KI-gestützte Simulation: Wargaming bei der Bundeswehr
Ein Schwarm Drohnen greift an. Eine Gruppe Flugabwehrpanzer vom Typ Gepard versucht, sie aufzuhalten. Mit 50 könnte es die Handvoll Panzer wohl aufnehmen. Es sind aber mehrere Hundert.
Und doch schaffen es die Geparden, die unbemannten Fluggeräte abzuwehren. Allerdings nicht in der Realität, die Situation wurde im Metaversum simuliert. Die Panzer wurden durch künstliche Intelligenz (KI) gesteuert - und stellten sich immer besser auf den Gegner ein. Am Ende konnten die Flakpanzer gegen 300 Drohnen, gegen die türkische Kampfdrohne Bayraktar TB2 sowie gegen russische Kampfhubschrauber wie Kamow Ka-52 oder Mil Mi-28 bestehen.
"Ziel war es herauszufinden, wie man Drohnenschwärme unter Nutzung von künstlicher Intelligenz möglichst gut abwehren kann" , sagte Gary Schaal der Wirtschaftstageszeitung Handelsblatt(öffnet im neuen Fenster) . Schaal ist Politikwissenschaftler an der Helmut-Schmidt-Universität der Bundeswehr in Hamburg und leitet das KI-Projekt. In dem Bereich habe die Bundeswehr eine "Fähigkeitslücke" , sagt er.
Ghostplay wird von einem Konsortium entwickelt
Ghostplay heißt das System, das diese Simulationen ermöglicht. Entwickelt wurde es von einem Konsortium, das aus dem Münchener Start-up 21strategies(öffnet im neuen Fenster) , dem auf Sensortechnik spezialisierten Rüstungsunternehmen Hensoldt(öffnet im neuen Fenster) aus Taufkirchen, dem Schweizer Beratungsunternehmen Borchert Consulting & Research(öffnet im neuen Fenster) sowie der Bundeswehruniversität besteht.
Ziel von Ghostplay ist, "Entscheidungsverfahren unter Berücksichtigung unterschiedlicher Parameter zu entwickeln" , heißt es auf der Website des Dtec.bw(öffnet im neuen Fenster) . Diese Entscheidungsverfahren, die in militärisches Handeln münden sollen, basieren auf KI. Das Dtec.bw ist ein Zentrum für Digitalisierungs- und Technologieforschung der Bundeswehr, das von den beiden Universitäten der Bundeswehr in Hamburg und München getragen wird. Es hat Ghostplay initiiert und finanziert das Projekt.
KI der dritten Generation braucht weniger Trainingsdaten
Bei dem Projekt komme KI der dritten Generation zum Einsatz, sagt 21strategies-Chefin Yvonne Hofstetter im Gespräch mit Golem.de. Diese gehe über die aktuelle zweite Generation hinaus, zu der etwa ChatGPT gehöre. Diese besteht vor allem aus statistischem Lernen und braucht große Datenmengen, um sie zu trainieren.
Die dritte Generation verhalte sich mehr wie ein Mensch, sagt Hofstetter: Sie könne planen, sei sich des Kontextes bewusst und brauche keine großen Datenmengen zum Trainieren. Weiterer Pluspunkt dieser KI sei Transparenz. Sie treffe Entscheidungen, die anschließend nachvollzogen werden könnten. Es gibt also keine Blackbox.
Defense Metaverse nennt 21strategies die militärische Trainingsumgebung.
KI steuert Panzer und Drohnen
Es sei der digitale Zwilling eines Gefechtsfelds, auf dem sich KI-gesteuerte Systeme bewegten, beschreibt es Hofstetter. "Wir simulieren, wie sich künstliche Intelligenz im Gefechtsfeld verhalten würde: Wie würden sich zum Beispiel autonome Waffensysteme im Gefechtsfeld verhalten? Was würden sie alles können, was tun?"
Das Unternehmen baut - mithilfe einer Gaming Engine - das digitale Abbild eines Gefechtsfelds nach den Vorgaben des Auftraggebers, sprich der Bundeswehr. Das ist dann viel höher aufgelöst als konventionelle Simulatoren. An Datenquellen wird alles herangezogen, was öffentlich verfügbar ist: Landkarten, Satellitenfotos, Daten über Infrastruktur und Bebauung bis hin zu Daten über Art und Höhe der Pflanzen vor Ort.
Soll der Stellungsraum etwa München sein, dann werde München digital nachgebaut, "bis auf das letzte Blatt an den Bäumen im Englischen Garten" , sagt Hofstetter. "Wenn ein Soldat sich in einem urbanen Umfeld bewegen soll, dann muss er ja auch wissen, wie es dort aussieht."
Ghostplay simuliert Drohneneinsätze
In der zweiten Phase des Ghostplay-Projekts wurde der Einsatz eines Schwarms von Loitering Munition (etwa: herumlungernde Munition) gegen die feindliche Flugabwehr simuliert. Das sind bewaffnete Drohnen, die, von einem Hubschrauber ausgesetzt, bis zu einer halben Stunde in der Luft bleiben können und dann in ein Ziel gesteuert werden. Für die Einsätze im Tief- und Tiefstflug müssen Gelände, Gebäude und Vegetation sehr genau nachgebildet werden, eben "bis auf das letzte Blatt" .
Das digitale Gefechtsfeld wird dann bestückt mit Assets: Panzer, Flugzeuge, Fahrzeuge, Drohnen, und sie alle werden von KI gesteuert. Die Daten dafür stammen ebenfalls aus öffentlich zugänglichen Quellen. Selbst ein Militärhandbuch aus der DDR wurde zurate gezogen. Entsprechend sind Waffensysteme aus dem ehemaligen Ostblock gut repräsentiert.
Das Militär kann dann zum Beispiel testen, ob es mit seinen eigenen Waffen und Taktiken die KI-gesteuerten Gegner überwältigen kann. Bei solchen Szenarien ermögliche die Simulation eine vertikale Durchlässigkeit, sagt Hofstetter. Das bedeutet, es könne zwischen der strategischen Ebene, auf der Bataillone hierhin und dorthin gezogen werden, auf die taktische hinuntergewechselt werden. "Je genauer man weiß, was unten auf der taktischen Ebene vor sich geht und welche Fähigkeiten dort vorhanden sind, desto realistischer wird das Wargaming."
Was taugt ein neues Waffensystem?
Ein weiterer Anwendungszweck ist, neue Waffensysteme zu testen. Wenn ein Milliarden Euro teures System wie etwa das Future Combat Air System (FCAS)(öffnet im neuen Fenster) entwickelt werden soll, dann könnte der digitale Zwilling genutzt werden, um festzustellen, ob das Konzept aufgehe. Ist das System schließlich fertig, könnte der Abnehmer, also die Bundeswehr, es in der virtuellen Welt testen, bevor sie es anschafft.
Zwar sind die Bundeswehr sowie Unternehmen aus dem Verteidigungsbereich Nutzer des KI-Systems. Entwickelt wurde es aber für den zivilen Sektor.
Die KI ist Dual Use
KI wird vom Militär schon seit den 1990er Jahren eingesetzt, etwa zur Freund-Feind-Erkennung - das ist allerdings KI der zweiten Generation. Das Team, aus dem 21strategies hervorgegangen ist, arbeitet seit den späten 1990er Jahren zusammen und kommt zum Teil aus den Entwicklungslaboren der Verteidigungsindustrie.
Schon damals hätten sich Unternehmen für ihr KI-System interessiert, vor allem solche aus der Finanzbranche, erzählt Hofstetter. Nach der Jahrtausendwende sei es lukrativer gewesen, die Systeme für zivile Zwecke zu nutzen. Daran arbeitet das Unternehmen auch noch weiter.
In den folgenden Jahren habe es vereinzelt militärische Projekte gegeben, darunter die Ausstattung der Aufklärungsdrohne Euro Hawk(öffnet im neuen Fenster) . Durch die Erkenntnis, dass eine Reihe von Staaten an Militär-KI und autonomen Waffensystemen arbeiten, sowie den Einmarsch Russlands in die Ukraine ist das Thema hierzulande wieder interessant geworden.
Theoretisch gibt es auch die Möglichkeit, die KI-Systeme auf realen Waffensystemen zu installieren. Denkbar seien Sensornetzwerke, beispielsweise für die Luftraumüberwachung, sagt Hofstetter. "Das machen wir aber nicht. Das hat auch mit Haftung zu tun und mit Fragen der Zulassung. Das wird nicht so schnell gehen."