Nous sommes dans les premières étapes d'un cycle de défense générationnel qui nécessite une réflexion et des outils non conventionnels. L'invasion de l'Ukraine met en évidence cette évolution : des armes relativement peu coûteuses, des drones à l'artillerie de précision, exploitent des réseaux de pointe, comme Starlink de SpaceX, pour redéfinir les champs de bataille. Pendant ce temps, une nouvelle variable - la technologie attritable - émerge. Les implications bouleversent la façon dont les militaires combattent.
L'innovation en matière de défense a toujours suscité une spirale d'action et de réaction, où une évolution plus rapide signifie un plus grand succès. Pendant la Seconde Guerre mondiale, les briseurs de code de Turing à Bletchley Park ont réagi aux améliorations cryptographiques nazies dans un duel en cours qui a duré des années. L'énigme navale n'a pas été brisée une fois, mais des dizaines de fois.
Nous sommes aujourd'hui dans un moment similaire, bien que le rythme et l'ampleur du changement se soient accélérés. Considérez la vitesse fulgurante à laquelle évoluent les projets informatiques généraux les plus avancés d'aujourd'hui. Le GPT-4 d'OpenAI, qui a été publié un peu plus de deux ans après son prédécesseur, peut désormais réussir les examens du barreau et convertir des croquis en sites Web fonctionnels, le tout dans une fenêtre de mise à niveau compressée qui a apparemment dépassé ses concurrents du jour au lendemain. Alors que les plates-formes informatiques générales deviennent applicables à une multitude d'applications de défense, de la programmation d'un comportement autonome à la réalisation d'analyses de ciblage en direct, les progrès considérables des logiciels et d'autres technologies non conçues à l'origine pour la défense ont involontairement aggravé l'impact de l'informatique sur la guerre.
Répondre au changement de paradigme nécessite de réorganiser l'ADN du Pentagone pour une nouvelle ère. Étant donné que le vainqueur de la prochaine grande guerre ressemblera plus à un ordinateur distribué fonctionnant à grande échelle - collectant, partageant et agissant par programme sur des données provenant de points de terminaison relativement peu coûteux et configurables, comme des drones - la conception informatique et les principes organisationnels perfectionnés dans l'industrie technologique peuvent aider à fournir des conseils pour relever le défi.
Voici quelques idées sur la façon de le faire.
1. Commodiser le matériel
Comme l'a souligné le directeur de la technologie de la Central Intelligence Agency, Nand Mulchandani, dans son essai "Guerre définie par logiciel", le cloud computing (et la conception d'applications modernes, dans l'ensemble) a inauguré une ère où les composants matériels tels que les serveurs, les périphériques de stockage et les équipements réseau sont devenus interchangeables et standardisés. La transition vers le traitement des serveurs comme du « bétail » au lieu d'« animaux de compagnie » laissait présager une réduction de la complexité opérationnelle, entraînant une baisse des coûts grâce à la banalisation. Les entreprises qui utilisent des ressources cloud n'ont pas besoin de supporter de longs cycles de provisionnement matériel juste pour tester de nouvelles applications ou fonctionnalités, ou d'acheter du matériel en trop pour les charges de travail maximales qui ne surviennent qu'une fois par an. Les entreprises qui adoptent les principes de conception cloud native se soucient relativement peu du matériel — leurs charges de travail sont regroupées sous forme de conteneurs d'applications pouvant s'exécuter sur n'importe quelle machine virtuelle exécutant Linux.
Les armées modernes sont confrontées à un paysage concurrentiel similaire, mais les conséquences sont la défaite au lieu de la faillite.
Pour un aperçu de ce qui vous attend, ne cherchez pas plus loin que le Donbass. La prémonition de la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) de «Guerre de la mosaïque» – saturant un adversaire avec une complexité bon marché – a pris vie. Les quadricoptères modifiés s'associent à l'artillerie pour servir de moyens de reconnaissance et d'attaque omniprésents aux niveaux tactiques les plus bas. Parfois, même des drones se sont les munitions, comme on le voit dans les frappes de chars individuels et la masse attaque navale qui a gravement endommagé Amiral Makarov, navire amiral de la flotte russe de la mer Noire. Les drones, les systèmes de défense aérienne et les missiles sont démocratiser la létalité à peu près de la même manière la délocalisation, la concurrence et les subventions gouvernementales banalisé sans relâche matériel informatique et puces. Cette évolution rapide des technologies de défense a des implications économiques ; du matériel moins cher peut être déployé en masse.
Pourquoi, alors, les coûts du matériel ont-ils augmenté de façon si spectaculaire au Pentagone ? On estime que le bombardier de nouvelle génération de l'Air Force, le B-21 Raider, sables moins coûteux 700 millions de dollars par avion - une augmentation de 140 fois en dollars d'aujourd'hui par rapport aux B-24 Liberators de la Seconde Guerre mondiale. Une partie du problème est que le ministère de la Défense (DoD) ne considère pas la plupart des plates-formes comme des points de terminaison uniformes dans un réseau plus vaste. Pour une partie substantielle de la force, ils le devraient.
L'avenir est modulaire
La quantité comptera dans la prochaine guerre. Nous devrons produire en masse des actifs à grande échelle, ce que nous n'avons pas fait avec les avions de chasse ou les porte-avions de nouvelle génération. Si le matériel militaire n'est pas banalisé, il ne sera pas remplaçable en profondeur.
À cette fin, les sites de production modernes pour un avenir banalisé seront différents des installations héritées qui ont construit des jets ou des porte-avions. Ils peuvent être plus petits. Ils peuvent être modulables. Ils peuvent être déployés vers l'avant. Ils peuvent utiliser des techniques de fabrication "juste à temps" comme l'impression 3D pour réduire la latence. En bref, ils ajoutent une couche de résilience logistique en décentralisant l'empreinte industrielle d'une armée.
La fusée imprimée en 3D de Relativity Space, qui volé au-delà de la pression dynamique maximale (« Max q ») exercée sur la structure lors de son premier lancement, offre un avant-goût de la promesse de la fabrication additive. L'effet peut également s'étendre au-delà des catégories de matériaux typiques. Des entreprises comme Aérospatiale Firehawk, qui imprime en 3D du carburant de fusée pour les fusées à propergol solide, pourrait permettre un modèle de logistique distribuée qui optimise la production rapide et sur site de carburants avec des géométries de grain de propulseur finement réglées. Emblématique du secteur au sens large, la conception de Firehawk n'utilise que des matériaux chimiques couramment disponibles - un changement radical par rapport aux processus actuels.
Composants imprimés en 3D
Au combat, les Ukrainiens sont utilise déjà L'impression 3D pour tout fabriquer, des drones aux équipements médicaux. Lorsqu'ils sont combinés à une transition vers du matériel banalisé, ils ont montré comment les éléments d'une force du 21e siècle peuvent être reconstruits à la volée ou reconstitués rapidement. Cette capacité de régénération sera essentielle dans d'autres environnements de mission comme le Pacifique, où les chaînes logistiques pourraient s'étendre sur des milliers de kilomètres.
2. Normes API larges et ouvertes
Le DoD devrait posséder les interfaces de ses plates-formes. Cela empêche le verrouillage du fournisseur et permet au DoD et aux startups externes de rivaliser dans les programmes d'enregistrement existants.
En créant le premier prototype d'avion furtif au monde, Avoir du bleu, qui est finalement devenu le F-117 Nighthawk, Lockheed Martin's Skunk Works a réutilisé les moteurs F-5, les actionneurs de commande de vol F-111, l'ordinateur de commande de vol d'un F-16, le système de navigation inertielle d'un B-52, les servos F-15 , et l'affichage tête haute d'un F-18. Pour gagner du temps et de l'argent, les ingénieurs de Skunk Works ont piraté ensemble des solutions existantes de fabricants individuels. Les deux Avoir du bleu les prototypes sont venus en dessous du budget, à 30 millions de dollars au total - incroyablement peu coûteux dans l'environnement d'approvisionnement de la défense dominé aujourd'hui par les principaux.
Et si c'était la norme au lieu d'une valeur aberrante ? Dans l'esprit de Skunk Works, la composabilité encourage l'activité de démarrage. Les grands projets d'armement deviendraient des plateformes modulaires. Des sous-systèmes importants pourraient faire l'objet de recherches et d'acquisitions indépendantes. Les petites équipes peuvent tirer parti des outils, des frameworks et des bibliothèques existants pour réduire le temps et les coûts de développement. La diminution des barrières à l'entrée favorise une plus grande concurrence. Plus de concurrence se traduit par de meilleurs produits à moindre coût.
Il existe des considérations de sécurité pour permettre à une catégorie plus large d'acteurs d'accéder à certains programmes, mais celles-ci pourraient être atténuées par une série de mesures déjà utilisées, telles que le processus de test et de certification (voir ci-dessous).
Un schéma "API ouverte" pourrait également offrir une stabilité des revenus aux startups technologiques de défense. Les normes ouvertes leur permettent de concourir pour une tranche de projets à long terme en période d'incertitude budgétaire. De telles opportunités diversifient les secteurs d'activité - tout comme les maîtres d'œuvre l'ont fait - donnant aux startups une plus grande chance de survivre dans une industrie qui se penche vers les forces de consolidation.
3. Traduction des données
Les données du champ de bataille se présenteront sous des formes uniques. L'imagerie radar à synthèse d'ouverture d'un F-16 Fighting Falcon sera différente de la vidéo infrarouge capturée par un AH-64 Apache. Au lieu de prescrire un format de données standard, le DoD a besoin d'un capacité de traduction robuste pour les données cela n'empêche pas les nouvelles percées. Considérez-le comme un compilateur.
DARPA de DES POINTS DE SUTURE programme est un premier pas dans cette direction. STITCHES utilise des graphes de champ et de transformation (FTG) pour relier des ensembles de données en trouvant des voies pour traduire les données entre les systèmes. Imaginez parler à quelqu'un en arabe par l'intermédiaire d'un ami commun qui parle français. Les traductions peuvent utiliser les canaux existants (de l'anglais vers le français, du français vers l'arabe) pour acheminer et traduire le trafic. Ils n'ont pas besoin d'être directs (de l'anglais vers l'arabe), obligeant chaque acteur à changer de comportement (apprendre une nouvelle langue). En évitant les normes universelles, les conceptions de « système de systèmes » s'adaptent à une variété d'ensembles de données sans imposer par inadvertance des exigences excessives qui étouffent l'innovation.
Cela ne signifie pas que certains points communs généraux ne doivent pas être appliqués. Il existe des bonnes pratiques pour de nombreuses applications. Par exemple, des voies de convergence existent pour les données de position ou les processus d'encodage vidéo, domaines communs où les plates-formes du DoD ont une vaste expérience du monde réel. Mais se concentrer sur la couche de traduction par rapport à une couche de normalisation profite de notre plus grand avantage : la capacité d'innovation.
4. Automatiser de plus en plus pour les cycles de développement axés sur les logiciels
Tout comme les iPhones et Teslas reçoivent des mises à jour logicielles fréquentes, il en sera de même pour le futur matériel technologique de défense. Cependant, afin de réaliser les avantages d'un système basé sur le logiciel, ce matériel devra être testé et certifié rapidement. Et, pour des facteurs de sûreté et de sécurité bien informés, toute modification d'un actif DoD existant nécessite des tests et une certification exhaustifs avant la mise en œuvre.
Le défi consiste à équilibrer ces processus avec les avantages des plates-formes logicielles modernes qui inversent la cadence de mise à niveau traditionnelle. Les mises à jour logicielles se produisent naturellement de manière plus continue que les délais matériels rigides. S'adapter à un cycle continu signifie repenser les rythmes budgétaires qui allouent les financements selon des calendriers pluriannuels guidés par les mises à jour matérielles. Les systèmes axés sur le logiciel offrent une évolutivité et un redéploiement rapides, mais leurs avantages ne se concrétisent que si les processus de test et de certification peuvent correspondre à leur vitesse.
Le DoD devrait se tourner vers les startups pour aider à résoudre ce problème. L'automatisation des tests est un moyen évident de réduire les délais de développement et de déploiement si les seuils de contrôle de la qualité peuvent être maintenus. En outre, le DoD pourrait fournir de nouvelles directives de test qui délimitent le déploiement de nouveaux logiciels et l'activation des fonctionnalités intégrées dans les logiciels existants, ce qui devrait raccourcir les délais de recertification. Le processus d'approvisionnement a besoin d'un changement philosophique et opérationnel pour reconnaître que la valeur des logiciels n'est pas seulement proportionnelle à la valeur du matériel, mais la dépasse. Désormais, c'est le logiciel qui compte, le matériel est souvent une marchandise.
5. Programmabilité intégrée
La collecte de données à distance - une compétence que les entreprises technologiques ont perfectionnée à un niveau granulaire - permet aux ingénieurs de résoudre les problèmes liés aux modifications de code en direct. Lorsque les Russes ont commencé à brouiller les terminaux de communication par satellite Starlink en Ukraine l'année dernière, les ingénieurs de SpaceX ont identifié le type de brouillage et ont poussé une mise à niveau logicielle pour y remédier. Les ingénieurs de SpaceX n'avaient même pas besoin d'être présents pour agir ; ils ont diagnostiqué et résolu le problème depuis un autre continent. Ce genre de aptitude est sans précédent dans la guerre moderne.
Les forces futures iront encore plus loin dans la programmabilité. Ils utiliseront des flottes de systèmes autonomes évolutifs sur un éventail d'homologues habités, ce qui se traduira par des réseaux centrés sur le calcul qui combattent de manière fluide et plus automatisée. Les systèmes sans pilote dissocient les coûts des effets, permettant de "tuer les toiles" au lieu de "tuer les chaînes".
L'une des conséquences de cette structure axée sur le logiciel est le rythme accéléré des changements tactiques. Les cycles itératifs seront mesurés en jours, heures et minutes, et non en années. Ce rythme reflète davantage le monde de la technologie que les calendriers traditionnels d'approvisionnement en matière de défense déterminés par le processus pluriannuel de planification, programmation, budgétisation et exécution (PPBE) du DoD. À l'avenir, les armées qui rassemblent, intègrent et exploitent rapidement des renseignements plus nombreux et de meilleure qualité seront mieux placées pour gagner des conflits à grande échelle.
6. Résilience du réseau
Les missions ukrainiennes contre des cibles militaires russes hautement prioritaires, qu'il s'agisse de couler des destroyers de 750 millions de dollars comme le Moskva ou endommageant 330 millions de dollars A-50U AWACS avion de guerre électronique, ont révélé le rôle subtil mais essentiel que jouent ces plates-formes dans les systèmes modernes de communication et de défense aérienne. Avant son naufrage, le Moskva fourni un parapluie de protection radar pour toute la flotte russe de la mer Noire.
Des attaques comme celles-ci mettent en lumière les dangers des stratégies « centrées sur la citadelle », ou le recours à des plates-formes coûteuses, comme Eliot Ackerman, l'auteur et vétéran de la marine, écrit dans l'Atlantique l'année dernière. La valeur marginale des systèmes sophistiqués et centralisés diminue proportionnellement aux capacités défensives de l'adversaire. Cela ne veut pas dire qu'ils ne sont pas utiles, mais cela ne nécessite pas un énorme saut de logique pour voir les implications pour la stratégie militaire en aval : un adversaire peut effondrer tout un réseau en ciblant des points focaux critiques.
La solution peut résider dans une architecture système différente. Prenez Starlink. Starlink est difficile à perturber car il compte plus de 3,500 XNUMX satellites en orbite terrestre basse (LEO), offrant aux terminaux au sol des voies variées vers un éventail de points d'accès aériens. Quand combiné avec une empreinte subtile d'intelligence électronique, une bande passante élevée et une faible latence, il offre une nouvelle capacité de communication qui n'est pas facilement dégradée ou détruite. Il y a trop de nœuds discrets.
Les drones pourraient également contribuer à une architecture décentralisée. Lors du prochain conflit, ils communiqueront directement entre eux, comme dans un réseau informatique peer-to-peer. Lorsqu'ils seront synchronisés avec d'autres avancées informatiques, ils apprendront également les uns des autres, rationalisant les couches logicielles qui agrègent les données. Un MQ-9 Reaper ira au-delà de la simple surveillance à distance. Le drone apprendra de ce qu'il voit et transmettra ensuite ces leçons à d'autres actifs - des actifs qui seront consommables, mais dont les connaissances ne le seront pas. La mémoire permanente est une sortie des réseaux de données résilients.
7. Alignement des incitations
Les responsables des achats doivent être récompensés pour avoir pris des risques appropriés avec les startups. Dans le système actuel, ils ne le sont pas.
Les startups sont confrontées à des inconvénients dans la matrice de décision du Pentagone. Il n'y a aucune incitation pour un fonctionnaire tourné vers l'avenir à sélectionner une startup non testée pour un nouveau contrat. En revanche, choisir des maîtres d'œuvre historiques est toujours une valeur sûre. Même si le projet se termine en retard et dépasse les coûts, personne n'est licencié pour avoir adhéré au statu quo. Et, malgré une multitude d'initiatives conçues pour fournir des capitaux à haut risque aux startups de la défense, le financement des programmes décisifs est encore largement décidé par les responsables des achats au sein du Pentagone.
L'unité d'innovation de la défense en FY23 émis 1.3 milliard de dollars de financement de transition en 2022 et un peu plus de 200 millions de dollars en récompenses de prototypes – des augmentations substantielles par rapport aux années précédentes, mais moins de 22% du budget du Pentagone de la loi FYXNUMX sur l'autorisation de la défense nationale. De plus, seulement quatre pour cent du budget global de la sécurité nationale des États-Unis est consacré à l'innovation. Ce n'est pas assez. Sur une base proportionnelle, les grandes entreprises technologiques sont dépenses trois à cinq fois plus que le Pentagone pour la recherche et le développement.
Le plus grand défi est : comment le Pentagone peut-il offrir une voie plus large et plus rapide aux startups de défense transformationnelles pour accéder à des contrats plus importants ? Nous avons besoin de règles du jeu équitables qui permettent aux meilleures technologies d'émerger. Au-delà d'une certaine échelle, tous les dirigeants des grandes organisations deviennent des répartiteurs de capital - les priorités obtiennent les dollars. Mais en matière de défense, des pans entiers de dollars vont à des projets et programmes hérités qui sont maintenus en vie pendant trop longtemps. Il est temps de réaffecter les dollars vers l'avenir.
L'intégration des principes de conception informatique dans le processus d'acquisition militaire peut sembler un retour en arrière - après tout, le Pentagone a joué un rôle dans la fondation de la Silicon Valley, et non l'inverse - mais l'omniprésence de l'informatique exige un ajustement immédiat de la stratégie.
Notre volonté d'adaptation compte. Ce qui est aujourd'hui considéré comme asymétrique - les drones sur les dreadnoughts - deviendra la norme. En fait, c'est une dynamique qui se joue fréquemment dans l'industrie technologique lorsque les startups avec de nouvelles technologies et moins de contraintes institutionnelles exécutent des titulaires aux poches profondes. Nous devons recalibrer nos processus d'approvisionnement et de conception militaires pour tenir compte de cette réalité. Recâblage du Pentagone en tant que organisation ambidextre capable de déployer rapidement des technologies innovantes tout en respectant les programmes établis peut nous aider à y parvenir.
Porter Smith est un partenaire commercial chez a16z. Avant de rejoindre a16z, il a étudié les systèmes autonomes pour la Defense Innovation Unit et a servi dans l'armée américaine pendant 10 ans en tant que pilote AH-64 Apache et MH-6 Little Bird.
David Ulevitch est associé général chez a16z et codirige la pratique American Dynamism. David dirigeait auparavant l'activité de sécurité de Cisco Systems et était le fondateur et PDG d'OpenDNS, une entreprise de cybersécurité dans le cloud.
Merci à Eric Slesinger, Kevin Chlan, Art Morrish, Andy Yakulis, Matt Croce, David Hoyt, Orlando Zambrano, Alex Pruden, Robert Hackett et Derrick Harris pour leurs précieuses contributions.
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- PlatoAiStream. Intelligence des données Web3. Connaissance Amplifiée. Accéder ici.
- Frapper l'avenir avec Adryenn Ashley. Accéder ici.
- La source: https://a16z.com/2023/04/28/how-the-u-s-can-rewire-the-pentagon-for-a-new-era/
