם חייבים לפעול עם התערבות אנושית מוגבלת, לקבל החלטות מהירות בסביבות שנויות במחלוקת, ולתקשר בבטחה עם מגוון רחב של פלטפורמות בעלות הברית.DoDAF מטפל באתגרים אלה על ידי מתן מסגרת קפדנית להגדרת מטרות המשימה של המערכת, ההקשר התפעולי והאדריכלות הטכנית.הסעיף הבא מפרט כמה היבטים ספציפיים של DoDAF תומכים בפיתוח מערכת אוטונומית.

דרישות מערכת ואדריכלות

בלב כל מערכת אוטונומית היא משחק מורכב בין רגיש, תפיסה, חשיבה, ופעולה. View Capability View של דו-AF (CV) מסייע לבעלי העניין לבטא את היכולות ברמה גבוהה שהמערכת חייבת לספק - לדוגמה, "ניווט נואש בסביבות בעלות GPS" או "איום בזמן אמת באמצעות למידה מכונה".

לדוגמה, רכב קרקע אוטונומי עשוי להיות OV-6c (תיאור אספקט-טראג) שמודל את רצף הפעולות: "מכשול חקיקטיבי" מחליט לבצע מחדש נתיב חדש" על ידי פורמליזציה של השלבים האלה, מהנדסים יכולים לזהות פערים, מגבלות אדומות, או נקודות החלטה ממושכות בשלב העיצוב.

הבטחת יכולת ואינטגרציה

מערכות אוטונומיות פועלות לעתים רחוקות בבידוד.אס. עשוי להיות צורך לתאם עם פוסט פיקוד מבוסס קרקע, קישור לווייני ונכסים בלתי מאוישים אחרים באותו מרחב קרב. View תפעולי של דו-AF (OV) ו- Systems View (SV) נועדו במיוחד ללכוד את ה-FLT:0 תחליפי מידע חילופי נתונים חלופיים (IER) בין מערכות.

באמצעות IERs אלה, אדריכלים יכולים לזהות צווארי בקבוק פוטנציאליים או תקלות.לדוגמה, אם נתוני חיישן המערכת האוטונומית דורשים רוחב פס גדול, אך הקשר התקשורת תומך רק בקצב נמוך יותר, המסגרת מדגישה את הסכסוך הזה לפני תחילת בדיקות האינטגרציה.הסטנדרטים (StdV) לאכוף את השימוש בפרוטוקולים שאושרו (למשל, DIS, HIS, או AMQP) כדי להבטיח שילוב של ספקים שונים של מערכת DAFD, ללא שימוש בפרוטוקולים מוכרים.

תמיכה ב-AI וב- Machine Learning Components

אינטליגנציה מלאכותית ולמידה של מכונה (AI/ML) מציגים מימד חדש בארכיטקטורה של המערכת משום שהתנהגותם מופיעה לעתים קרובות מהנתונים של אימון ולא כללים רציונאליים מפורשים של DoDAF אינה קובעת מתודולוגיה מסוימת של AI, אך השקפותיה יכולות להתאים רכיבי AI באמצעות מודלים זהירים של קלטות, פלטים וגבולות ביצועים.DIV הופך קריטי כאן: מגדיר את האיכות המוכחת, ואת פורמט הנתונים והמידע של אימון הנתונים.

בנוסף, תצוגת Capability View (CV) יכולה ללכוד:0 רמות האמון של 1FIRLT עבור החלטות AI - לדוגמה, הדורשת כי מערכת אוטונומית רק לעסוק מטרה כאשר האמון שלה עולה על סף מוגדר.התצוגה המבצעית (OV) מודלים של מדעי המחשב האנושי-מכונה, כגון כאשר מפעיל אנושי חייב לאשר שירותי AI-generated Services (Sc) אשר יכולים להגדיר באופן ספציפי של טכנולוגיות למידה, כפי שתוכננה במקור, כמו גם על ידי אדם, כמו גם שיטות למידה, כמו גם שיטות למידה, כמו גם, כמו גם שיטות למידה מתקדמות, כמו גם, כמו גם, כגון שיטות למידה, כגון שיטות למידה, כמו גם, כמו גם, כמו הפעלתן, כמו הפעלתן, כמו הפעלתן, כמו גם, כמו גם, כמו הפעלת שיטות למידה, כגון, כמו גם, כמו הפעלת שיטות למידה, כמו גם, כאשר מפעיל אנושי, כמו גם, כגון, כגון, כאשר מפעיל אנושי, אשר נועדו באופן ספציפי, כגון, כמו גם, כגון שיטות למידה, כגון, כגון, כגון, כמו הפעלת יישומים מודרניים, כגון, כגון, אשר תוכנן באופן ספציפי, כגון, כגון, כגון, כגון, אשר יכול להגדיר שיטות למידה, כגון, אשר תוכנן באופן ספציפי, כגון, כגון, כאשר מפעיל אנושי, כאשר מפעיל אנושי, כגון

היתרונות של שימוש ב-DoDAF לפיתוח מערכת אוטונומי

ארגונים אשר מאמצים את דו-AF עבור מערכות צבאיות אוטונומיות מדווחים על יתרונות מרובים המשפיעים ישירות על מהירות הפיתוח, איכות המערכת ועלות מחזור החיים.התפיסות הבאות מכוונות את היתרונות המשמעותיים ביותר.

תקשורת מוגברת ושיתוף פעולה

מכיוון ש-DoDAF מספק אוצר מילים סטנדרטי ומערך של דיאגרמות, הוא מגשר על הפער בין משתמשים תפעוליים (לוחמים), מהנדסי מערכת, מפתחי תוכנה ומנהלי תוכנה.למבט מבצעי ניתן להבין על ידי טייס או מתכנן משימה, בעוד שתפיסת המערכות המקבילה נותרה בלתי נמנעת למהנדס חומרה.הבנה משותפת זו מפחיתה את השגיאות ופעולותיהם.

ניכוי סיכונים והנפקה מוקדמת

המערכות האוטונומיות נושאות סיכונים טבועה – אלגוריתם שליטה, מצב החיישן, פרצות סייבר, והתנהגויות בלתי מאוישות.ניתוח האדריכלי של דו-AF מאפשר לצוותים לבצע את FLT:0gap ניתוח ניתוח ניתוח של FLT:1 ו-FLT:2impact ניתוח mitigation 3 ארוך לפני ש- View Systems, למשל, באמצעות מערכת ההפעלה (V), צוות יכול לדמות את המשימה של ניתוח ה-SiOSS באופן קבוע, ולא לשנות את האלגוריתם של עיבוד אוטומטי.

עלויות וחיסכון בזמן

השימוש יעיל ב-DoDAF, במיוחד כאשר בשילוב עם MBSE, יכול לקצץ בעלויות הפיתוח ב-20-30% על פי מחקרים מארגונים כמו FLT:0MITRE CorporationFLT:1 ודיווחי הרכישה של DoD עצמו שלמדן על ידי 20 עד 30% על פי מחקרים מדגמים יקרים של בדיקות מעקב אחר שלבים (Terif) יכול גם להבטיח שימוש חוזר של תבניות הערכה אדריכליות, מודלים ונתונים, מערכות חדשות של פיתוח אוטונומיות, לדוגמה, עבור פתרונות הפעלה אוטונומיים של מערכת הפעלה (Teration) של ניסויים מתקדמים (Texi) של מערכות הפעלה מחדש של ניסויים מתקדמים של מערכות הפעלה (TR2.

אתגרים ושיקולים בהגשת דו-AF

למרות היתרונות שלה, דו-AF אינה מסגרת טריוויאלית ליישום, במיוחד עבור מערכות אוטונומיות הדוחקות את גבולות הטכנולוגיה הנוכחית. ארגונים חייבים להיות מודעים לכמה אתגרים.

מורכבות ולמידה Curve

דו-AF כוללת עשרות מודלים והשקפות (מעל 50 בגרסה הנוכחית 2.02).צוותים חדשים למסגרת לעתים קרובות נאבקים לקבוע אילו השקפות רלוונטיות למערכת האוטונומית הספציפית שלהם.Over-document יכול להוביל לניתוח שיתוק, בעוד שבתחת דחייה לא מצליח ללכוד ממשקים קריטיים ומגבלות.

הסתגלות ל- AI Evolution

מסגרת דו-AF מעודכנת לאט יחסית בהשוואה לקצב החדשנות של AI.מודל דו-AF שנוצר עבור מחזורים אוטונומיים עשוי להפוך מיושנים במהירות כמו אלגוריתמים לשפר, מודולים חדשים של חיישן מופיעים, או מגמות נגד AI רציונאליים שפותחו.לשמור על הארכיטקטורה כמודל חי ולא מסמך סטטי דורש ניהול תצורה ממושמעת.

שילוב עם סטנדרטים אחרים של מסגרת

תוכניות הגנה רבות (FLT:0)TOGIRFLT (עבור אדריכלות ארגונית), FLT:2AFIRFLT 3 (Unified Architecture Framework), או FLT:4NAFIRLT:5 (NATOAFS) אשר יש צורך באדריכלות של מערכת ניהול על-ידי LT (R) ו-DAFS (מערכת ניהול של LTDAF) יש נזק רב יותר ויותר מ- 7.

כיוונים עתידיים: DoDAF, Digital Engineering, and האוטונומית

במבט קדימה, דו-AF מתפתח לתמיכה בדוגמת הדו-ממדית:0 (Digital EngineeringationFLT:1 אסטרטגיה, שמטרתה להשתמש במודלים דיגיטליים סמכותיים כמקור האמת לפיתוח מערכת.עבור מערכות אוטונומיות, פירוש הדבר שמודלי DoDAF יהיו קשורים ישירות לסביבות סימולציה, המאפשרים אימות של התנהגויות אוטונומיות תחת תרחישים ריאליים.

בנוסף, עלייתן של קבוצות שיתוף פעולה מקבילות (FLT:0) ,(הידועות כ"סווארם" או "מערכות ללא-מונים" (DAF) ידרושה מ-DoDAF למודל לא רק פלטפורמות בודדות אלא גם מערכות יחסים דינמיות, מאורגנות-עצמיות ביניהן גם יכולות להיות מורחבות לתאר התנהגויות קולקטיביות, בעוד ש-OV) יכולות לפעול באופן עצמאי, כמו גם שיטות הפעלה של שיטות פעולה עצמאיות (DV) כמו גם יכולות לפעול באופן עצמאיות).

לבסוף, אימוץ של סטנדרטים פתוחים - כגון ה-FLT:0 פתוחה אדריכלות פתוחה של קבוצת Openאדריכלות AccesseurFLT:1 - משפיע על עדכוני DoDAF כדי לקדם מודולריות וממשקים אגדיים של הספק.עבור מערכות צבאיות אוטונומיות, זה מתורגם לשדרוגים קלים יותר: אלגוריתם חדש של AI ניתן להחליף מבלי לעצב מחדש את כל ערימה התקשורת.

מסקנה

דו-AF מספק בסיס חיוני לפיתוח מערכות צבאיות אוטונומיות.על ידי בניית דרישות, יכולות, תרחישים תפעוליים, ורכיבי מערכת נתפסים וקשורים, המסגרת מאפשרת לצוותים לבנות יכולות אוטונומיות מורכבות עם ביטחון רב ויעילות רבה יותר. גישתה הרב-ראייה שלה מתייחסת לדרישות הייחודיות של פלטפורמות אוטונומיות - שילוב צמיגים, צוות מחשוב אנושי, יכולת הדדית, והתנהגויות גלויות - גם בתוך המשתנים של ארגון דיגיטלי כמו פיתוח, אך לא-D-D-למשך, כמו גם עם התפתחות אסטרטגית של מערכות הגנה, כמו גם עם התפתחותית, או צמיחה, כמו גם עם התפתחותית, או צמיחה יעילה, כמו גם עם התפתחותית-DSE.