تجهیز جنگنده‌های F-16 به مغز هوش مصنوعی؛ فالکون‌های کهنه‌کار تا دهه ۲۰۴۰ بازنشسته نمی‌شوند!

• نیروی هوایی آمریکا به دنبال سامانه محاسباتی مأموریت نسل بعد (NGMC) است تا به عنوان یک مغز جدید، جایگزین کامپیوترهای قدیمی جنگنده‌های F-16 بلاک ۴۰، ۴۲، ۵۰ و ۵۲ شود.
• این فراخوان خواهان سخت‌افزار باز و قابل تعویضی است که پردازش‌های ایمنی پرواز را از محاسبات مأموریتی جدا کرده و فضای کافی برای پردازنده‌های گرافیکی (GPU) و هوش مصنوعی داشته باشد.
• مقامات نظامی می‌گویند این جنگنده‌ها تا دهه ۲۰۴۰ به خدمت ادامه خواهند داد؛ یعنی حدود هفت دهه پس از اولین پرواز F-16 در سال ۱۹۷۴!

نیروی هوایی آمریکا رسماً به دنبال خرید یک «مغز تازه» برای فالکون‌های شکاری F-16 است. دفتر برنامه F-16 در مرکز مدیریت چرخه عمر نیروی هوایی قرار است در پایگاه رایت-پترسون در اوهایو، طی جلساتی اطلاعات این پروژه را در اختیار شرکت‌های فناوری بگذارد؛ پروژه‌ای تحت عنوان سامانه محاسباتی مأموریت نسل بعد (NGMC) که قرار است جایگزین کامپیوتر ماژولار فعلی در جنگنده‌های بلاک ۴۰، ۴۲، ۵۰ و ۵۲ (یعنی بدنه اصلی ناوگان وایپر) شود.

استقبال شرکت‌ها از این طرح فوق‌العاده بالا بوده است؛ طوری که تمام ۲۴ جلسه اختصاصی و تک‌به‌تک با تیم برنامه تا ۲۴ سپتامبر پر شد و در به‌روزرسانی ۸ اکتبر هم اعلام شد که جلسات حساس فقط به شرکت‌هایی اختصاص دارد که مجوز دریافت اطلاعات طبقه‌بندی‌شده و تحت کنترل صادرات را دارند.

البته این ارتقا در حال حاضر بیش‌تر در مرحله امکان‌سنجی و بررسی اولیه است تا یک قرارداد نهایی؛ به این معنی که اگرچه بودجه‌ای برای بررسی آن اختصاص یافته، اما نیروی هوایی هنوز مناقصه رسمی (RFP) برای ساخت آن منتشر نکرده است.

این اولین پیوند مغز وایپر نیست!

نیروی هوایی در فراخوان شناسایی منابع خود کاملاً شفاف گفته که قصد دارد با چه ساختاری خداحافظی کند. ارتش، سامانه محاسباتی نسل بعد (NGMC) را یک «چرخش استراتژیک از معماری اویونیک یکپارچه و بسته فعلی» به سمت طراحی نرم‌افزارمحور بر پایه رویکرد سیستم‌های باز ماژولار معرفی کرده که سخت‌افزار آن با استانداردهای معماری باز سیستم‌های حسگر (SOSA) همخوانی دارد.

خلاصه ماجرا این است که ارتش در قلب یکی از بهترین و در عین حال مسن‌ترین جنگنده‌هایش، سامانه‌ای مدرن‌تر و ماژولار می‌خواهد. آن‌ها ترجیح می‌دهند به جای بردهای اختصاصی و انحصاری، از قطعات تجاری استاندارد و آماده استفاده کنند تا وابستگی به یک شرکت خاص شکسته شود و در آینده بتوان پردازنده‌ها و حافظه‌های ذخیره‌سازی را از تأمین‌کنندگان مختلف تهیه کرد.

راهکار پیشنهادی باید کاملاً منطبق با جایگاه قبلی (Drop-in) باشد؛ یعنی سیستم NGMC باید دقیقاً در همان فضای فیزیکی کامپیوتر قبلی و تا حد امکان با سیم‌کشی‌های موجود جا بگیرد و بتواند نرم‌افزار قدیمی برنامه پرواز عملیاتی (OFP) را که تمام قابلیت‌های رزمی و پروازی جنگنده را هدایت می‌کند، بدون مشکل اجرا کند.

این کار به هیچ وجه آسان نیست؛ به ویژه با توجه به اینکه در سال ۲۰۱۷ نیروی هوایی به رسانه C4ISRNET اعلام کرده بود که کامپیوتر F-16 حدود شش میلیون خط کد را اجرا می‌کند و در مأموریت‌های حساس هوایی، کوچک‌ترین خطا یا هنگ کردن سیستم در حین پرواز اصلاً پذیرفته نیست.

بخش هوش مصنوعی این پروژه هم به شدت جلب توجه می‌کند؛ از شرکت‌های متقاضی خواسته شده توضیح دهند که چگونه می‌خواهند توان پردازشی، فضای ذخیره‌سازی، پردازنده‌های گرافیکی (GPU) و منابع هوش مصنوعی و یادگیری ماشین (AI/ML) را گسترش دهند تا این شاسی تا سال‌ها پاسخگوی نیازها باشد. البته این خواسته بیش‌تر برای اطمینان از وجود ظرفیت و پتانسیل ارتقا در آینده است تا تعریف یک مأموریت فوری؛ به همین خاطر جزئیات کمی درباره‌اش منتشر شده و در اسناد عمومی چیزی درباره نقش دقیق شتاب‌دهنده هوش مصنوعی در کابین وایپر نیامده است، چرا که الزامات فنی جزئی در پیوست‌های محرمانه و تحت کنترل صادرات قرار دارند.

اگر این پروژه عملیاتی شود، اجرای آن زمان زیادی خواهد برد؛ به گزارش وبسایت هوانوردی The Aviationist، ریشه کامپیوترهای امروزی این جنگنده به برنامه یکپارچه‌سازی پیکربندی بازمی‌گردد که بین سال‌های ۲۰۰۰ تا ۲۰۱۰ حدود ۶۵۰ فروند از جنگنده‌های بلاک ۴۰ تا ۵۲ را به یک استاندارد اویونیک مشترک رساند.

در دسامبر ۲۰۱۶، نیروی هوایی شرکت ریتیان (Raytheon) را انتخاب کرد تا کامپیوتر مأموریت ماژولار را ارتقا دهد؛ ارتقایی که به گفته این شرکت، بیش از دو برابر توان پردازشی و ۴۰ برابر حافظه بیش‌تر فراهم می‌کرد و جاش کابز، مدیر برنامه آن، این پروژه را «یک برگ برنده و تحول اساسی برای F-16» نامید؛ هرچند نیروی هوایی اعلام کرد که به‌کارگیری می‌دانی آن تا سال‌های ۲۰۲۲ یا ۲۰۲۳ طول خواهد کشید.

اسناد عمومی مشخص نمی‌کنند که هر جنگنده دقیقاً از کدام نسخه کامپیوتر مأموریتی استفاده می‌کند، اما ماجرا کاملاً روشن است: هر سنسور و سامانه جدیدی که روی جنگنده سوار می‌شود، بخشی از توان پردازشی و ظرفیت جعبه مرکزی را می‌بلعد. حتی جنگنده‌های نوساز هم در صف تعویض کامپیوتر قرار گرفته‌اند. علاوه بر این، انتقال کدهای قدیمی به تراشه‌های جدید سیلیکونی هم به ندرت بی‌دردسر انجام می‌شود و کار را برای هر تیمی که مسئولیتش را بپذیرد، پیچیده‌تر می‌کند.

نیروی هوایی در مورد طول عمر عملیاتی F-16 موضعی کاملاً یکدست داشته است؛ سرهنگ جان دی. کالدول، معاون وقت بال هشتم شکاری، در آوریل ۲۰۲۳ تأکید کرده بود که F-16 قرار است تا دهه ۲۰۴۰ میلادی پرواز کند و این تصمیم کماکان دست‌نخورده باقی مانده است.

حتی شاید اهداف آن‌ها جاه‌طلبانه‌تر هم شده باشد؛ در سال ۲۰۱۷ و پس از آنکه نیروی هوایی با افزایش عمر مفید طراحی F-16 از ۸ هزار به ۱۲ هزار ساعت پرواز موافقت کرد، شرکت لاکهید مارتین اعلام کرد که برنامه‌های ارتقا و تمدید عمر می‌توانند تا ۳۰۰ فروند از جنگنده‌های بلاک ۴۰ تا ۵۲ را حتی تا سال ۲۰۴۸ و پس از آن در آسمان نگه دارند.

فارغ از این موضوع، پرونده F-16 حتی فراتر از خدمت در نیروی هوایی آمریکا خواهد رفت؛ تاکنون حدود ۴,۶۰۰ فروند از این پرنده ساخته شده، بیش از ۲,۱۰۰ فروند آن در ۲۵ کشور جهان همچنان فعال هستند و ۹۳۵ فروندی که تا اوایل سال ۲۰۲۴ در خدمت نیروی هوایی آمریکا بودند تقریباً نیمی از کل ناوگان جنگنده‌های این کشور را تشکیل می‌دهند؛ رقمی که نشان می‌دهد این شاهکار مهندسی دست‌کم تا دو دهه آینده ماندگار است.

نبود یک جایگزین مناسب و کامل به این معنی است که این پرنده شکاری ملقب به «وایپر»، نه تنها در نیروی هوایی آمریکا، بلکه در نیروی هوایی بسیاری از کشور‌های متحد نیز همچنان بار مأموریت‌های سنگین را به دوش خواهد کشید. با توجه به هزینه‌های سرسام‌آور چنین پروژه‌هایی و پیچیدگی‌های فنی سرگیجه‌آور، مغز آینده وایپر تا زمانی که ارتش رسماً اعلام نکند چقدر حاضر است سر کیسه را شل کند و چند فروند جنگنده از آن بهره‌مند خواهند شد، در حد نشست‌های پرشور با غول‌های فناوری باقی می‌ماند؛ هرچند وقوع این پیوند مغز دیر یا زود حتمی به نظر می‌رسد.