私たちは、型にはまらない考え方とツールを必要とする世代防御サイクルの初期段階にいます。 ウクライナ侵攻は、この進化を際立たせています。無人機から精密砲まで、比較的低コストの武器が、SpaceX の Starlink のような最先端のネットワークを活用して、戦場を再定義しています。 一方、新たな変数である消耗技術が出現しています。 その影響は、軍隊が戦う方法を覆しています。
防衛のイノベーションは、常に行動と反応のらせんを巻き起こしてきました。より速い進化は、より大きな成功を意味します。 第二次世界大戦中、ブレッチリー パークにいたチューリングの暗号解読者たちは、何年にもわたる継続的な決闘の中で、ナチスの暗号技術の改良に反応しました。 海軍のエニグマは XNUMX 回ではなく、何十回も壊れました。
変化の速度と規模は加速していますが、私たちは今日、同じような瞬間にいます。 今日の最も高度な汎用コンピューティング プロジェクトが進化する電光石火の速さを考えてみてください。 前任者から 4 年余り後にリリースされた OpenAI の GPT-XNUMX は、今では司法試験に合格し、スケッチを機能する Web サイトに変換することができます。すべて圧縮されたアップグレード ウィンドウで、競合他社を一晩で追い越したようです。 一般的なコンピューティング プラットフォームが、自律動作のプログラミングからライブ ターゲティング分析の実施まで、多数の防衛アプリケーションに適用できるようになるにつれて、本来は防衛用に設計されていないソフトウェアやその他のテクノロジーの大幅な進歩が、コンピューティングの戦争への影響を意図せずに悪化させています。
パラダイム シフトに対応するには、ペンタゴンの DNA を新しい時代に向けて再設計する必要があります。 次の大規模な戦争の勝者は、大規模に動作する分散型コンピューター (ドローンなどの比較的安価で構成可能なエンドポイントからプログラムによってデータを収集、共有、および処理する) に非常に似ていることを考えると、テクノロジー業界で磨かれたコンピューティングの設計と組織の原則は、次のことができます。課題に対処するためのガイダンスを提供するのに役立ちます。
これを行う方法についてのいくつかのアイデアを次に示します。
1. ハードウェアのコモディティ化
中央情報局の最高技術責任者ナンド・ムルチャンダニがエッセイで指摘したように、ソフトウェア定義の戦争」、クラウド コンピューティング (および最新のアプリケーション設計全体) によって、サーバー、ストレージ デバイス、ネットワーク機器などのハードウェア コンポーネントが交換可能になり、標準化される時代が到来しました。 サーバーを「ペット」ではなく「家畜」として扱うようになったことで、運用の複雑さが軽減され、コモディティ化によってコストが削減されました。 クラウド リソースを利用する企業は、新しいアプリケーションや機能をテストするためだけに長いハードウェア プロビジョニング サイクルに耐える必要はありません。また、XNUMX 年に XNUMX 回しか発生しない可能性があるピーク ワークロードのためにハードウェアを過剰購入する必要もありません。 クラウド ネイティブ設計の原則を採用している企業は、ハードウェアについてはほとんど気にしていません。そのワークロードは、Linux を実行している任意の仮想マシンで実行できるアプリケーション コンテナーとしてパッケージ化されています。
現代の軍隊は同様の競争環境に直面していますが、その結果は破産ではなく敗北です。
これから何が起こるかを垣間見るには、ドンバス以外に探す必要はありません。 国防総省高等研究計画局 (DARPA) の予感「モザイク戦争」 - 低コストの複雑さで敵を飽和させる - が実現しました。 改造されたクアッドコプターは、大砲と組み合わせて、どこにでもある偵察および攻撃の資産として、最も低い戦術レベルで機能します。 時にはドローンも 自分自身 個々の戦車の攻撃と質量に見られるように、弾薬です 海軍攻撃 に大きな損害を与えたもの マカロフ提督、ロシアの黒海艦隊の旗艦。 ドローン、防空システム、ミサイルは、 致死率の民主化 オフショアリング、競争、政府の補助金とほぼ同じ方法で 容赦なくコモディティ化 コンピューティング ハードウェアとチップ。 この防衛技術の急速な変化は、経済的な意味合いを持っています。 安価なハードウェアをまとめて展開できます。
では、ペンタゴンでハードウェアのコストが劇的に上昇したのはなぜでしょうか? 空軍の次世代爆撃機、B-21 レイダーは、 コスト 700 機あたり 140 億ドル — 第二次世界大戦の B-24 リベレーターの XNUMX 倍に相当します。 問題の一部は、国防総省 (DoD) がほとんどのプラットフォームを大規模なネットワーク内の統一されたエンドポイントと見なしていないことです。 力のかなりの部分については、そうすべきです。
未来はモジュール式
次の戦争では量が重要になります。 資産を大規模に大量生産する必要があります。これは、次世代の戦闘機や空母で行ったことのないことです。 軍用ハードウェアがコモディティ化されていない場合、それを徹底的に交換することはできません。
この目的のために、コモディティ化された未来に向けた最新の生産拠点は、ジェット機や空母を建造した従来の施設とは異なるものになるでしょう。 より小さくすることができます。 それらはモジュラーにすることができます。 それらは前方展開できます。 3D プリントなどの「ジャストインタイム」製造技術を使用して、待ち時間を短縮できます。 つまり、軍の産業フットプリントを分散化することで、ロジスティクスの回復力のレイヤーを追加します。
Relativity Space の 3D プリント ロケットは、 飛んだ 最初の打ち上げ時に構造に加えられた最大動圧 (「Max q」) を超えると、積層造形の可能性のプレビューが提供されます。 その効果は、典型的な材料のカテゴリを超えて広がる可能性もあります. のような企業 ファイアホーク航空宇宙固体推進剤ロケット用のロケット燃料を 3D プリントする . 幅広い分野の象徴である Firehawk の設計は、一般的に入手可能な化学物質のみを使用しています。これは、現在のプロセスからの大きな変化です。
3D プリント部品
戦闘では、ウクライナ人は すでに使用しています ドローンから医療機器まであらゆるものを製造する 3D プリント。 コモディティ化されたハードウェアへの移行と組み合わせると、21 世紀の軍隊の要素をオンザフライで再構築する方法、または迅速に再構成する方法が初期段階で示されました。 この再生能力は、ロジスティクス チェーンが何千マイルにも及ぶ可能性がある太平洋などの他のミッション環境で重要になります。
2. 幅広くオープンな API 標準
DoD は、そのプラットフォームのインターフェイスを所有する必要があります。 これにより、ベンダー ロックインが防止され、国防総省と外部の新興企業が競争できるようになります。 以内 既存の記録番組。
世界初のステルス機の試作機を製作するにあたり、 ブルーを持っているロッキード マーチンのスカンク ワークスは、F-117 エンジン、F-5 フライト コントロール アクチュエーター、F-111 のフライト コントロール コンピューター、B-16 の慣性航法システム、F-52 サーボを再利用したことで有名です。 、および F-15 のヘッドアップ ディスプレイ。 時間とお金を節約するために、Skunk Works のエンジニアは、個々のメーカーの既存のソリューションをハッキングしました。 二つ ブルーを持っている プロトタイプは予算を下回り、総額 30 万ドルになりました。これは、今日の主力が支配する防衛調達環境では考えられないほど安価です。
これが外れ値ではなく標準であるとしたらどうでしょうか? Skunk Works の精神に則り、コンポーザビリティはスタートアップ活動を促進します。 主要な武器プロジェクトはモジュラー プラットフォームになります。 重要なサブシステムは、独自に調査して調達することができます。 小規模なチームは、既存のツール、フレームワーク、およびライブラリを活用して、開発時間とコストを削減できます。 参入障壁が低いほど、競争が激化します。 競争が激化すると、より低コストでより良い製品が生まれます。
より広範なカテゴリのアクターが特定のプログラムにアクセスできるようにするためのセキュリティ上の考慮事項がありますが、これらは、テストや認証プロセスなど、既に使用されているさまざまな手段によって軽減される可能性があります (詳細は後述)。
「オープン API」スキーマは、防衛技術の新興企業に収益の安定性を提供することもできます。 オープン スタンダードにより、予算が不確実な時期に長期プロジェクトの一部を競うことができます。 このような機会は、元請業者が行ったのと同じように、ビジネス ラインを多様化し、統合の力に傾倒する業界でスタートアップが生き残る可能性を高めます。
3. データ翻訳
バトルフィールドのデータは独自の形式で提供されます。 F-16 ファイティング ファルコンからの合成開口レーダー画像は、AH-64 アパッチによってキャプチャされた赤外線ビデオとは異なります。 DoD は、XNUMX つの標準データ形式を規定する代わりに、 データの堅牢な変換機能 それは新しいブレークスルーを抑制しません。 コンパイラのようなものと考えてください。
DARPAの ステッチ プログラムは、この方向への第一歩です。 STITCHES は、フィールドおよび変換グラフ (FTG) を使用して、システム間でデータを変換する経路を見つけてデータ セットをリンクします。 フランス語を話す共通の友人を通じて、アラビア語で誰かと話すことを想像してみてください。 翻訳では、既存のパイプ (英語からフランス語、フランス語からアラビア語) を使用して、トラフィックをルーティングおよび翻訳できます。 直接的 (英語からアラビア語) である必要はなく、各俳優が行動を変える (新しい言語を学ぶ) 必要があります。 普遍的な標準を回避することにより、「システム オブ システム」設計は、イノベーションを抑圧する不注意で威圧的な要件を課すことなく、さまざまなデータ セットに対応します。
これは、いくつかの包括的な共通点を強制すべきではないという意味ではありません。 多くのアプリケーションにはベスト プラクティスがあります。 たとえば、位置データやビデオ エンコーディング プロセスには収束の道があり、国防総省プラットフォームが実世界で豊富な経験を持っている共通の領域です。 しかし、標準化レイヤーではなく翻訳レイヤーに焦点を当てることで、当社の最大の強みである革新的な能力を活用できます。
4. ソフトウェア ファーストの開発サイクルの自動化が進む
iPhone やテスラが頻繁にソフトウェアのアップグレードを受けるように、将来の防衛技術ハードウェアもそうです。 ただし、ソフトウェア ファースト システムの利点を実現するには、そのハードウェアを迅速にテストして認証する必要があります。 また、十分な情報に基づいた安全性とセキュリティの要因のために、既存の DoD 資産への変更には、実装前に徹底的なテストと認証が必要です。
課題は、これらのプロセスと最新のソフトウェア対応プラットフォームの利点とのバランスを取ることです 従来のアップグレードのリズムを逆転させる. ソフトウェアの更新は、厳格なハードウェアのタイムラインよりも継続的に発生します。 継続的なサイクルに適応するということは、ハードウェアの更新によって導かれる複数年のスケジュールに資金を割り当てる予算編成のリズムを再考することを意味します。 ソフトウェア ファーストのシステムは、迅速なアップグレードと再展開を提供しますが、その利点は、テストと認定プロセスがその速度に匹敵する場合にのみ実現されます。
国防総省は、この問題を解決するためにスタートアップに目を向けるべきです。 テストの自動化は、品質管理のしきい値を維持できる場合、開発と展開の時間を短縮する明確な方法です。 さらに、国防総省は、新しいソフトウェアの展開と、再認定のタイムラインを短縮する既存のソフトウェアに組み込まれた機能の有効化とを区別する新しいテスト ガイドラインを提供する可能性があります。 調達プロセスでは、ハードウェアの価値に見合うだけでなく、それを超えるソフトウェアの価値を認識するために、哲学的および運用上の転換が必要です。 これからは、重要なのはソフトウェアであり、ハードウェアはしばしばコモディティです。
5.組み込みプログラマビリティ
リモート データ収集 — テクノロジー企業がきめ細かなレベルにまで磨き上げたスキル — により、エンジニアは無線によるコード変更で問題を修正できます。 昨年、ロシア人がウクライナで Starlink 衛星通信端末の妨害を開始したとき、SpaceX のエンジニアは妨害の種類を特定し、それを修正するためにソフトウェアのアップグレードを進めました。 SpaceX のエンジニアは、行動を起こすために立ち会う必要さえありませんでした。 彼らは別の大陸から問題を診断し、修正しました。 このたぐいの 機能 現代戦では前代未聞。
将来の部隊は、プログラマビリティをさらに一歩進めます。 彼らは、さまざまな有人対応システム全体でアップグレード可能な自律システムのフリートを使用し、その結果、流動的でより自動化された方法で戦うコンピューティング中心のネットワークを実現します。 無人システムはコストを効果から切り離す、「キルチェーン」の代わりに「キルウェブ」を可能にします。
このソフトウェア ファースト構造の XNUMX つの意味は、戦術的な変化のペースが加速していることです。 反復サイクルは、年単位ではなく、日単位、時間単位、分単位で測定されます。 このペースは、DoD の複数年にわたる計画、プログラミング、予算編成、および実行 (PPBE) プロセスによって推進される従来の防衛調達タイムラインよりも、技術の世界を反映しています。 今後、より多くのより優れた情報を便宜的に集め、組み込み、反復する軍隊は、大規模な紛争に勝つためのより良い位置に立つでしょう.
6. ネットワークの回復力
優先度の高いロシアの軍事目標に対するウクライナの任務。 モスクワ または330億50万ドルのA-XNUMXU AWACSに損害を与える 電子戦機、これらのプラットフォームが現代の通信および防空システムで果たす微妙ではあるが重要な役割を明らかにしました。 沈む前に、 モスクワ 提供 保護レーダー傘 ロシアの黒海艦隊全体に。
このような攻撃は、「シタデル中心」の戦略の危険性、または高価なプラットフォームへの依存を浮き彫りにします。 書いた 去年の大西洋で洗練された集中型システムの限界値は、敵の防御能力に比例して低下します。 これは、それらが役に立たないと言っているわけではありませんが、下流の軍事戦略への影響を理解するために、論理を大幅に飛躍させる必要はありません。 敵対者は、重要なフォーカル ポイントをターゲットにすることで、ネットワーク全体を崩壊させることができます。
ソリューションは、別のシステム アーキテクチャにある可能性があります。 スターリンクをどうぞ。 Starlink は、地球低軌道 (LEO) に 3,500 を超える衛星を搭載しているため、妨害するのが困難であり、地上端末に一連のオーバーヘッド アクセス ポイントへのさまざまな経路を提供しています。 いつ 組み合わせた 微妙な電子インテリジェンス フットプリント、高帯域幅、および低遅延により、簡単に劣化したり破壊されたりしない新しい通信機能を提供します。 離散ノードが多すぎます。
ドローンは、分散型アーキテクチャにも貢献できます。 次の競合では、ピア ツー ピア コンピューティング ネットワークのように、相互に直接通信します。 他のコンピューティングの進歩と同期すると、それらは相互に学習し、データを集約するソフトウェア レイヤーを合理化します。 MQ-9 リーパーは、遠隔操作による監視を行うだけではありません。 ドローンは見たものから学び、それらの教訓を他の資産 (消耗品になるが、知識はそうではない資産) に中継します。 永続メモリは、回復力のあるデータ ネットワークの出力です。
7. インセンティブ調整
調達担当者は、スタートアップで適切なリスクを取ることに対して報われる必要があります。 現在のシステムでは、そうではありません。
スタートアップ企業は、国防総省の意思決定マトリックスで下向きに歪められています。 将来を見据えた役人が、新しい契約のためにテストされていないスタートアップを選択するインセンティブはありません。 一方、現職の元請業者を選ぶことは常に安全な賭けです。 プロジェクトが予定より遅れてコストを超えて終了したとしても、現状維持を理由に解雇されることはありません。 また、防衛関連の新興企業にリスクの高い資本を提供するように設計された多くのイニシアチブにもかかわらず、成功または失敗するプログラムの資金調達は、依然として国防総省内の調達担当官によって主に決定されています。
FY23の防衛革新ユニット 発行 1.3 年の移行資金は 2022 億ドル、試作品の賞金は 200 億ドルをわずかに上回りました。前年から大幅に増加しましたが、FY22 国防権限法による国防総省予算の XNUMX% 未満です。 しかも、ただ XNUMX％ 米国の国家安全保障予算全体の XNUMX 分の XNUMX がイノベーションに充てられています。 足りません。 比例的に見ると、大手テクノロジー企業は 支出 研究開発に関してペンタゴンの XNUMX 倍から XNUMX 倍。
より大きな課題は、国防総省が変革的な防衛スタートアップがより大きな契約にアクセスするためのより広範で迅速な経路をどのように提供できるかということです。 最高の技術を生み出すための公平な競争の場が必要です。 一定の規模を超えると、大規模な組織のすべてのリーダーが資本配分者になり、優先順位が資金を獲得します。 しかし、弁護では、膨大な資金が、あまりにも長い間生命維持のために維持されているレガシー プロジェクトやプログラムに費やされています。 将来に向けてドルを再配分する時が来ました。
コンピューティング設計の原則を軍の買収プロセスに統合することは、逆戻りのように聞こえるかもしれません。 インストルメンタルでした しかし、コンピューティングの普及により、すぐに戦略を調整する必要があります。
適応する意欲が重要です。 今日非対称と見なされているもの、つまり弩級戦艦よりも無人偵察機の方が標準になるでしょう。 実際、テクノロジー業界では、新しいテクノロジーを備え、制度上の制約が少ない新興企業が、資金力のある既存企業を実行に移すというダイナミクスが頻繁に発生します。 その現実を説明するために、軍事調達と設計プロセスを再調整する必要があります。 ペンタゴンを再配線する 両手利きの組織 革新的な技術を迅速に展開し、確立されたプログラムを提供できることは、私たちがそこに到達するのに役立ちます。
Porter Smith は a16z のディール パートナーです。 a16z に参加する前は、Defence Innovation Unit の自律システムを研究し、AH-10 アパッチと MH-64 リトル バードのパイロットとして 6 年間米軍に勤務していました。
David Ulevitch は a16z のゼネラル パートナーであり、American Dynamism プラクティスを共同でリードしています。 David は以前、Cisco Systems のセキュリティ ビジネスを率い、クラウド型のサイバーセキュリティ ビジネスである OpenDNS の創設者兼 CEO でした。
Eric Slesinger、Kevin Chlan、Art Morrish、Andy Yakulis、Matt Croce、David Hoyt、Orlando Zambrano、Alex Pruden、Robert Hackett、Derrick Harris の貴重な貢献に感謝します。.
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