Styrer droner med inspirasjon fra sanntidsstrategispill

I moderne krigføring er droner blitt allemannseie, men teknologien bak er ofte begrenset av et gammelt premiss: Hver drone krever sin egen operatør. Selskapet Six Robotics, en to år gammel, Oslo-basert spin-off fra Forsvarets forskningsinstitutt (FFI), jobber nå med å snu dette på hodet. Ved å flytte intelligensen fra mennesket til maskinene, kan én person kontrollere en hel sverm av samarbeidende droner.

Intensjonsbasert

Mange assosierer nok koordinerte lysshow med ordet dronesverm, slik som «gjenskapelsen» av Titanic i Belfast nylig (se videoen nedenfor).

– Den store forskjellen på droneshow og det vi holder på med, er at droneshow er preprogrammert. Det er deterministisk. Mens det vi holder på med, er å kunne være reaktive til omgivelsene. Dermed kan man ikke på forhånd spesifisere nøyaktig hva dronene skal gjøre – man må gi dem intensjoner fremfor faste handlingsmønstre, forklarer Christian Fredrik Eggesbø, administrerende direktør og gründer i Six Robotics, til TU.

Et eksempel på en slik intensjon kan være å gi dronesvermen beskjed om å finne alle biler innenfor et gitt område.

– Da må dronene selv koordinere hvilken som flyr hvor. Når de har sett noe, må de organisere dataene sine og unngå dobbeltrapportering. Det er masse kompleksitet her, forklarer Eggesbø.

Inspirert av strategispill

– For å få til dette har vi brukt blant annet spillteorialgoritmer, sånn at dronene skal kunne desentralisere beslutningsevnen sin.

– Man må gå bort fra å styre én enkelt drone manuelt, slik det ofte gjøres i dag. Derfor har vi utviklet en bakkestasjon som muliggjør det, forklarer Mathias Minos-Stensrud, leder for perception-teamet i Six Robotics.

– Vi kan styre mange droner basert på intensjoner, og i FFI-prototypen vi har fått, er inspirasjonen hentet fra sanntidsstrategispill, som har løst dette konseptet veldig bra.

I RTS-spill som StarCraft og Command & Conquer styrer spilleren store hærstyrker uten å kontrollere hver enkelt soldats forflytning.

Autonomien i systemet sørger dessuten for å filtrere ut, sortere og presentere informasjonen som er viktigst for brukeren, og gjemme unna aspektene som brukeren egentlig ikke trenger å bry seg om, slik som den individuelle dronens fart og retning.

Bortfall av kommunikasjon

Tradisjonelle droner er avhengige av en bakkestasjon som gir dem instrukser om hva de til enhver tid skal gjøre, og dronene må vite hvor de er i verden.

– Når du kommer på et moderne stridsfelt i dag, har du verken noen kommunikasjonsgaranti eller posisjonsgaranti. Og den er i hvert fall ikke absolutt. Det vi må forholde oss til når vi lager et militært system, er at det må tåle den usikkerheten, sier Eggesbø.

Feilhåndtering er også en del av det hele.

– Hvis du har et system der du flyr én drone, og den dronen feiler én gang i timen, er det til å leve med. Men flyr du et system der du flyr ti droner, så får du ti feil i timen, og da gjør du stort sett ikke annet enn å håndtere feil, forteller Minos-Stensrud.

Kontinuerlig utvikling

Sentralt i det Six Robotics gjør, er å sette en ny «hjerne» inn i dronene, altså prosessor og kretskort. Da kan en i utgangspunktet «dum» drone på kort tid bli klar for svermen.

– Så det vi bygger her, er en programvareplattform som skal kunne brukes på i prinsippet hvilken som helst drone. Og hva er det som i praksis skjer da? Jo, det er at du får det jeg vil si er det kanskje aller viktigste for et forsvar, at man kan legge til noe uten å måtte begynne på nytt, sier Eggesbø.

For å holde tritt med den teknologiske utviklingen på slagmarken, har Six Robotics etablert en egen «Software Factory». Her bruker de prinsipper fra moderne IT-utvikling, som kontinuerlig integrasjon og utrulling (CI/CD), for å levere oppdateringer til dronen «over the air», omtrent som på en smartmobil.

– Dette er en kontinuerlig utviklingsprosess. Vi forbedrer oss i sykluser på uker og måneder, ikke år, sier Eggesbø.

– I dag får du ikke lenger belønning for hva du stiller opp med på dag null på stridsfeltet. På dag null kan man ha et fortrinn, men det er ikke der slaget avgjøres. Der slaget står, er hva skjer etter seks måneder.

Da har det kommet droner med helt nye egenskaper, som økt rekkevidde, gjennom nye maskinvarekomponenter, noe som kan redusere relevansen til eksisterende systemer. Når kunden da vil kjøpe nye, kan Six Robotics på kort tid – Eggesbø snakker om to uker – integrere teknologien sin også i de nye dronene.

Bygger ut selskapet

Six Robotics fokuserer nå på å bygge en robust organisasjon som kan levere på både kvalitet og tempo.

– Det er en erkjennelse av at som et lite oppstartsselskap er du i en sårbar fase hvor man kanskje har gode ideer og tanker, men å komme inn og levere effekt i et militært tempo og system, det krever vanvittig mye, sier Eggesbø.

Han forteller at selskapet skal rekruttere bredt innenfor programvareutvikling, fra React på frontend og Rust i backend, C++, maskinsyn og ulik bruk av KI-verktøy.

– Vi bygger jo essensielt et kompetansesenter for programvareutvikling. Og det kompetansesenteret kan vri fokuset sitt dit eller dit, avhengig av hvor skoen trykker for Forsvaret.

Samtidig utvides støtteapparatet rundt utviklerne, blant annet på områder som prosjektledelse, leveransekjede og kvalitetskontroll.

– Jeg jobbet i spesialstyrkene og lærte at en spesialstyrke ikke bare defineres av hvor dyktige operatørene er. Det handler vel så mye om hva slags støtteapparat de har rundt seg, sier Eggesbø.