De zes mid-course ABM-batterijen  bevinden zich buiten Colorado (te zien op het Approach Info-display). Elk van deze heeft een lading van 20 ABM's. Ze hebben een maximaal bereik van 600 zeemijl.

​

Vijf van de zes eindverdediging ABM-batterijen  zijn in Colorado, en de zesde is slechts een paar mijl ten noorden van de grens met Colorado, in Wyoming. Elke eindverdedigingsbatterij heeft een initiële belasting van 20 ABM's, met een maximaal bereik van 150 zeemijl.

​

De ABM's kunnen je binnenkomende kernkoppen (of lokvogels of puin) alleen onder een ondiepe hoek onderscheppen (je spionnen hebben hier niet de exacte informatie over gekregen). Ze moeten vroeg lanceren, want hun snelheid is slechts ongeveer 1/3 van die van je kernkoppen. Daarom is een factor in uw voordeel dat deze ABM's een klein startvenster hebben en dat ze moeten worden gelanceerd wanneer de verdedigers niet veel informatie hebben. Zelfs als de ABM's je kernkoppen onderscheppen, is er slechts een kans van 85% tot 88% dat ze ze kunnen vernietigen.

​

De vijf sensorsystemen  zijn niet erg betrouwbaar. De kans is ongeveer even groot dat ten minste één systeem niet werkt. Vaak zullen twee systemen falen, of zelfs drie. Met een beetje geluk aan uw zijde zullen misschien maar twee systemen werken. Elk van deze systemen is anders; sommigen voorspellen het inslagpunt, anderen proberen de vorm van de binnenkomende objecten te herkennen, enzovoort. Ze zijn niet erg goed aan het begin van de aanval, en de meeste geven net zo goed verkeerde informatie als goed voor de eerste 25% of 30% van je aanval. Later worden ze beter; maar het is pas in de laatste twee minuten, wanneer de atmosferische terugkeer de kernkoppen duidelijk scheidt van lokvogels en puin, dat ze met zekerheid kunnen zeggen wat er gaat komen.

​

De "virtuele luitenanten"  zijn kleine, maar zeer snelle softwaremodules. Ze proberen uit onbetrouwbare (en vaak ontbrekende) sensorgegevens te bepalen wat elk "spoor" bevat - is het een kernkop of alleen een inert object? Ze beslissen ook hoeveel ABM's op elke baan moeten worden afgevuurd en wanneer ze moeten worden afgevuurd. Er zijn tweehonderd van deze "virtuele luitenants" die "de bureaus bemannen" in het Virtual Defense Command Center (zie meer in de  Virtuele Luitenants  sectie). Hun belangrijkste voordeel is dat ze onverschrokken, snel en talrijk zijn.

​

Uitvoering van de aanval

​

Je hebt je aanval gelanceerd!  Dit gaat nu heel snel. De simulatie loopt 60 keer sneller dan realtime; een minuut van de vliegtijd van je kernkoppen (die tussen de 19 en 25 minuten kan bedragen) duurt een seconde in de simulatie, behalve op een erg trage computer.

​

De bovenkant van het gebied aan de rechterkant  is het lichtblauwe Defensie-informatiepaneel. Ongeveer de enige controle die je nu hebt is PAUZE en HERSTART, voor het geval dingen te snel lijken te gaan! Het paneel toont informatie zoals gezien door de verdedigers in het blauwe gebied: waar de aanval vandaan lijkt te komen, het aantal gedetecteerde inkomende sporen, geschatte tijd tot de impact en het aantal resterende ABM's. Dit wordt weergegeven in het bovenste lichtblauwe gebied.

​

De huidige baanclassificatie  wordt weergegeven onder het Defensie-informatiepaneel. In het begin is alles een bedreiging (een "Bogey"), maar de "Virtual Lieutenants" in het commandocentrum beginnen vrij snel enkele tracks te classificeren als bevestigd inert. Inerte sporen zijn meestal lokvogels, en sommige zijn stukken puin van de gevechtslading en de ondersteunende structuur. Je ziet ook de gezondheid van de sensoren van de verdediging. "5/5" betekent dat alle 5 systemen operationeel zijn. Jij hoopt natuurlijk op 0/5, terwijl zij 5/5 willen hebben. Dit is echter niet onder uw controle en ook niet van hen. Het is puur toeval.

​

Kritieke gebeurtenissen  worden helemaal onderaan het blauwe gebied weergegeven. Een kritieke gebeurtenis vindt plaats wanneer een van je kernkoppen toeslaat!

​

Grond waarheid  wordt weergegeven in het grijze gebied. Je zult zien dat veel van de ABM-lanceringen worden gepleegd tegen doelen die in werkelijkheid inert zijn. De verdedigers zullen dit doen omdat ze niet genoeg informatie en niet genoeg tijd meer hebben!

​

Waarom schiet de verdediging niet gewoon op alle doelen?  Ze hebben 240 ABM's tegen 100 inkomende objecten. Het probleem is dat niet alle ABM's alle sporen kunnen bereiken, dus de verdedigers hebben echt niet genoeg ABM's. Bovendien moeten ze twee factoren in evenwicht houden: zoveel mogelijk ABM's behouden tegen een nieuwe aanval en ervoor zorgen dat alle echte bogeys worden gedood. Dat is de uitdaging van de verdedigers.

​

De kaart aan de linkerkant  laat zien hoe de aanval vordert. Zwarte vierkanten tonen bogeys waargenomen door de verdediging. Gele vierkanten geven de vlucht van een ABM tegen een waargenomen bogey aan. Wanneer een waargenomen bogey wordt gedood of inert wordt bevestigd, verdwijnt de weergave voor die track.

​

Nadat de aanval voorbij is, ontvang je je score voor deze aanval (zie De uitdaging). U moet ook nagaan wat er werkelijk is gebeurd door op de knop After-Action Review te klikken.

​

Beoordeling na de actie

​

Het scherm After-Action Review kan u laten zien wat er is gebeurd. Klik op de After-Action Review-knop nadat je aanval is voltooid. De eerste grafiek die je ziet, toont de gevechtsgegevens.

​

De gevechtsgegevenskaart  toont de tijdgeschiedenis van vier informatie-items. De blauwe balken tonen het aantal gelanceerde mid-range ABM's, gegroepeerd voor elke minuut. De magenta balken geven het aantal gelanceerde terminale verdedigings-ABM's weer.

​

De ononderbroken rode lijn  toont het aantal werkelijke kernkoppen in de aanval en de rode stippen geven aan hoeveel van deze kernkoppen aan het einde van elke minuut van de aanval nog in leven zijn. U zult merken dat er een aanzienlijke tijdsvertraging zit tussen ABM-lanceringen in het middenbereik en de vernietiging van de kernkoppen. Deze ABM's worden in het pad geschoten van de zeer verre, maar zeer snel naderende kernkoppen (met een snelheid van ongeveer 4 mijl per seconde - meer dan 6 km per seconde!). De vertraging tussen de ABM-schoten van de eindverdediging en de vernietiging van hun doelen is aanzienlijk korter.

​

De knop "Detectiegegevens weergeven"  laat zien hoeveel de verdediging wist van de inkomende sporen. Wanneer alle vijf sensorsystemen operationeel zijn, wordt ongeveer de helft van de inerte sporen zeer vroeg geïdentificeerd. Wanneer enkele belangrijke sensoren niet werken, moet de verdediging er vaak voor ongeveer de helft van de vliegtijd van de kernkoppen van uitgaan dat alle sporen bogeys zijn! Je kunt heen en weer schakelen tussen deze kaarten en je kunt er ook voor kiezen om naar de kaart te kijken (die leeg zal zijn tenzij een van je kernkoppen Colorado raakt). Je mag een nieuw scenario starten; klik gewoon op de knop "Nieuw scenario starten". Laat zien dat je deze virtuele luitenants te slim af kunt zijn!

​

De virtuele luitenanten

​

Wie zijn deze onverschrokken, snel denkende virtuele "individuen"? Ze doen hun werk duizend keer sneller dan jij met je ogen kunt knipperen, en ze knipperen geen oog, zelfs niet als honderd bogeys hun hoofdkwartier lijken aan te vallen en alle sensorsystemen uitvallen!

​

Positief is dat we geloven dat ze de eerste generatie van kunstmatige intelligentie van de 21e eeuw zijn, dat wil zeggen software die probeert die dingen te doen waar mensen goed in zijn, maar waar computers grote problemen mee hebben. We hebben het over "oordeel", "emotie" en "gedrag" - al die dingen die niet gemakkelijk kunnen worden geëmuleerd in algoritmen, regels of oogverblindende grafische afbeeldingen. Ze zijn (soort van) gebaseerd op het 'neurale net'-paradigma, dat eigenlijk gewoon massaal parallelle, gedistribueerde verwerking is. We zeggen "soort van", omdat we denken dat we een "gigantische sprong" hebben gemaakt voor "klassiek" neuraal netonderzoek, dat zeer sterk gericht is op praktische toepassing.

​

Waar deze 'luitenants' die in ons 'Virtual Defense Command Center' opereren, verschillen van de gebruikelijke benadering van 'neurale netten', is dat ze  menselijke organisaties nabootsen. Daarom de gebruikelijke onderzoeksvraag “Hoeveel lagen heb je in je model?” is volkomen zinloos in onze benadering. Elk "bureau" in dit commandocentrum heeft slechts één "verwerkingslaag". Aan de andere kant, hoe de lagen met elkaar omgaan, welke laag zijn input krijgt van welke andere laag, wordt "ad hoc" beslist. Het is niet nodig dat de ene "laag" de andere strikt in een vaste volgorde volgt, en er is geen behoefte aan één "laag" om al zijn gegevens van een andere "laag" te krijgen.

​

Deze 'virtuele luitenants' zijn specialisten.  Ze worden heel snel specialisten, maar het kostte natuurlijk tijd om te bepalen met welke factoren ze rekening moesten houden. Ze kunnen met veel factoren tegelijk rekening houden, zoals ze in deze demonstratie doen. Ze werken met elkaar samen als dat nodig is, waarbij ze in hoge mate een menselijke organisatie nabootsen.

​

De technologie

​

Het virtuele verdedigingscommandocentrum  het aansturen van Colorado's verdediging heeft 100 "beslissingsstructuren", gebouwd (geïnstantieerd) vanuit een enkel Java-klassebestand (LINIAC.class). Dit bestand is klein; de grootte is slechts 1430 bytes. Het bevat alle methoden die nodig zijn om het "denken" uit te voeren dat de "virtuele luitenants" nodig hebben. Ze "denken" heel snel; elke "luitenant" zal binnen enkele tientallen microseconden een beslissing nemen op een 233 MHz Pentium die draait onder een Internet Explorer 4.0-browser.

​

Elke "luitenant" wordt "geïmplementeerd" als een kunstmatig neuraal netwerk van de LINIAC-klasse. Twee van deze “luitenants” werken samen om een “beslissingsstructuur” te vormen. Je zou de beslissingsstructuur kunnen zien als een klein team waarvan de leden samenwerken volgens een 'standaardwerkwijze'. Elke "virtuele luitenant" is ofwel een detectiespecialist (correleert alle instrumentinformatie en andere gegevens), of een targeting- en launch control-specialist. Deze kleine "virtuele teams" werken samen met alle andere "virtuele teams" om te bepalen welke sporen moeten worden aangevallen en wanneer.

​

De LINIAC-klasse wordt slechts twee keer geïnstantieerd: een keer om het "leren" van de detectiespecialisten te vertegenwoordigen en een keer om het leren van de specialisten op het gebied van targeting en launch control te vertegenwoordigen.

​

Deze "specialisten" werken zo snel dat op een 233 MHz Pentium-pc met één processor het totale werk van deze 100 "virtuele teams" slechts ongeveer 1% van de verwerkingstijd in beslag neemt - en het scenario wordt 60 keer sneller uitgevoerd dan realtime! Het grootste deel van de verwerkingstijd wordt besteed aan het doen van de mechanische en grafische aspecten van de simulatie. Het "Virtual Defense Command Center" gebruikt verwaarloosbare computerbronnen, zowel in verwerkingstijd als in geheugen.

​

De "virtuele specialisten" hebben "hun vak geleerd" van een gepensioneerde legerkolonel, die in totaal ongeveer 2 uur aan het "trainen" van hen besteedde. De specialisten op het gebied van targeting en launch control hebben hun vak geleerd door 14 voorbeelden van het juiste soort gedrag te "zien", en de detectiespecialisten hebben 23 voorbeelden van het juiste soort gedrag "gezien". Van deze leersessies hebben ze allebei genoeg geleerd om met duizenden verschillende combinaties van factoren om te gaan waarmee ze te maken kunnen krijgen.

​

Wat moet je weten over 'neurale netten' om een van deze LINIAC's te trainen?  Helemaal niets! De enige "computervaardigheid" die nodig is, is dat de trainer op een muis moet kunnen klikken! Wat de trainer moet weten, is natuurlijk wat er wordt "onderwezen": de LINIAC's zullen alleen de trainer nabootsen en "het soort dingen dat ze zien" generaliseren.

​

Hoe snel "leren" ze?  Elk voorbeeld wordt normaal gesproken in een fractie van een seconde geabsorbeerd. De meeste tijd in training wordt besteed door de trainer die voorbeelden bedenkt, het “gedrag” van de LINIAC evalueert aan de hand van voorbeelden van situaties die hij nog nooit heeft gezien, en door met de muis te klikken.

​

Credits

​

Het concept van "virtuele organisaties" is bedacht en ontwikkeld door Pathfinder Systems, Inc. Wij bezitten alle auteursrechten en alle rechten op de onderliggende software.

​

Niets van dit alles zou echter zijn bedacht en ontwikkeld zonder andere mensen en organisaties.

​

Algemene eer komt toe aan professor Marvin Minsky van MIT, die in het begin van de jaren zestig de auteur van deze concepten inspireerde met zijn tot nadenken stemmende lezingen, en aan wie de eer toekomt voor het bewijzen dat lineaire neurale netwerken "niet veel" zijn .

​

Commandant Denny McBride van de Amerikaanse marine was verantwoordelijk voor het organiseren van de eerste conferentie over "Behavioral Emulation of Computer-generated Forces" in de herfst van 1990. De auteur's directe inspiratie voor de methodologie kwam van informele discussies op die conferentie.

​

"Parallel Distributed Processing" (MIT Press, 1986) door James L. McClelland en David E. Rumelhart leverde veel van de voorbeelden en de inspiratie voor het uitbreiden van het Interactive Activation and Competition-model voor een praktische methodologie (het model van waaruit de IAC in LINIAC komt).

​

Het Ballistic Missile Defense Office, onder toezicht van Dr. Claire McCullough van het US Army Space and Strategic Defense Command, leverde de financiering in een klein SBIR-project voor het bouwen van de voorloper van deze “Krasniy Oktyabr”-demonstratie. Kolonel Robert T. Reed, VS (Ret.), mede-eigenaar van Pathfinder Systems, heeft de "virtuele luitenants" opgeleid.

​

Het US Army Simulation, Training, and Instrumentation Command (STRICOM) verstrekte initiële financiering voor meer gedetailleerd onderzoek om te onderzoeken hoe het grote aantal "rolspelers" bij militaire oefeningen de technieken zouden kunnen gebruiken die worden beschreven als "virtueel hoofdkwartier".

​

Wij danken al onze vrienden zonder wie dit werk nooit had kunnen worden gedaan.