רכב קרבי: המירוץ לרכב האוטונומי עוד עשוי להפוך לאיום מסוכן

האסטרונאוטים הגיעו אל הירח בסיוע טכנולוגיית טילים, שפותחה כנשק אסטרטגי על-ידי הגרמנים במלחמת העולם השנייה. רשת האינטרנט לא הייתה קמה ללא המימון של הרשות האמריקאית לפיתוח אמצעי לחימה (DARPA), שחיפשה טכנולוגיה לקישור בין מרכזי הפיקוד של הצבא במקרה של מלחמה גרעינית. הרשת אף הופעלה על-ידי הצבא האמריקאי בשני העשורים הראשונים לקיומה. ספק גם אם רחפנים שמצוידים במצלמות היו באים לעולם אלמלא המזל"טים הצבאיים, שתוכננו לאיסוף מודיעין ואיתור מטרות בשנות ה-80.

אלו רק כמה דוגמאות מני רבות לטכנולוגיות מתקדמות שהחלו את דרכן בעולמות הסגורים והחשאיים של הצבא ושירותי הביטחון וזלגו משם ל"אזרחות", תוך שהן משנות באופן יסודי את פני התרבות, המסחר ואורחות החיים של מיליארדים בעידן המודרני.

האופטימיסטים יראו בכך התגשמות של הפסוק "וכיתתו חרבותם לאתים". כלומר, תקציבי ביטחון ממשלתיים, ששואבים מאות מיליארדי דולרים מכספי המסים, מניבים תוצרי לוואי של קדמה ופיתוח לטובת אזרחי העולם בעיתות שלום. מנגד, יטענו אחרים שזו גישה נאיבית להפליא: אומנם המשאבים האדירים של גופי הפיתוח הצבאיים בעולם הם בהחלט חממה אידאלית למחקר מתקדם ולפיתוח טכנולוגי, שספק אם ניתן וכדאי היה לממנו בשוק הפרטי - אבל זליגתם לאזרחות לא נובעת ממניעים הומניטריים ואלטרואיסטים אלא מרצון של יחידים לייצר הון, והיא נשענת על נקודת התורפה "העסקית" הגדולה ביותר של המו"פ הצבאי - כלומר העדר יכולת מעשית לרשום פטנטים על טכנולוגיות מסווגות.

יתר על כן, קורה לעיתים שטכנולוגיה שמתחילה את דרכה במערכת צבאית, או אפילו בתעשיות ביטחוניות שמועסקות בחוזים עבור ממשלות, עוברת במסלול מואץ לאזרחות ולבסוף משלימה מעגל וחוזרת לשימוש צבאי וביטחוני על-ידי גופים יריבים, שאין להם נגישות אחרת לטכנולוגיית המקורית.

המחלוקת בנושא קיימת כבר עשורים רבים, אבל אין ספק שבשנים האחרונות, הזליגה של טכנולוגיות צבאיות לאזרחות היא מהירה יותר ומקיפה יותר בעקבות קריסת חומות הברזל שאמורות לבלום, או לפחות לעכב בשנים רבות, תפוצה של טכנולוגיות צבאיות רגישות.

את חלון ההצצה הטוב והרחב ביותר למערכת היחסים המורכבת והמפותלת בין הטכנולוגיה הצבאית לאזרחית מספקת כיום המכונית האוטונומית.

חזון מתגלגל: מהיגוי ועד תקשורת נתונים

כמעט בלתי אפשרי שלא להיחשף לבאזז האדיר שמייצר חזון הרכב ללא נהג ולהבטחות של מפתחיו, בהן הבטחות להפחית דרמטית את תאונות הדרכים באמצעות הוצאת "הגורם האנושי" מהמשוואה; לייצר שירותי שיתוף רכב אוטונומי חדשניים, שיביאו לוויתור על רכישת רכב פרטי ולחיסכון משמעותי בצריכת הדלק ובזיהום האוויר, ולייעל את הפרודוקטיביות של הנוסעים בדרכים. בקיצור, קפיצת מדרגה בתחבורה העולמית ופרויקט הומניטרי ממדרגה ראשונה.

הבעיה היא שהטכנולוגיות שמפותחות לצורך מימוש החזון הזה משיקות ישירות לעולמות הצבא והביטחון, שגם הם פועלים כיום במרץ לפתח כלי נשק אוטונומיים לחלוטין. אפילו קפיצת הדרך הראשונית, שהובילה למימוש חזון הרכב האוטונומי האזרחי במתכונתו המודרנית, נרשמה במסגרת פרויקט אזרחי-ביטחוני בהובלה של DARPA. הפרויקט תוקצב על-ידי הקונגרס האמריקאי בתחילת העשור הקודם כחלק מתוכנית-האב של צבא היבשה לפיתוח כלי רכב ואמצעי לחימה קרקעיים בלתי מאוישים, ונשא מתכונת של "תחרות נושאת פרסים". הפרס הראשון, בגובה כמיליון דולר, הוענק לרכב ולקבוצה שהצליחו לעבור בצורה מיטבית מסלול מכשולים מורכב של כמה קילומטרים. בין השנים 2004 ל-2007 השתתפו בתחרות מאות חברות וקבוצות מארצות-הברית ומהעולם, והאתגר הפך מורכב יותר משנה לשנה.

חלק לא מבוטל מהטכנולוגיות, שאפשרו לאותם כלי רכב ניסיוניים לצלוח את המסלול בעשור הקודם - כמו יכולות עיבוד והיתוך מידע ממגוון חיישנים, החיישנים עצמם, מערכות היגוי ובלימה אוטונומיות, תקשורת נתונים ועוד - הפכו עשר שנים מאוחר יותר לאבני בניין חיוניות של הרכב האוטונומי. שלא במפתיע, גם רבים מהמדענים, היזמים ומומחי הרובוטיקה שהשתתפו באותן תחרויות, ממלאים כיום תפקידים בכירים בפרויקטים לפיתוח רכב אוטונומי בחברות כמו גוגל, אובר, אפל וטויוטה, או שהשתבצו בתעשיות ביטחוניות שמספקות טכנולוגיות בחוזים ממשלתיים.

בשלוש-ארבע השנים האחרונות, הזירה הפעילה ביותר של "אזרוח" טכנולוגיות אוטונומיות היא סצנת חברות הסטארט-אפ, ששואבות השקעות מסיביות מתעשיית הרכב ומתעשיית ההון סיכון המקומית והעולמית. ישראל נחשבת למובילה עולמית בתחום, לא מעט בזכות המוניטין והשקעת הענק שגרפה מובילאיי, אבל גם בשל הרקע הצבאי והביטחוני שממנו צמחו לא מעט חברות בתחום. לפיכך, הצצה לכמה מהחידושים הטכנולוגיים, שכוכבם דורך כיום באקו-סיסטם של האוטו-טק, עשויה ללמד לא רק כיצד ייראה הרכב האוטונומי בעתיד, אלא גם איך מתחילה להיראות כבר בימינו זירת הקרב האוטונומית.

על ההגה: מעבדי קצה ובינה מלאכותית

החלפת הנהג האנושי של רכב פרטי במערכת שליטה אוטונומית - או, לצורך העניין, החלפת הנהג בטנק או המפעיל בקרון הבקרה של מזל"ט - היא כיום אחד האתגרים הטכנולוגיים הגדולים ביותר של עולם המחשוב. ביצוע המשימה דורש בין השאר יכולת חישה וקריאה של הסביבה המיידית והרחוקה, זיהוי ודאי של עצמים בגדלים שונים בשדה הראייה ותגובה בזמן אמת לאיומים ולשינויים שמופיעים תוך תנועה באזורים צפופים, לעיתים לא ממופים, ובתנאי ראות קשים.

החיישנים שנדרשים לזיהוי הסביבה במערכות רכב אוטונומיות כבר נמצאים כיום בדרגת פיתוח די מתקדמת, וגם המקור של לא מעט מהם נמצא בעולמות הצבא והביטחון. כבר היום נעים על הכביש מיליוני כלי רכב פרטיים בעלי אוטונומיה חלקית, שמצוידים במערך היקפי של מצלמות חכמות, חיישני רדאר ולייזר, שמשלימים את הנהג האנושי, אך עדיין לא מחליפים אותו. הבעיה היא שהחיישנים הללו מייצרים במהלך הנסיעה כמות אדירה של מידע חזותי ודיגיטלי, בהיקף של טרה-בייטים שלמים כל שעת פעולה, שאותם צריך "להתיך" לכדי תמונת מצב כוללת ב-360 מעלות ולתרגם לתגובות כמו בלימה, האצה, הטיית הגה או התחמקות ממכשול.

זה אולי לא אתגר קשה מדי עבור מרכזי מחשוב (DATA CENTRS) נייחים, אבל בכלי רכב, או במערכות נשק ניידות, המשימה נחשבה עד לפני כמה שנים לכמעט בלתי אפשרית. אם נחזור לכלי הרכב האוטונומיים הניסיוניים, שהשתתפו ב"אתגר הגדול" של DARPA בעשור הקודם, כמעט כל חלל אחסון פנוי שהיה בהם נדחס עד להתפקע במחשבים מגודלים, מתקני קירור ומצברים - וכל זה עבור נסיעה במסלול בן קילומטרים בודדים.

פריצת הדרך החלה במחצית השנייה של העשור הנוכחי, כאשר החלו להופיע אלגוריתמים מתוחכמים של בינה מלאכותית ומעבדים שמסוגלים להגדיל משמעותית את עוצמת עיבוד הנתונים לטריטוריה של "טרה-פלופים" או TOPS (עשר בחזקת 12 פעולות בנקודה צפה בשנייה). אבל למרות ההתקדמות, נותרה נקודת תורפה מרכזית אחת מנקודת המבט של מערכות אוטונומיות ניידות: עיבוד אלגוריתמים "קלאסיים" של בינה מלאכותית דורש הרבה משאבי מחשוב וצורך הרבה מאוד כוח חשמלי - משאב שזמין במשורה ברכב חשמלי, ובוודאי ברחפן או בטיל חכם.

מעבדי הבינה המלאכותית הראשונים לרכב אוטונומי, שהוצגו לפני כארבע שנים במתכונת של "מערכת על צ’יפ", היו "חזירי כוח" רציניים ויקרים מאוד. אבל לקראת 2020, נראה שהמטרה כבר נמצאת באופק בזכות שתי פריצות דרך משלימות בשני מסלולים טכנולוגיים שונים, שגם בהם מובילות חברות ישראליות.

המסלול הראשון הוא פיתוח צ’יפים ייעודיים לבינה מלאכותית, שנכנסים לקטגוריה המכונה "EDGE". כלומר, העיבוד ואחסון הנתונים מבוצעים קרוב למקום שבו הם נדרשים ולא במרכזי מחשוב מרוחקים, תוך הפחתה משמעותית של המשאבים וצריכת הכוח הנדרשת. הביצועים של המעבדים החדשים שיתחילו לצאת לשוק בחודשים הקרובים היו עשויים להישמע כמו מדע בדיוני לפני שני עשורים. ניקח למשל את הצ’יפ החדש "HAILO 8", של חברת הסטארט-אפ "היילו" הישראלית, שהוקמה לפני שלוש שנים על-ידי יוצאי חיל המודיעין ויחידות הפיתוח של הצבא. הצ’יפ הוא בגודל מטבע של סנט, אבל הוא מסוגל להשיג עוצמת עיבוד של כ-26 טרה-פלופים וצורך וואט חשמלי בודד כאשר הוא פועל בקצב של 2.6 טרה-פלופים. רק לשם המחשה: המחשב הראשון, שהשיג עוצמת עיבוד של 1 טרה-פלופים, הוצג על-ידי אינטל ב-1997, ונחשב אז למחשב-על אסטרטגי שביכולתו לסייע בתכנון נשק גרעיני. הוא תפס שטח של כ-150 מ"ר רבועים וצרך לשם כך 250 קילוואט חשמל.

מעבדי קצה הם רק צד אחד של הסיפור. הצד השני הוא פיתוח מואץ של אלגוריתמים שמציעים "גישה אלטרנטיבית" לבינה המלאכותית הקלאסית ומסוגלים להאיץ משמעותית את ביצועי העיבוד אפילו כשהם מותקנים על צ’יפים תקניים, תוך הקטנה משמעותית של צריכת הכוח שנדרשת לעיבוד בינה מלאכותית קלאסית. לפחות שתי חברות סטארט-אפ ישראליות מציעות כיום אלגוריתמים כאלה - "קורטיקה" ו"BRODMANN 17" - והטכנולוגיה שלהן כבר נמצאת בשלב מתקדם של הטמעה בתעשיית הרכב ומחוצה לה.

השילוב בין מעבדי EDGE מהירים וחסכוניים בחשמל לבין אלגוריתמים אלטרנטיביים ו"קלים" של בינה מלאכותית רק מתחיל להיחקר כיום, אבל די ברור שיש לו פוטנציאל לשנות לא רק את שוק הרכב האוטונומי ולהעניק לו את "המוח" המיוחל, אלא גם למסד דור חדש של מוצרי צריכה מתוחכמים עם ביצועים של מחשב-על.

אבטחת סייבר: למנוע מתקפה על חיישנים

רכב אוטונומי אזרחי, ובוודאי צבאי, צריך להגן על עצמו ממתקפות ומניסיונות השתלטות חיצוניים שמגיעים דרך ערוצי התקשורת שלו. כבר מזמן לא מדובר על הגנה מפני התקפות של האקרים חובבנים עם שיער פרוע ומשקפיים עבים, אלא בעיקר על הגנה מפני מתקפות יזומות ומאורגנות היטב של ממשלות, או של גופים כמו קבוצות טרור, שנהנים בפועל מתמיכה ממשלתית נרחבת וחשאית ולרשותם עומדים משאבי מחשוב, תקשורת וידע ברמה ששום חובב עצמאי לא יכול להשיג.

זו אינה תיאוריית קונספירציה: כמעט כל המדינות המתקדמות בעולם מפתחות כיום בגלוי, במוצהר ובהשקעה של מיליארדים יכולות סייבר התקפיות, שמטרתן ריגול או פגיעה באינטרסים זרים בעת מלחמה ובשגרה.

לפיכך, הגישה הרווחת בעולם הסייבר היא "כל מה שמחובר לרשת ומכיל מעבדי נתונים זקוק להגנת סייבר". באמצע העשור החלה הטכנולוגיה הזו לזלוג מעולמות הביטחון גם לעולם הרכב הפרטי, במקביל לאימוץ נרחב של מערכות מולטימדיה עם קישור נתונים שהותקנו בכלי רכב מייצור המוני ועל הדרך ייצרו פרצות תיאורטיות בפני האקרים.

אבטחת הסייבר המתקדמת לרכב החלה לצבור תאוצה ממשית רק בשנים האחרונות, כאשר כלי הרכב החלו להיות "חכמים ומקושרים" ברמה גבוהה מאוד ואימצו מערכות ממוחשבות וסמי-אוטונומיות לשליטה בהם. נכון להיום, תחום הסייבר סקיוריטי לרכב עדיין נמצא בעמדת המתנה להחלטות של הרגולטורים המרכזיים בעולם, שיחייבו להטמיע מערכות כאלה בכל כלי רכב חדש שיורד מפס הייצור. התהליך עדיין מתמשך ונגרר, אך העיכוב לא מרתיע שלל חברות סטארט-אפ מתחום הסייבר סקיוריטי, רובן ישראליות, להציע לתעשיית הרכב פתרונות שונים ומרתקים להגנה על הנתונים והמערכות הממוחשבות ברכב ועל הקישור בינן לבין הענן.

רוב החברות הללו מאמצות גישות מסורתיות מעולמות הסייבר סקיוריטי האזרחי והביטחוני, אבל חלקן מטפלות בהגנות נישה "אקזוטיות" שמבוססות על הניסיון העדכני ביותר שנצבר בזירה הצבאית ובעולם הלוחמה האלקטרונית.

קחו למשל את הקטגוריה המכונה "הגנה מפני התקפות סייבר שמכוונות לחיישנים". ראשיתה של הטכנולוגיה בעולם הסייבר ההתקפי שמכוון גופים רגישים עד כדי פרנויה, שמנתקים כל קשר בין בסיסי הנתונים שלהם והמעבדים שלהם מרשתות ציבוריות, ולפעמים גם פרטיות, ומקימים סביבם מערך מסיבי של "חומות אש" וחסימה מפני זליגת תקשורת. הגנות כאלה אופייניות בין השאר למערכות נשק נייחות וניידות בעלות חשיבות קריטית כמו מטוסים, ספינות, צוללות, מערכות רדאר וסוללות נ.מ.

אחת הדרכים להגיע למערכות כאלה היא לבצע מתקפה על חיישנים אקטיביים ופסיביים, שחיוניים לתפקוד אותן מערכות. לא באמצעות "רעש חסימה" וטקטיקות שיבוש שמקובלות בעולם הלוחמה האלקטרונית, אלא באמצעות שידור קוד תוכנה עוין, מעין וירוס, שמוסווה ומתחבא בתוך האותות שאותם החיישנים מתוכנתים לקלוט. אלה עשויים להיות גלי רדאר בתדרים ספציפיים, פולסים "מזויפים" של אור בחיישני לייזר (LIDAR) או אפילו שידורי קוד בתדר של מערכת הלוויינים הגלובלית שמכוונים נגד חיישני GPS. המתקפה עליהם מאפשרת לחסום ולשבש בטווח קצר את תפקוד המערכות, אבל גם להשתמש בחיישנים כשער כניסה להשתיל וירוסים או קוד רדום, שיוצר פגיעה מערכתית הרבה יותר נרחבת.

מתקפת סייבר היברידית כזו נחשבה בעבר תחום תיאורטי לחלוטין, אבל אז נחשף כי חיל האוויר האמריקאי השתמש במערכת כזו כדי לשתק מערכות רדאר וסוללות נ.מ בעת תקיפות אוויריות שונות, ואילו הצבא הרוסי השתמש כנראה בשיטות דומות בסוריה כדי לשבש את פעולתם של טילי השיוט האמריקאיים מדגם טומהוק.

התחום הזה נחשב כיום לאיום חם בעולם הסייבר הביטחוני, אבל הוא כבר מתחיל לעבור אזרוח בכלי רכב אוטונומיים, לפחות באספקט ההגנתי. כך למשל הסטארט-אפ הישראלי "REGULUS", שהוקם על-ידי בוגרי חיל האוויר, 8200, אלביט ורפאל, מפתח פתרון הגנה כזה עבור תעשיית הרכב, אף על פי שעדיין לא ממש ברור לאיזה האקרים יש את היכולות הנדרשות כדי להתקיף חיישנים.

על-פי אתר האינטרנט של רגולוס, החברה מפתחת שלוש תוכניות סייבר שונות להגנה מפני מתקפות של שידורי קוד עוין: אחת להגנה על חיישני ה-GPS, שבעתיד יהיה להם תפקיד מפתח ביכולת ההתמצאות של הרכב האוטונומי בסביבתו; השנייה להגנה על חיישני רדאר של הרכב והבטחת פעולתם המדויקת בטווח שנע בין עשרות סנטימטרים ועד 200 מטר מהרכב; והשלישית נועדה לזהות ולסנן אותות מזויפים, שמטרתם לשבש את פעולת חיישני לייזר אופטיים בכלי רכב אוטונומיים.

בול פגיעה: שיפור הדיוק של ה־GPS

אז מה היה לנו שם? רכב אוטונומי עם מוח-על זעיר, שאינו זקוק לקישור חיצוני לענן ובאמצעות מערך של חיישנים מסוגל לנתח עצמאית את המצב המשתנה בסביבתו, להתחמק מאיומים, לנווט למטרתו ותוך כדי כך להגן על עצמו מפני מתקפות סייבר מכל הסוגים. עכשיו נסו להחליף את המילים "רכב אוטונומי" בטנק; ברחפן מתנקש שיכול להגיע ולחסל את מטרתו הממוקדת בשיטת "שגר ושכח" מבלי לחשוף את הקשר למפעיל; או בטיל שמתוכנן להתחמק מכל מערכי היירוט המוכרים - וקיבלתם תמונת מצב מטרידה מאוד של האיומים הצבאיים העתידיים, הן בשדה הקרב והן על מטרות אזרחיות.

אלה רק דוגמאות על קצה המזלג - לא הזכרנו עוד טכנולוגיות "מאוזרחות" של הרכב האוטונומי, כמו מצלמות עם בינה מלאכותית, שמסוגלות לנתח ברמת דיוק גבוהה את מצב הרוח של הנהג ואת מצבו הפיזי ולחזות את התנהגותו - ועל הדרך גם לשמש כבסיס למערכות מעקב בקנה מידה של מיליונים ולהעניק יכולת חסרת תקדים של חדירה לפרטיות; או חיישנים שמאפשרים להביט דרך עצמים ולסנן השפעות של מזג אוויר; או מערכות לשיפור הדיוק של ה-GPS הסטנדרטי לרמה של סנטימטרים בודדים.

לטכנולוגיות פורצות דרך כאלה יש פוטנציאל לגרום נזק משמעותי אם יגיעו לידיים הלא נכונות, ולפיכך הרבה מדענים ומקבלי החלטות בעולם ניסו בשנים האחרונות למסד אמנות שיגבילו את התפוצה של כלי נשק אוטונומיים שמצוידים בבינה מלאכותית - או לכל הפחות למנוע או לעכב את הגעת הטכנולוגיות הללו לאזרחות.

רק במארס השנה פנה מזכ"ל האו"ם אנטוניו גוטרש במכתב לפורום של מומחי בינה מלאכותית מטעם ממשלות שונות בעולם שעוסקים בתחום, ובו כתב כי "מכונות בעלות כוח, יכולת ושיקול דעת עצמאי לקחת חיים, ללא כל מעורבות אנושית, הן בלתי מקובלות מבחינה פוליטית ופוגעניות מבחינה מוסרית, וחייבים לאסור על קיומן באמצעות החוק הבינלאומי".

קריאות ברוח דומה נשמעו בחודשים האחרונים גם ממנהיגים פוליטיים נוספים בזירה הבינלאומית ומארגונים ציבוריים אקטיביסטים שמתחילים לתת את דעתם לנושא. אבל אם לשפוט לפי הקצב שבו מתקדם אזרוח הטכנולוגיות האוטונומיות בתעשיית הרכב, נראה שכולם כבר איחרו את הרכבת. תיבת פנדורה כבר פתוחה לרווחה ונגישה לכול. כעת צריך רק להמתין לראות מה יצא ממנה - וההמתנה לא תהיה ארוכה.