• Kalusto

Laykka testaa tekoälyä taistelussa

Taistelurobotista suurelle yleisölle tulee ehkä ensimmäisenä mieleen Cyberdyne Systems Model 101 – tutummin Terminaattori. Olisiko Laykka sen kaukainen esi-isä?

Tero Tuominen

Panssariuralla etenevä BMP-2-rynnäkkövaunu saa peräänsä autonomisesti tekoälynsä avulla vihollisen tunnistaneen Laykka AMPGV -ajokin.

Suomalainen CV9030-rynnäkköpanssarivaunu siirtyy uuteen asemaan metsätietä pitkin. Panssariuran laidassa vaanii naamioitu Laykka-robottiajoneuvo. Sen useat sensorit havaitsevat vaunun herätteet. Vertaamalla niitä muistissaan olevaan uhkakirjastoon laitteen tekoäly tunnistaa vaunun omaksi.

Perässä tulee vihollisen BMP-2-rynnäkköpanssarivaunu. Sen ollessa kohdalla laite reagoi heräteanalyysinsä tulokseen ja kiihdyttää perään. Laykka ajaa Bemarin alle ja laukaisee kuormana olevan pohjamiinan. Se tuottaa ylöspäin suunnatun räjähdevaikutuksen ja tuhoaa vihollisen.

Tällainen teknologiademonstraatio esitettiin medialle joulukuun alussa Parolassa. Mitään ei oikeasti räjähtänyt, mutta Puolustusvoimissa autonomiatutkimusprojektissa käytössä oleva Laykka AMPGV (Autonomous Multi Purpose Ground Vehicle, autonominen monikäyttöinen maa-ajoneuvo) osasi itsenäisesti erottaa oman rynnäkkövaunun vihollisesta.

Laykkan vaihdettavaa tehtävämoduulia kiinnitetään. Tämä versio on tarkoitettu pohjamiinan kuljettamiseen.
Tero Tuominen

Kyseessä ei vielä ole toimiva asejärjestelmä tai edes sellaisen prototyyppi. Laykka on kehitysalusta, jonka avulla erilaisia teknologioita voidaan testata reaalimaailmassa.

Maanpuolustuskorkeakoulun sotatekniikan laitos tutkii tätä autonomista tiedustelu- ja taistelujärjestelmää yhteistyössä yliopistojen ja ammattikorkeakoulujen kanssa. Esimerkiksi Turun yliopistossa on suunniteltu monisensorijärjestelmään pohjautuvia koneoppimismenetelmiä ympäristön havainnointiin.

Hankkeen keskeinen ideoija on diplomi-insinööri ja kapteeni Christian Andersson. Kehitystyö käynnistyi 2015 osana hänen diplomityötään.

Kapteeni Christian Andersson valmistelee Laykkaa mediaesittelyyn ja antaa samalla hyvän mittakaavan laitteelle. Harjoitusmiina näkyy keltaisena.
Tero Tuominen

Kauko-ohjattavat asejärjestelmät eivät ole mitään uutta, niitä käytettiin maataisteluissa jo toisessa maailmansodassa. Tunnetuin lienee Saksan SdKfz 302 Goliath eli 450 kg painava telavetoinen ”liikkuva miina”.

Se voitiin lankaohjatusti ajaa vastustajan asemiin kuormanaan 60–100 kilon räjähde. Goliath ei ollut suuri menestys. Tuotanto oli kallista ja käytössä ohjauskaapeli katkeili.

Myös Neuvostoliitossa pohdittiin samaa aihetta. Radio-ohjatun Teletankin jälkeen siellä päädyttiin koulutettujen eläinten käyttöön. Panssarivaunun alle hakeutumaan opetetut koirat veivät mukanaan räjähdyspanoksen. Tässäkin petyttiin, koirat kun eksyivät myös omien, koulutusvaiheesta tutulta haisevien vaunujen kimppuun. Laykka-hanke on kuitenkin saanut nimensä näiden venäläisten koirien mukaan.

Nykyisin erilaisia UGV-asejärjestelmiä (Unmanned Ground Vehicle, miehittämätön maa-ajoneuvo) kehitetään monissa maissa. Tietotekniikassa yleisesti nähty laskentatehon sekä muistin kehitys ja samalla halpeneminen yhdistettynä paikantamisjärjestelmiin ja kehittyneisiin sensoreihin on tehnyt laitteista houkuttelevia.

Samalla on törmätty eettisiin ongelmiin. Voidaanko päätösvalta ihmisen surmaamisesta antaa itsenäisesti toimivalle tekoälylle? Vaikka vihollisen tappamisen nähtäisiin olevan sallittua, osaisivatko algoritmit sataprosenttisen varmasti erottaa heidät omista taistelijoista?

Runko on lähes neliömäinen. Kahvat mahdollistavat reippaat 100 kiloa painavan Laykkan nostamisen miesvoimin vaikkapa maastoautoon.
Tero Tuominen
Laykka on pitkälti rakennettu kaupallisista komponenteista. Esimerkiksi pyörät ovat Puuilosta. Etuseinämässä ja takana rungon päällä näkyvät kameramoduulit. Punainen painike on hätäpysäytys.
Tero Tuominen

Parolassa kerrotun mukaan Laykka osaa jo tässä vaiheessa erottaa esittelyssä nähdyt BMP- ja CV90-vaunut toisistaan 99 prosentin varmuudella. Käytössä ovat muun muassa hahmontunnistus sekä ääniherätteet. Onnistumiseen ei edes vaikuta kaluston naamiointi vaikkapa oksilla.

Laykka on edennyt jo kolmanteen X.3-kehitysversioonsa. Ensimmäinen näki päivänvalon vuonna 2019. Nykyinen on edestä kiilamainen laatikko, jossa on neljä jousittamatonta vetävää pyörää. Ohjaus tapahtuu tela-ajoneuvomaisesti toista puolta jarruttamalla.

Ajokin pyörät ulkonevat kulmista siten, että maastossa pitoa pitäisi riittää. Toisaalta matala maavara voi aiheuttaa sen, että Laykka jää kiinni pohjan alle osuviin kiviin tai kantoihin.

Koska laitetta on tarkoitus käyttää rutiininomaisesti myös niin, että se tuhoutuu tehtävässään, hankintahinta ei saa nousta liian korkeaksi – ei ainakaan satoihin tuhansiin euroihin.

Laykka onkin rakennettu pitkälti kaupallisesti tarjolla olevista materiaaleista ja osista. Esimerkiksi renkaat on ostettu Puuilosta ja nostokahvatkin lienevät vastaavasta liikkeestä.

Laitteen tietotekniikan ytimessä on edullinen yhden piirilevyn RaspberryPi-minitietokone. Myös laitteen kamerat, mikrofonit, moottorit ja akut ovat COTS-tuotteita (Commercial off The Shelf, suoraan kaupan hyllyltä).

Kuormankuljetustehtävässä Laykka osaa seurata ihmistä maastossa.
Tero Tuominen
Testikäytössä hyödynnetty Laykka-ohjain on tuttu kaikille Xbox-konsolipelejä pelanneille. Vaaleassa laatikossa on radiotekniikkaa.
Tero Tuominen

Laykkan etähallintaan käytetään normaalia kannettavaa tietokonetta ja Xbox One -pelikonsoliohjainta. Tässä suhteessa oppimiskynnys lienee nykynuorisolle matala. Kun laitetta kauko-ohjataan, yhteys muodostetaan radioteitse tai matkapuhelinverkon kautta. Niin sanottu parveilukin (Swarming) onnistuu, sillä Laykkat osaavat verkottua viestimällä keskenään.

Ajokin runko on yksinkertaista alumiini/polykarbonaatti/ABS-rakennetta. Laitteen teknologiassa ei siis ole varsinaisesti mitään uutta ja erikoista – paitsi tietenkin toimivan kokonaisuuden rakentaminen ja oppivan tekoälyn ohjelmoiminen siihen.

Yksi Laykkan ominaisuuksista jo tässä kehitysvaiheessa on monimodulaarisuus. Vaunun yläpinnassa on syvennys, johon voidaan kiinnittää tehtävän mukaan valittu varustus. Parolan esittelyssä kuormana oli POM 87 -pohjamiinan harjoitusversio.

Testeissä Laykka on aseistettu myös RK62-rynnäkkökiväärillä. Tulitoiminta sillä onnistui rakenteiden kärsimättä. Neljän kertasingon paketti on yksi vaihtoehto. Muita käyttömuotoja ovat vaikkapa drone-alusta tai erilaisten radiotaajuuksilla toimivien kuuntelu- ja häirintälaitteiden kuljetus.

RK62M-rynnäkkökiväärin testiasennus esittelee Laykkan monipuolisia käyttömahdollisuuksia.
Puolustusvoimat / Christian Andersson

Tiedustelun ja taistelun ohella Laykka-alusta soveltuu myös materiaalin kuljetuksiin ja jopa potilasevakuointeihin. Parolassa nähtiin, miten se osaa itsenäisesti seurata edessä kävelevää ihmistä toimien eräänlaisena teknisenä kuormamuulina.

Perusajatuksena on se, että jokaisessa käytettävässä moduulissa on mukana oma tehtävänmukainen tekoäly. Näin vaihto sujuu tarvittaessa nopeasti. Oman sijainnin määritys onnistuu myös ilman satelliittinavigointia intertiapaikannuksella.

Pieni koko ja hiljainen käyntiääni tekevät Laykkan vaikeasti havaittavaksi. Panssarijahdissa lähestymisalue jää vaunumiehistöjen tähystyksen ja aseiden alakatveeseen.

Laykka X.3 -versio on jo nykyisellään varsin toimivan oloinen laite mutta sotavarusteeksi siitä ei tietenkään ole. Sen avulla on voitu testata erilaisia toiminnallisuuksia ja tärkein niistä lienee tekoälyn kykyjen liittäminen toimivaan fyysiseen alustaan.

Matka teollisen mittakaavan tuotantoon on vielä pitkä. Esimerkiksi Laykkan maasto-ominaisuudet todennäköisesti kaipaavat kehittämistä.

Kauko-ohjattavien maataisteluajoneuvojen raskaampaa sarja edustaa venäläinen Uran-9. Tässä se on varustettu panssarintorjuntaohjuksilla ja 30 mm konetykillä.
Venäjän puolustusministeriö
Saksalaisia Goliath-laitteita Normandiassa 1944 brittien sotasaaliiksi joutuneina.
US Army

Mutta peruskonsepti lienee kohdallaan. Realistisesti mallinnettua Laykkaa on jo testattu Puolustusvoimien varusmieskoulutuksessa käytössä olevassa Virtual Battle Space 3.0 -simulaattorijärjestelmässä. Panssaroituja ajoneuvoja tuhonneiden AMPGV-vaunujen ilmestyminen taistelukentälle sai vastapuolen pasmat sekaisin.

Maailmalla vastaavia järjestelmiä kehitetään joka puolella. Ja monissa maissa ei edes pohdita, voiko tekoälylle antaa oikeuden ihmisten tappamiseen. Satunnaiset omat tappiotkin saatetaan olla valmiita hyväksymään.

Puolustusvoimien Theodor-miinanraivausrobotti on kauko-ohjattava. Sitä voi hyödyntää myös tiedusteluun. Kuva: Tero Tuominen

Siksi on tärkeää, että Suomi on selvillä, mihin teknologia antaa mahdollisuuksia. Tiedon perusteella voidaan ryhtyä joko omaan tuotantoon tai sitten ostaa maailmalta valmiita UGV-laitteita.

Puolustusvoimat on myös mukana seitsemän EU-maan iMUGS-tutkimushankkeessa (Integrated Modular Ground Systems). Ulkomaisia miehittämättömiä järjestelmiä on jo testattu talvella 2022 Kajaanissa.

Laykka X.3 AMPGV

  • Pituus 121 cm (100 cm)
  • Leveys 121 cm (100 cm)
  • Korkeus 57 cm (47 cm)
  • (mitat suluissa ilman renkaita)
  • Paino miinamoduulilla 120 kg
  • Paino RK62-moduulilla 132,5 kg
  • Kuormattavuus noin 50 kg
  • Sähkömoottorit 4 x 350 W
  • Toiminta-aika 2 tuntia
  • Valmiusaika 36 tuntia
  • Maavara 12 cm
  • Huippunopeus 25 kmh

Lue myös

  • Historia

Kauko-ohjattavia tankkeja käytettiin jo talvisodassa – TT-26 oli alkeellinen, mutta aikaansa edellä oleva panssarivaunu

Miehittämättömiä teletankkeja käytettiin Summan taistelussa. Niiden käyttöä ei kuitenkaan jatkettu talvisodan jälkeen.