Políticas públicas y regulación en las tecnologías disruptivas

En este capítulo se exponen las tecnologías emergentes para las FFMM con el fin de brindar un panorama de las tendencias mundiales y las capacidades nacionales de afrontar los riesgos y aprovechar las oportunidades de la 4RI en materia de seguridad y defensa con las lógicas del marco teórico expuesto anteriormente para las seis funciones de conducción de la guerra. La idea central en el capítulo es la de evidenciar la necesidad que tiene Colombia de invertir en investigación y desarrollo para reducir la dependencia tecnológica y crear capacidades de innovación propias que permitan el diseño y control de sistemas ciberfísicos para arquitecturas de seguridad y defensa multinivel que operen coordinadamente no solo en los dominios terrestre, aéreo, fluvial y marítimo, sino que avancen el dominio del espacio y ciberespacio que sirvan tanto para el cumplimiento misional de las FFMM como para la compilación de pruebas que, con un manejo apropiado de la cadena de custodia, le permitan al aparato judicial mecanismos fiables e institucionalizados de disuasión y castigo para las organizaciones del crimen organizado transnacional.

I. TECNOLOGÍAS DISRUPTIVAS DE LAS FUERZAS MILITARES PARA LA CREACIÓN DE SISTEMAS AUTÓNOMOS EN LAS SEIS FUNCIONES DE LA GUERRA

A continuación, se presenta el panorama de las tecnologías desarrolladas en sistemas autónomos con los que se busca integrar las seis funciones de la guerra a partir de ejercicios de inteligencia tecnológica. En el marco de las tecnologías emergentes para la seguridad y la defensa se encuentra la aplicación de infraestructuras como la computación distribuida en la nube y la computación cuántica, que habilitan el desarrollo de tecnologías algorítmicas, esto es, desarrollos de aplicaciones fundamentadas en la Big Data, la analítica, el aprendizaje de máquinas, y la Inteligencia Artificial con la que se puede avanzar hacia el desarrollo de sistemas ciberfísicos en los que, a partir del internet de las cosas, se pueden desarrollar artefactos facultados para la realización de actividades autónomas que coordinadamente puedan atender las operaciones terrestre, marítima y aérea para la seguridad, defensa y control del crimen organizado transnacional. A continuación, presentamos las tecnologías de futuro en el marco de la 4RI para cada una de las fuerzas.

1. TECNOLOGÍAS DE OPERACIÓN TERRESTRE

La innovación en tecnología militar se encuentra generando una gran cantidad de artefactos no tripulados, manejados a distancia, con el fin de reemplazar en muchas tareas peligrosas de los soldados. Inicialmente se abrieron paso los robots para tareas como manejo de explosivos y exploración de áreas o para colaborar con la carga de equipo militar como los LS3 – robo mules de Boston Dynamics (ver Figura 1). Sin embargo, el desarrollo de robots autónomos, capaces de autoabastecerse de energía, dotados de Inteligencia Artificial, cámaras, sensores y muchas facilidades para la realización de operaciones de defensa y ataque, son la tendencia en la investigación y desarrollo de países como Estados Unidos y Corea del Sur, que están en el proceso de evaluar el reemplazo de miles de soldados y generar sistemas ciberfísicos para la seguridad, la defensa y las operaciones de la guerra.

FIGURA 1. ROBO MULES

Fuente: Popular Mechanics (2014).

En un artículo de 2005, The New York Times advertía que el Pentágono está planeando reemplazar soldados humanos por robots autónomos. Particularmente se conoció ese año el desarrollo experimental del Autonomous Rotorcraft Sniper System (ARSS) que, en colaboración con la Universidad Estatal de Utah, permitía operaciones autónomas de francotirador. Por la misma época, y más allá de los robots tripulados Mirae desarrollados por la empresa coreana Hankook para la ejecución de labores de alto riesgo para los soldados (Diario El Mundo, 2017), se conocieron los robots SGR-A1 (ver Figura 2) desarrollados por Samsung, Techwin y la Universidad de Korea para detectar soldados norcoreanos y abrir fuego sin la necesidad de una orden humana (NBC News, 2011).

Aparecieron robots humanoides, como el Atlas de Boston Dynamics, en 2013, seguido del DRC-Hubo de Corea. Estos robots están dotados con componentes de Inteligencia Artificial para realizar sinnúmero de tareas militares en ofensiva y defensiva, y recientemente, en 2019, Boston Dynamics exhibe demostraciones sobre la agilidad y destreza que resultan sorprendentes, como indica The Washington Post (2019).

En 2018, Bloomberg aseguró que el enfoque en la innovación militar está en crear robots soldados con la idea de que puedan operar en combate y demás funciones militares (Bloomberg, 2018). De acuerdo con la BBC, la tecnología militar se ha enfocado en el desarrollo de artefactos más inteligentes y autónomos, incrementando la funcionalidad automática de las armas con la introducción de sensores y cámaras para el reconocimiento de objetivos y avanzar en el diseño de sistemas de red para la interconexión de diferentes artefactos en la cobertura de grandes distancias (BBC News, 2015a).

FIGURA 2. ROBOT SGR-A1

Fuente: NBC News (2011).

FIGURA 3.

ROBOT ATLAS DE BOSTON DYNAMICS

Fuente: (Bostondynamics, 2019)

A continuación, se revisan las tecnologías de ruptura que orientarán el futuro de la robótica aplicada a las operaciones terrestres a partir de un análisis de inteligencia tecnológica desarrollado mediante análisis de artículos en Web of Science y Patentes en Derwent Innovations Index entre 2004-2019. Se analizaron 429 artículos y 47 para la combinación de título en Militar* AND Robot*. El análisis detallado se encuentra en el trabajo de grado de Murillo y Vargas (2020). En la Figura 4 se relacionan las tecnologías de ruptura de mayor valor para la investigación, y en la Tabla 1 se realiza una descripción de cada una:

FIGURA 4. TECNOLOGÍAS DE RUPTURA

Para el campo de la robótica se ha posicionado el empleo de plataformas que usan redes de algoritmos basados en el internet de las cosas, con el empleo de sensores aplicados a vehículos no tripulados y autocomandados, con el objetivo de mejorar la navegación, que permitirán cada vez más la simulación y el empleo de vehículos autónomos. También cobran gran importancia la Inteligencia Artificial y la automatización en el empleo de robots autónomos, sistemas robóticos, sistemas no tripulados y servicios que facilitarán la implementación de aplicaciones de robótica, donde se relacionarán artefactos para mejorar la detección, la rapidez y la navegación de robots que contribuyan a la seguridad y defensa nacional.

TABLA 1. TECNOLOGÍAS ROBOTS

2. TECNOLOGÍAS DE OPERACIÓN MARÍTIMA Y FLUVIAL

En el año 2010, la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos inició el proyecto Continuous Trail Unmanned Vessel (ACTUV) para crear una nave de guerra antisubmarina –Anti-Submarine Warfare (ASW)– dotada con sensores e Inteligencia Artificial para realizar autónomamente la vigilancia marítima y generar controles que van desde la detección y neutralización submarina hasta la prevención de colisiones en el tráfico marítimo. En 2016 fue lanzado el Sea Hunter, controlado de forma distribuida por naves de la Armada, permitiendo la ampliación de operaciones, así como el suministro de información para la defensa. Esta tecnología de patrullaje autónomo es capaz de atravesar miles de kilómetros sin tripulación, reduciendo enormemente los costos asociados a la navegación de naves, como los destructores (DARPA, 2020).

También la Armada de los Estados Unidos cuenta con pequeños USV controlados a distancia Common Unmanned Surface Vessel (CUSV), que están siendo utilizados como buques de apoyo para los buques de litoral, con los cuales se desarrollan misiones de guerra de minas, guerra antisubmarina, retransmisión de comunicaciones, inteligencia, vigilancia y reconocimiento (ISR), guerra antisuperficie, y operaciones de lanzamiento y recuperación de UAS/UUV. Este El buque había completado más de 1.800 horas de operación en el agua hasta octubre de 2014 (NavalTechnology, s.f.).

FIGURA 5.

SEA HUNTER

Fuente: DARPA (2020).

FIGURA 6.

THE CUSV

Fuente: NavalTechnology.com

Adicionalmente, la Organización Marítima Internacional (OMI) se encuentra desde el año 2017 evaluando los instrumentos normativos existentes para identificar la forma en que podrían aplicarse a buques con diversos grados de autonomía. En 2019 definieron cuatro grados de autonomía de los buques autónomos de superficie (MASS), así :

Fuente: Organización Marítima Internacional (2019).

La inteligencia tecnológica de los buques autónomos, con la selección de un grupo de tendencias que se están aplicando y desarrollando, permite determinar que en un largo plazo, tal vez, un par de décadas, se presente un primer modelo de buque totalmente autónomo, cuyo reto estará en establecer un sistema de prevención de colisión en alta mar o en puerto que vaya acorde con las normas internacionales marítimas, que salvaguarden la vida en el mar, así como la gestión de riesgos asociados a que se presenten operaciones autónomas contra objetivos no militares.

El siguiente mapa tecnológico de la Figura 7 es el resultado de un análisis de inteligencia tecnológica desarrollado mediante el análisis patentes y artículos desde el año 2010 hasta el año 2019, recurriendo a Web of Sciencie y Derwent Innovation Index. Se obtuvieron 859 documentos mediante la consulta TS= vessel OR ship AND autonom* AND intelligen* AND smart, refinado para los campos de ingenierías. En patentes aparecen más de 120 mil resultados, de los cuales 121 tienen aplicación militar directa en desarrollos sobre naves con Inteligencia Artificial y autonomía. El detalle del estudio se encuentra en Chaparro, Torres y Ruiz (2020). Cabe desatacar que la mitad de las publicaciones las hacen Estados Unidos y China. Las capacidades requeridas se identificaron de acuerdo con la clasificación de los cuatro grados de autonomía definidos por la OMI. Los ámbitos de aplicación se definieron en los campos de comunicaciones, seguridad portuaria, enfocada al tráfico comercial y protección de instalaciones y buques contra atentados y contaminación de sustancias ilegales, y seguridad marítima orientada a las operaciones navales propias de la armada, que incluyen, de acuerdo con la OMI, todos aquellos aspectos relacionados con la seguridad de la vida humana en el mar (Organización Marítima Internacional, 2019). Lo anterior involucra los aspectos técnicos de construcción de buques, operación, equipamiento, entrenamiento de tripulaciones, estiba de cargas a bordo, ayudas a la navegación, cartografía, faros y balizas, servicios de tráfico marítimo de buques. En síntesis, son todos aquellos aspectos que garanticen la navegación segura de los buques.

La hoja de ruta identificada en el mapa tecnológico posibilita determinar entonces la importancia que trae para la industria marítima el desarrollo de nuevas tecnologías a partir de los resultados de estudios científicos y patentes. El gran reto para esta industria y desarrolladores de nuevas tecnologías es lograr la autonomía de los buques del futuro en alta mar y evitar la colisión de estos de su arribo a puerto.

FIGURA 7. MAPA TECNOLÓGICO

3. TECNOLOGÍAS DE OPERACIÓN AÉREA

En la guerra del Golfo, iniciada en 1990, particularmente en la Operación Tormenta del Desierto, se conocieron los MQ-9 Reaper, también llamados Predator B (ver Figura 8), desarrollados por la General Atomics Aeronautical Systems Inc. (GA-ASI) para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (The Military Factory, 2019). Estas aeronaves no tripuladas de control remoto fueron las primeras en realizar operaciones que incluían ataque y apoyo aéreo cercano, gracias a sensores y cámaras térmicas. Desde entonces la investigación y desarrollo de aeronaves no tripuladas ha tenido avances en la creación de drones dotados de Inteligencia Artificial capaces de realizar un sinnúmero de operaciones para la defensa y la guerra. Muestra de ello son las operaciones de alcance estratégico de inteligencia, vigilancia, reconocimiento y fuego de precisión como la realizada a inicios de 2020 en Irak contra las fuerzas del general Soleimani con versiones recientes del MQ-9 Reaper (BusinessInsider, 2020). Su capacidad de interdicción aérea soportada en la vigilancia y detección le ha permitido a Estados Unidos el control de sus fronteras manejando aspectos como indocumentados y traficantes de drogas.

Se ha desarrollado gran diversidad de drones de acuerdo con los cambios de las amenazas tanto a nivel geopolítico como de los avances tecnológicos en campos como la nanotecnología. La tendencia actual está en el desarrollo de micro y nano drones dotados de tecnologías de visión nocturna e infrarrojos para operaciones de vigilancia y exploración para la detección de peligros, como el Black Hornet, desarrollado por Prox Dynamics de Noruega (Flir.com) (Ver Figura 10).

FIGURA 8. MQ-9

Fuente: The Military Factory (2019).

La Fuerza Aérea de los Estados Unidos (2014) ha clasificado los drones de acuerdo con el alcance, tipo de misión, clase de sensor, peso de la aeronave y velocidad, por la clase de sistema de lanzamiento, la capacitación del personal que opera los drones y la altitud, como se muestra en la Figura 11.

FIGURA 9.

DRONE CH

Fuente: BBC News (2015b).

FIGURA 10. BLACK HORNET

Fuente: Flir.com

Grupo 1: define a los sistemas de aeronaves nano y micro remotamente tripuladas que operan con un peso hasta 20 libras, una altitud inferior a 1.200 metros de altitud sobre el terreno (AGL) y una velocidad inferior a 100 nudos, lo que permite ser utilizado en operaciones de nivel micro táctico de la guerra, cuya utilidad es vigilancia de unidades e infraestructura militar. El sistema de lanzamiento es dado por la fuerza de un operador. Su operación está dada por una persona que lo lanza, lo vuela remotamente y lo recupera.

Grupo 2: son sistemas con un peso de 21 a 55 libras, una altitud de operación inferior a 3.500 metros AGL, y una velocidad inferior a 250 nudos, lo que permite ser utilizado en operaciones a nivel táctico de la guerra, cuya finalidad es vigilancia de tropas e infraestructuras propias, inteligencia a objetivos militares tácticos y búsqueda de objetivos.

Grupo 3: define a los sistemas de aeronaves no tripuladas que operan con un peso de 1.200 libras, por lo que permite llevar una carga útil, en este caso un sensor que cumple multimisiones, logrando versatilidad y eficiencia en la operación, ya que se obtiene información para el desarrollo de operaciones especiales. También permite tener sistemas de antenas en un área de teatro de operaciones logrando mayor alcance y cobertura que los anteriores grupos de drones. Para su operación se requiere personal capacitado en sistemas de pequeñas aeronaves no tripuladas. Este grupo de aeronaves cumple misiones de identificación de objetivos militares, vigilancia de la infraestructura crítica e identificación de puntos de riesgo a nivel operativo.

Grupo 4: define un sistema de aeronave remotamente tripulada que opera a una altitud hasta 18.000 metros sobre el nivel del mar (MSL), lo que permite cumplir varias misiones y llevar diferentes clases de sensores a bordo para la obtención de información de tipo estratégico y realizar entrega de armamento. Es un sistema cuya comunicación para la operación es vía satelital, y su mando y control se realiza por un piloto certificado que hace parte de una tripulación. Estas aeronaves pueden viajar sobre el mar y tener un alcance operativo mayor que el de los demás grupos.

Grupo 5: adicional a las características del grupo 4, estos drones tienen una capacidad de vuelo superior tanto en altura como en el alcance. Por su capacidad de precisión, equipamiento y carga son los más utilizados para todo tipo de misión militar como la desplegada en el ejemplo dado con el MQ-9 Reaper.

La investigación en el diseño de drones tiene una tendencia a la creación y desarrollo de micro y nano drones que pueden ser utilizados para un sinnúmero de aplicaciones. El profesor de la University of California, Berkeley, Stuart Russell, lanzó en Youtube una dramatización sobre el desarrollo de microdrones llamados Slaughterbots, en el que se muestra la posibilidad de contar con miles de pequeñas aeronaves no tripuladas capaces de identificar objetivos con precisión para descargar en ellos explosivos letales, así como de realizar operaciones militares a gran escala. Sin embargo, se expone también la posibilidad de que se pierda el control sobre lo drones y generen masacres de forma indiscriminada (Rusell, 2018). Este video, que en principio es ciencia ficción, no está lejos de convertirse en una real amenaza para la humanidad, especialmente porque pueden ser usados con fines terroristas o porque su grado de autonomía e Inteligencia Artificial para seleccionar blancos y decidir ataques puede salirse de control (como muestra un capítulo de la serie Black Mirror – temporada 3 capítulo 6 Odio Nacional). De acuerdo con la OTAN (2017), pese a que no se han aprobado sistemas de drones autónomos en el mundo, sí se vienen desarrollando algoritmos y programas para permitir un sinnúmero de combinaciones de decisión a los drones para diferentes tipos de operaciones, incluido el ataque de objetivos.

FIGURA 11. CLASIFICACIÓN DE DRONES

Fuente: Fuerza Aérea de los Estados Unidos (2014, p. 42).

A continuación, presentamos el estudio de inteligencia tecnológica realizado a partir de las bases de datos Web of Science y Derwent Innovation Index entre 2010 y 2019. Se obtuvieron 250 artículos y 1.820 patentes (Quintero, 2021). Se puede entender que la investigación busca dotar a los drones de energía, sistemas de sensores, capacidades de procesamiento de señales para poder avanzar en la creación de capacidades de operación autónoma. Se evidencia una tendencia hacia el desarrollo de tecnologías de baterías y formas de autoabastecimiento energético, así como el desarrollo de multirrotores. También se encuentra el campo de sensores térmicos y electromagnéticos como funcionalidades de apoyo a las tecnologías de visión, con el fin de permitirles mayor autonomía a los drones. La capacidad de procesamiento de imágenes también es un campo que se viene desarrollando para los drones, con el fin de tener mejores posibilidades de reconocimiento de objetivos. Finalmente, el otro gran campo de desarrollo se encuentra en la Inteligencia Artificial para generar mayor autonomía en los drones y posibilitarles la toma de decisiones para la defensa y el ataque. En la Figura 12 se muestran los campos de desarrollo en la tecnología militar de drones.

FIGURA 12. TECNOLOGÍAS EMERGENTES PARA DRONES

II. FUNCIONES DE CONDUCCIÓN DE LA GUERRA: OPORTUNIDADES Y RIESGOS

Las funciones de conducción de la guerra (ver Figura 13) son un conjunto de tareas y sistemas caracterizados por un propósito similar, usados por los comandantes para cumplir misiones y objetivos asignados dentro del teatro de operaciones (U.S. Army, 2017). En el diseño operacional las funciones de conducción de la guerra son decisivas, ya que permiten realizar un planeamiento adecuado, facilitando así el cumplimiento de las misiones.

Las funciones de conducción de la guerra son los medios ciberfísicos que los comandantes de unidades usan para ejecutar operaciones y cumplir misiones asignadas por niveles superiores; “proporcionan el marco para la organización de las capacidades que se usan en el campo de combate” (U.S. Army, 2017, p. 15).

A continuación, se presentan los riesgos y oportunidades para las seis funciones de conducción de la guerra en el marco de un panorama de diseño y puesta en marcha de un sistema ciberfísico para las Fuerzas Militares de Colombia en el que se interconectan los artefactos autónomos para la operación en tierra, mar y aire, teniendo como eje central la ciberseguridad. La visión a futuro es que este sistema ciberfísico sincroniza las capacidades de las Fuerzas para realizar operaciones apoyadas en la toma de decisiones autónomas de los artefactos, supervisados por la función de mando y control, así como la compilación de datos para ser utilizados en las decisiones militares y que puedan servir también como material probatorio para el sistema judicial, mejorando el logro misional de la seguridad y defensa nacional.

FIGURA 13. FUNCIONES DE CONDUCCIÓN DE LA GUERRA

Fuente: The Lightning Press (2019).

1. MANDO Y CONTROL

El mando y control o mando tipo misión contiene el conjunto de tareas y sistemas que permiten al comandante “equilibrar el arte del comando y la ciencia del control para integrar las otras funciones de combate” (U.S. Army, 2017, p. 15); de tal forma que se pueda aplicar todo el poder militar de forma articulada y efectiva bajo el liderazgo del comandante.

Esta función es la encargada de determinar los planes y estrategias y articular las capacidades para la guerra. Con el uso de tecnología autónoma, la función de mando y control podrá aplicar los elementos de poder de combate de una manera unificada para capturar, ocupar y defender terreno y lograr una ventaja física, temporal y psicológica sobre el enemigo, a fin de prevenir el ataque o ganar en el combate. La unidad militar que logre mantener el poder de combate unificado, mediante un mando y control efectivo, que le proporciona el uso un sistema ciberfísico para la operación en tierra, mar, aire y el ciberespacio, logrará la victoria y extenderá su cobertura y profundidad en zonas de combate, posibilitando una rápida adecuación de los recursos para realizar cambios en las diferentes áreas de operaciones cuando estas lo exijan.

Con un sistema ciberfísico se puede establecer un nuevo modelo de comunicaciones a profundidad entre artefactos autónomos y personal militar que mejoren las capacidades de decisión en el frente de combate, así como el despliegue de fuerzas pertinente para la disuasión del enemigo. Existe sin embargo la necesidad de estudiar la centralización o no de la información que recopilan los artefactos, ya que existe el riesgo de que al tener todo centralizado, se pueda ser objeto de hackeo y pérdida de control tanto de la información como de la operación de los mismos artefactos.

Las nuevas tecnologías analizadas tienen riesgos en el control de los sistemas ciberfísicos y la ciberseguridad para la gran cantidad de artefactos autónomos interconectados. De acuerdo con DefenseNews (2019), el director de Guerra en superficie de la Armada de los Estados Unidos, Ronald Boxall dijo en 2019 que para innovaciones como el Sea Hunter, el desarrollo de plataformas que permitan desde un teléfono móvil tener control, facilitan la gestión de la seguridad y defensa nacional. Se ha propuesto que la integración de un modelo de comando y control centralizado permite administrar de forma eficiente y segura todas las tecnologías que se utilizan en el teatro de operaciones (Jormakka, 2010). Sin embargo, la gestión de este tipo de naves autónomas a través de plataformas de internet reviste grandes riesgos en la medida que los canales de comunicación pueden ser interceptados y hackeados, no solo por organizaciones criminales, sino por Estados antagonistas, cuyos avances en la innovación de tecnología marítima han presentado grandes avances².

El debate sobre los riesgos de este tipo de tecnologías está abierto, sea porque se encuentran disponibles a los Estados, o porque los grupos de crimen organizado transnacional que cuentan con grandes recursos económicos también pueden acceder a ellos, para el desarrollo de sus actividades al margen de la ley en los diferentes dominios de la guerra.