המוח של צה"ל: היחידה שפיתחה אפליקציה שמנבאת קסאמים

עיני העולם הטכנולוגי נשואות בשנים האחרונות בעיקר לתחום אחד: בינה מלאכותית. בין אם זו יכולת לזיהוי אוטומטי של האוביקט בסרטוני וידאו או בניתוח אוטומטי של שיחות מכירה; בין אם עבור זיהוי אנומליות במתקפות סייבר, הונאות אשראי, קריאת מסמכים רפואיים, או בניית מערכות לנהיגה אוטונומית – צמד האותיות שתשמעו הן AI.

מה שמניע את אותן מערכות חכמות שמסוגלות לזהות דפוסי התנהגות, ולהתעדכן כשהם משתנים, הם לרוב אלגוריתמים השייכים לתחום למידת המכונה (Machine Learning). זהו תת־תחום במדעי המחשב המתמקד באלגוריתמים מאפשרים למחשב ללמוד מבלי להיות מתוכנת לפעולה מוגדרת. בשנים האחרונות השתכלל התחום יותר ויותר, בזכות השיפור בכוח המחשוב, והודות לאיכות ולכמות הנתונים.

הכוכבות של עולם הבינה המלאכותית ולמידת המכונה הן כצפוי המפלצות הגדולות – גוגל, פייסבוק, יבמ ובאידו הסינית, לצד חברות אחרות שהאיצו את המחקר, גייסו מומחים מהאקדמיה, ומציגות שיפור מתמיד ביכולות שלהן. יש גם סטארטאפים רבים שעוסקים במודלים המתמטיים הללו, בעיקר כדי לשפר ולייעל תהליכים מיושנים. בשנים האחרונות גם צה"ל נכנס לתחום.

ביחידת המחקר המבצעי של מצפ"ן – בית התוכנה של יחידת לוטם באגף התקשוב בצה"ל, אי שם בשלישות ברמת גן – האווירה כלל לא "הייטקיסטית", אלא צבאית וצוננת. לא תמצאו פה מכונת קפה חדשה, ספות צבעוניות ומבט על תל אביב ממרום המגדל, אבל באגף הקטן הזה עמלים קצינים, בהם בוגרי תלפיות, על בניית כלי תוכנה חכמים ומבוססי בינה מלאכותית לשיפור יכולותיו של צה"ל.

כאן לא מדברים על פיתוח נשק מסוג חדש, ולא על רובוטים שיכולים לזחול במים. במדור הקטן שקיבל תואר של מוקד ידע צה"לי מראש מפא"ת (המינהל למחקר, פיתוח אמצעי לחימה ותשתית טכנולוגית) עוסקים בדאטה האינסופית של צה"ל במטרה לזקק ממנה תובנות.

רב סרן ספי כהן, 34, המשמש כמפקד המדור, הוא למעשה קצין הדאטה הראשי, אף שבצה"ל יש גופים נוספים שפועלים בתחום. לדבריו, מטרת המדור היא לספק ללוחמים בשטח תובנות מבוססות נתונים בעזרת כלים חכמים. "אנחנו מטמיעים את היכולות האלו באפליקציות שמסייעות למפקדים בשטח", הוא אומר.

דוגמה ליישום כזה היא מערכת לחיזוי שיגורי טילים מעזה. "בעקבות צוק איתן פיתחנו אפליקציה שלומדת בעזרת מידע מחיישנים בשטח ומנתונים אחרים שצירפנו, מהם האזורים החמים שמהם ייצאו השיגורים ובאילו שעות. זה מאפשר לנו לדעת מראש מה יקרה, ולהמליץ אילו אזורים כדאי לתקוף כדי להיות אפקטיביים יותר בלחימה".

איך עושים את זה?

לוקחים אלגוריתם חיזוי אבל משנים אותו כי לרוב האלגוריתמים הללו מאוד גנריים. צריך לנטרל דברים שאי אפשר למדל. למשל הפסקת אש שהאלגוריתם לא יודע לקלוט. לכן אנחנו מתאימים את האלגוריתמים לצרכים שלנו תוך בדיקה של הנתונים".

כמה זמן לוקח לבנות דבר כזה?

"בניית מודל בלבד, מבלי להטמיע באפליקציה פעילה, יכולה במקרה הטוב ביותר לקחת יומיים ברצף, 24 שעות ביממה, אבל זה חריג. אנחנו אחראים על פיצוח המודל. את הפיתוח עצמו עושים גם מפתחים ממחלקות שונות".

אילו נתונים עומדים לרשותכם?

"כמות הדאטה הצה"לית היא אינסופית, זה מגיע לפטות של מידע (מיליון גיגה בייט – Petabyte) בחלקים ספציפיים. המידע הוא לצורך מבצעי, כלומר ללחימה".

רוב הדאטה המתויגת בעולם היא באנגלית והיא אינה צבאית. היחידה יוצרת אפליקציה סופית בעברית, ועובדת על המידע בקוד פתוח. ״אנחנו מחזירים לעולם דברים שאנחנו משתמשים בהם", אומר כהן. "מודלים שהם מבצעיים מן הסתם לא יוצאים החוצה״

כהן החל את השירות במסלול קרבי של אגף התקשוב. לקראת סוף השירות עבר קורס תכנות בלוטם וצמח במשך עשר שנים במחלקת מערכות השו״ב (שליטה ובקרה). ״תמיד אהבתי אלגוריתמיקה. התעסקתי בזה עוד בתיכון, ועבדתי באותו זמן בתחום. כשהתגייסתי רציתי לשלב את הטכנולוגיה עם מסלול קרבי״. כיום מסיים כהן את התואר השני במדעי המחשב שבו התמחה בלמידת מכונה. את התזה הוא כותב על תחום המכונה "אנסמבל פרונינג" הבוחן שיטות לבניית מודל שמשקלל את המודל הטוב ביותר מאוסף של מודלים.

את המדור הקים כהן לבדו, כשהוא נעזר בבכירים בחברות טכנולוגיה. ״שכנעתי את המפקדים שאפשר להשתמש בלמידת מכונה לשימוש מבצעי וככה התחלנו להוסיף עוד ועוד אנשים". המדור כולל צוות של כעשרה קצינים, כולם בשירות קבע ובעלי תארים מתקדמים במדעי המחשב עם התמחות בלמידת מכונה. עד לאחרונה היתה בצוות גם קצינה אחת. כהן מציין כי רובם בוגרי תוכנית תלפיות והיחיד שלא – סיים תואר שני בתיכון. מי שנמצא פה זה הטופ. אני לומד מהם המון", אומר כהן.

ביחידה בנו גם מנגנון תוכנה שלומד את השפה הטבעית שלנו בעברית ואת השפה המבצעית. "לקחנו את ויקיפדיה כבסיס, והוספנו טקסטים רבים, כמו למשל תיאור של מטרה. בעזרת אלגוריתם ייעודי פיתחנו מנגנון שמאפשר כתיבה בשפה טבעית, למשל בתוך מערכות שו"ב. אפשר למשל לכתוב ׳מערכות לדיכוי מערך התמ״ס' (תלול מסלול – א"ר) והמערכת תיתן את המטרות. זה לקח בערך שלושה חודשים.

תוך כדי עבודה בנה המדור מערכת המבוססת על שתי רשתות נוירונים, שמטרתה לחלץ מתוך סרטוני וידאו אובייקט רצוי ולתאר אותו בכתב. מערכת שכזו עשויה לסייע לתצפיתניות, לדוגמה. ״זה לא יחליף את התצפיתנית, אבל במקום שתסתכל על חמש מצלמות, תהיה לה האפשרות להיות אחראית על עשרות", אומר כהן.

פעם ברבעון עורכים במדור האקתון, שבו לוקחים בעיה מבצעית ומנסים לפתור אותה בתוך יממה או שתיים. "אנחנו מנסים לדמות מצב של לחימה. הגענו ליכולת סגירה של מחקר מקצה לקצה תוך ימים בודדים. זה הוכיח את עצמו – השתתפנו בתחרויות בינלאומיות והגענו למקומות טובים. לא מזמן השתתפנו בתחרויות באתר Kaggle וזכינו במקום תשיעי מתוך 2,125 צוותים".

איך אתה משכנע את הדרג הפיקודי שמה שאתם עושים חשוב?

"זה אכן אתגר. עבודתו של מומחה דאטה היא לא רק לכתוב אלגוריתמיקה אלא לפשט את הדברים כדי שכל אדם יבין. לפעמים מוותרים על איכות בשביל שקיפות התהליך וכדי שהמוצר יהיה ברור. לפעמים זה מצליח ולפעמים לא. חלק מהסיפור הוא לחבר את המפקד לתהליך. באחד המקרים ישב איתנו סגן אלוף מפיקוד צפון במשך חודשיים פעם בשבוע וצפה בנו תוך כדי שאנחנו מפתחים. ברוב המקרים אנחנו נוסעים לשטח ולומדים איפה אפשר לשפר את הקיים בעזרת כלים טכנולוגיים. הצגנו דברים שפיתחנו גם לפורום מטכ"ל".

מה החלום שלך כמפקד היחידה?

"לייצר פלטפורמה שכל גורם מבצעי יוכל בצורה פשוטה להגשים את הרעיונות שלו. לגרום לכל מפקד לקבל החלטה בשטח האם ללכת מכיוון כזה או אחר, כאשר הוא שולט בדאטה ובבניית המודל. האתגר הוא להפוך את זה לרווח לא רק ביחידות שלנו אלא לכל צה"ל".

'בחדרי' גם ברשתות החברתיות - הצטרפו!