Pubblicato il 17 agosto 2023

Simulazione

Nell'ambito della Simulazione studiamo, sviluppiamo e testiamo le più promettenti tecnologie informatiche e di simulazione per supportare l’Esercito svizzero nel processo decisionale. Delle solide e moderne tecniche di simulazione permettono un'efficace verifica di nuovi concetti (sviluppo delle forze armate), l'elaborazione delle migliori procedure d'intervento (supporto operativo) e l'ottimizzazione nell'istruzione delle truppe (formazione e addestramento). L'obiettivo è di minimizzare i rischi, i costi e l'impatto ambientale.

Le nostre competenze

Icone delle diverse competenze di ORSA — Competenze di ORSA — © DDPS

I nostri progetti

Ricerca orientata alle capacità militari

Il wargame è uno strumento indispensabile e versatile per l’Esercito svizzero, che coniuga molti vantaggi. Allo stesso tempo però presenta delle importanti limitazioni in quanto è guidato dalle decisioni del giocatore: ogni gioco è unico e non riproducibile ed il numero di partite giocate è fortemente limitato. Tutto ciò ostacola la formulazione di affermazioni statistiche sul risultato specifico di una partita. Non da ultimo, il risultato di un wargame, come quello di una partita a scacchi, dipende fortemente dall’abilità del giocatore. In questo progetto, stiamo sviluppando e testando algoritmi di intelligenza artificiale per superare le attuali limitazioni. Tramite reinforcement learning (apprendimento per rinforzo) analizziamo in modo completamente automatico i wargame digitali. I nostri principali obiettivi sono: supportare i responsabili decisionali nonché i progettisti e le progettiste nello sviluppo di nuove tattiche e procedure operative, identificare le migliori combinazioni di capacità e sistemi militari e individuare i requisiti fondamentali per l’acquisto di nuovi sistemi.
I recenti sviluppi nel campo dell’intelligenza artificiale e in particolare del reinforcement learning offrono nuove possibilità per la formazione e l’addestramento di soldati e comandanti. In collaborazione con l'istituto Dalle Molle di studi sull'intelligenza artificiale (IDSIA), stiamo sondando l’applicazione del reinforcement learning per aumentare l’efficacia dell’addestramento tattico dei piloti di aerei da combattimento. In particolare, stiamo sviluppando e testando algoritmi intelligenti in grado di controllare un ampio numero di velivoli nemici nei simulatori di volo per sfidare in modo mirato chi si allena (red teaming). Il progetto si concentra sulla collaborazione di più sistemi e sull'esplicabilità delle tattiche di successo.
Supporto decisionale

In collaborazione con il Centro prove di armasuisse S+T, sviluppiamo modelli di vulnerabilità di vari sistemi a beneficio delle forze terrestri e aeree. Tali modelli permettono di simulare l’interazione tra diversi tipi di effettori (missili, proiettili, ecc.) e bersagli (aerei, veicoli terrestri ecc.). L'analisi dei risultati forniti da questi modelli permette di limitare o persino evitare test costosi e impegnativi. Parallelamente, l'implementazione di questi modelli in simulatori consente un addestramento più realistico ed efficace.
In vista dell’acquisto del nuovo sistema di difesa aerea terra-aria locale DTA LAD supportiamo le Forze aeree svizzere nello sviluppo di nuovi concetti operativi tramite simulazioni. A tal scopo simuliamo le più disparate strategie di attacco e difesa sul terreno digitale svizzero per valutarne l’efficacia. Le simulazioni di copertura dei sensori sul terreno, le traiettorie di volo di minacce a bassa quota e le ottimizzazioni della posizione dei sistemi radar ci permettono inoltre di derivare una prima serie di requisiti fondamentali e di ridurre tempestivamente al minimo i rischi per il futuro acquisto del sistema DTA LAD.
Innovazione

SimCo-19 è un’applicazione web per il supporto decisionale nella lotta contro la pandemia di Covid-19. Essa si basa su un modello di popolazione sintetica, detto «gemello digitale». Questo modello mappa la popolazione svizzera in base alla sua composizione, ovvero età, sesso, luogo di domicilio, ecc., senza tuttavia riferirsi a persone specifiche. Dal punto di vista statistico non si rilevano differenze tra i dati reali e quelli della popolazione sintetica. Il vantaggio di questo metodo consiste nel poter simulare in modo economico e preciso il comportamento umano di un ampio gruppo di persone. Specificatamente, SimCo-19 aiuta le unità di crisi a identificare precocemente le criticità nelle infrastrutture mediche e a testare l’efficacia di diverse contromisure prima della loro entrata in vigore.
OPTIMA è una piattaforma di simulazione costruttiva multi-agente che assiste l’Esercito svizzero nello sviluppo delle forze armate e nel supporto operativo. OPTIMA consente di testare concetti e scenari elaborati a livello strategico, operativo e tattico in una varietà di condizioni quadro. Grazie alle sue prestazioni, OPTIMA permette analisi statistiche basate su un numero molto elevato di simulazioni (data farming). I risultati e le conoscenze acquisite confluiscono direttamente nello sviluppo delle forze armate con uno spiccato orientamento alle capacità militari. OPTIMA si basa interamente su software open source ed è stata sviluppata in collaborazione con partner di ricerca. La piattaforma viene costantemente sviluppata in linea con le esigenze dell’Esercito svizzero.
In collaborazione con l’autorità per l’aviazione militare (MAA), stiamo sviluppando una soluzione software che consente l’analisi statistica dello spazio aereo svizzero in relazione alla densità, al tipo e al comportamento del traffico aereo, nonché la valutazione del rischio di pericolosi avvicinamenti tra aeromobili. Il software sviluppato supporta la MAA e l’Ufficio federale dell’aviazione civile (UFAC) nella certificazione e nell’integrazione del sistema di ricognitori ADS15 nello spazio aereo svizzero. Consente inoltre lo sviluppo di un algoritmo per la prevenzione delle collisioni, indispensabile per la piena integrazione dell’ADS15. In futuro, SAoSat permetterà di analizzare i rischi delle rotte e delle operazioni di volo, rilevanti per qualsiasi aeromobile civile e militare.
Verifica e validazione

Attualmente l’esercito dispone di molteplici simulatori altamente specifici ma poco interconnessi tra loro. Ciò non permette di sviluppare sinergie tra essi e risparmiare così tempo e risorse. Su incarico del Comando Istruzione studiamo nuove applicazioni di simulazione, che consentono una crescente interconnessione e un alto grado di flessibilità. Tutto questo rende possibile la simulazione di diversi tipi di scenari interoperativi, eseguibili in rete, indipendentemente dall’ubicazione. Testiamo questi nuovi ambienti di simulazione per verificarne l’idoneità nel quadro dello sviluppo dell'esercito (CD&E), del supporto operativo e dell’addestramento e formazione. Le conoscenze acquisite confluiscono direttamente nel concetto di simulazione dell’esercito e consentono di valutare queste tecnologie già nella fase concettuale.

Simulazione

Le nostre competenze

I nostri progetti

Ricerca orientata alle capacità militari

AI4Wargaming: wargame tramite intelligenza artificiale

AI4AirCombatTraining: supporto all’addestramento al volo tattico tramite intelligenza artificiale

Supporto decisionale

Sviluppo di modelli di vulnerabilità

Sviluppo ConOps DTA LAD

Innovazione

SimCo-19: il gemello digitale della popolazione svizzera nella lotta contro la pandemia di Covid-19

OPTIMA: la piattaforma di simulazione multi-agente dell’Esercito svizzero

SAoSat: analisi statistica dello spazio aereo svizzero

Verifica e validazione

OLSIM: il laboratorio di verifica per l’ambiente di simulazione del futuro

Downloads

Accommodation et intégration des drones dans l'espace aérien: du qualitatif au quantitatif

Giocare oggi per vincere domani: trionfare grazie all’intelligenza artificiale (in tedesco)

Modelling a Multi-Faction Conflict in Multi-Domain Operations (inglese)

Multi-Dimensional Data Farming: Extending Data Farming for Multi-Scale Decision Support By Integrating Novel AI Techniques

SimCo-19: il gemello digitale della popolazione svizzera nella lotta contro il Covid-19 (in tedesco)

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