АЮПОВ

Витасистемный подход в развитии искусственного интеллекта аэрокосмических систем как источник и фактор устранения угроз безопасности функционирования глобальных информационных систем

​

Совместно с Г.М. Алакозом, В.П. Кутаховым, С.И. Пляскотой

​

Доклад на Международном геополитическом конгрессе «Глобальная безопасность и научно-технический прогресс». Российская академия наук; Российская академия ракетных и артиллерийских наук; Сообщество ученых Мировой программы перспективных исследований (WARP); Международное общественное движение «Российская служба мира»; Международное экологическое движение «Живая планета». Москва, 27-29 марта 2019

 

1. Суть научного достижения

 

В октябре 2019 года исполняется 10 лет новой теории – теории витасистем и соответствующего витасистемного подхода.

 

Теория сформировалась на стыке пяти научных направлений, имеющих глубокие российские корни:

• учения о ноосфере В.И. Вернадского,

• теории функциональных систем П.К. Анохина,

• теории активных систем В.Н. Буркова,

• теории крупномасштабных систем (Новиков С.В., Цвиркун А.Д.),

• теории отраслевого баланса В.В. Леонтьева.

​

Предметом теории являются взаимосодействия объектов живой и неживой природы, в связи с чем традиционное понятие «система» расширяется введением таких компонент, как собственные потребности, знания, умения и навыки, носителями которых являются люди (а в широком смысле – любые живые организмы) в условиях ограниченных энергетических и материальных ресурсов, доступных на различных уровнях существования витасистем. В дополнение к пространственно-временному введено понятие триединого материально-энергетического и информационного континуума.

 

Теория витасистем находится и в тренде развития современной физики, которая пришла к обоснованному заключению о введении компоненты Сознания в общую парадигму построения Вселенной.

 

Сформулированы основные принципы витасистемного подхода, которые обеспечивают сбалансированное развитие витаситем любого вида на всех стадиях их жизненного цикла, включая и утилизацию «искусственного» (противоестественного) продукта, для которого у окружающей природы нет механизмов направленной деструкции.

 

На основе указанного подхода в России разработана и реализована технология субпроцессоров в программируемой ассоциативной памяти (СпПАП).

 

Кардинальное отличие СпПАП от традиционных процессоров фон-неймановской архитектуры состоит в сверхраспараллеливании вычислительного процесса, его «ламинарности», т.е. в отсутствии паразитных циклов между вычислительными ячейками и памятью за счет функционального объединения вычислительных и запоминающих компонент, – по существу, в инвариантности процессам живой и неживой природы, что делает технологию СпПАП эффективным средством сопряжения систем «естественного» и «искусственного» интеллекта широкого назначения.

​

2. Блага, которые сулит технология СпПАП

 

Отличительная особенность СпПАП – гибкость вычислительных поверхностей – фактически на основе СпПАП возможно создание гибких топологических структур, подобных человеческому мозгу.

​

Технология СпПАП обладает колоссальным потенциалом развития элементной компонентной базы (ЭКБ) аэрокосмических вычислительных систем и комплексов военного, гражданского и двойного назначения, так как инвариантна как микро-, так и квантовым формам представления и преобразования информации.

 

Конкурентные преимущества технологии СпПАП:

​

• универсальность, масштабируемость и структурная гибкость;

• минимальность номенклатуры используемых микросхем;

• в этой связи, а также в силу нетребовательности СпПАП к разрядной сетке «мягкая» замена существующей ЭКБ;

• высокая вычислительная производительность;

• крайне низкие удельные энергозатраты на вычисления;

• высокие отказоустойчивость и надежность – неприхотливость к условиям применения, самовосстановление случае отказов в темпе близком к реальному времени;

• высокие уровни криптостойкости и защищенности от несанкционированного вмешательства (диверсий).

 

На основе СпПАП возможно создание «высокоинтеллектуальных» систем и комплексов самой широкой номенклатуры, прежде всего авиационно-космического назначения.

 

3. Возможность использования технологии СпПАП с негативными целями

 

Применение СпПАП в составе вооружения и военной техники ведет к созданию интеллектуального оружия, в частности, роботизированных комплексов различного назначения, неуязвимых для современных средств ПВО, ПРО, РЭБ и роботизированных систем с традиционной схемой построения «интеллектуального» контура.

​

Основные угрозы состоят:

• в объективной гетерохронии роста и развития глобальных информационных систем, что делает компоненты таких систем уязвимыми в широком спектре воздействий, включая и «реликтовые»;

• в неспровоцированном нанесении ущерба глобальным информационным системам двойного назначения, которые в настоящее время находится, по нашему мнению, в подготовительной стадии перехода к системам знаний с временем интеграции не менее 2000 лет, на что указывают разработки ДНК-подобной памяти с такими показателями работоспособности.

 

4. Пути нейтрализации угроз

 

Similia similibus curantur (с лат. — «Подобное излечивается подобным»).

 

Необходимо следовать принципам витасистемного подхода во всех сферах деятельности, особенно инженерной творческой:

​

• Принцип функциональной целесообразности.

• Принцип (полу)открытости.

• Принцип вложенности, согласно которому каждый объект, фигурирующий в витасистеме, также в свою очередь может рассматриваться как витасистема.

• Принцип гетерохронии, согласно которому материально-энергетические процессы на стадиях жизненного цикла витасистем происходят относительно медленно по сравнению с информационным обменом.

• Принцип достаточной информированности, который подразумевает, что дефицит сведений в межфазовых переходах витасистемы или негативная (по отношению к конкретной витасистеме) информация на любой из фаз могут привести к ее деградации вплоть до прекращения функционирования.

 

Реализация этих принципов автоматически смещает и внимание разработчиков, и распределение материальных и интеллектуальных ресурсов информационных систем в сторону подсистем их жизненного обеспечения, которые должны развиваться опережающими темпами, особенно при переходе к цифровой экономике государства.

 

В практическом смысле технологии СпПАП:

​

• Функциональную целесообразность обеспечивают структурно-параметрической адаптацией вычислительных устройств на решение заранее оговоренного перечня задач – обороны от активного воздействия (диверсий) со стороны противника или несанкционированного вмешательства некомпетентного персонала.

• Открытость – обеспечивают широким внедрением технологии СпПАП на рынок гражданской продукции и продукции двойного назначения с высоким уровнем совместимости и преемственности компонент, принадлежащих разным «технологическим поколениям».

• Вложенность – обеспечивают применением сквозной технологии глубокой диагностики микросхем СпПАП, совместимой на всех стадиях их жизненного цикла.

• Гетерохронию – обеспечивают доступной пользователю всех уровней разработки глобальных информационных систем более высокой структурно-функциональной гибкостью информационных процессов по сравнению с материально-энергетическими на всех фазах создания и применения СпПАП.

• Достаточную информированность поддерживают встроенные средства контроля систем жизнеобеспечения (Quis custodiet ipsos custodes? – с лат. —  «кто сторожит сторожа?»), в результате чего дефицит сведений в межфазовых переходах конкретного авиационного комплекса или негативная (по отношению к нему) информация на любой из фаз, способная привести к деградации с непрогнозируемыми последствиями, парируются кардинальной сменой режима или прекращением функционирования. Scientia potentia est (с лат. – «Знание – сила!»)

​

5. Роль научного сообщества в предотвращении негативного использования витасистемного подхода

 

Роль только осознается и формируется, но уже сделаны первые шаги.

 

В настоящее время в РАРАН формируется научная школа «Теория витасистем (в интересах развития системы вооружения для решения задач борьбы в воздушном пространстве)». Руководителем школы признан академик РАРАН А.И. Аюпов. Эта научная школа рассматривает указанную теорию и соответствующий ей витасистемный подход в неразрывной связи военного и гражданского применения, крайне актуального для нашей страны с точки зрения минимизации затрат всех видов ресурсов и не ввязывания в гонку вооружений.

 

Следующим шагом развития Вооруженных Сил РФ считаем необходимым ввести в структуру видов обеспечения боевых действий «Компьютерное обеспечение» (условное наименование) и соответствующую службу, которые наряду с иными видами обеспечения (инженерным, метрологическим и др.) будут отвечать за:

 

– объективную, непрерывную оценку компьютерного потенциала противоборствующих сторон и всех его звеньев, участвующих в локальном или глобальном конфликте;

– оснащение на всех уровнях структурной иерархии ВС РФ вычислительной техникой и программным обеспечением, защищенных от несанкционированного вмешательства (диверсий) и обеспечивающих повышенные энергоэффективность, производительность и отказоустойчивость;

– унификацию, стандартизацию, эргономичность и отказоустойчивость вычислительных систем, входящих в состав комплексов вооружения, военной и специальной техники (ВВСТ);

– интерфейсы локального и сетевого сопряжения вычислительной техники и ВВСТ, и, что более важно, с активным элементом витасистем военного назначения – человеком и группами людей на всех уровнях иерархического построения вооруженных формирований.

 

Одна из главных миссий такого вида обеспечения вооруженных сил состоит в том, чтобы развитие систем искусственного интеллекта и роботизированных комплексов «поля боя» на их основе не привело к разрушению базовой парадигмы всех поколений Вооруженных Сил России, согласно которой вся ответственность за применение оружия лежит на человеке. Реализация этой функции в «перенасыщенном компьютерном пространстве» требует, как минимум, единообразного формально-логического описания процессов, протекающих в живых и неживых быстро изменяющихся динамических структурах, что и составляет основу витасистемного подхода к созданию и использованию образцов ВВСТ на всех этапах их жизненного цикла, начиная с концептуального замысла и заканчивая утилизацией.