การประยุกต์ใช้ขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรม (Genetic Algorithm) ในการกำหนดกำลังรบ – กรณีศึกษากำลังรบทางเรือในภารกิจการช่วยเหลือประชาชน

เมื่อคราวที่แล้วเราได้พูดถึงแนวคิดและหลักการทั่วไปของขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรรม (Genetic Algorithm) ไปแล้ว ต่อไปมาดูการประยุกต์ใช้แนวคิดนี้ในทางทหารบ้าง

เนื่องด้วยขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรมเป็นกระบวนการค้นหาคำตอบแบบหนึ่ง ที่ไม่มีความเฉพาะเจาะจงกับแบบจำลองหรือลักษณะเฉพาะของข้อมูลแบบใดแบบหนึ่ง และสามารถใช้ได้ดีกับการหาคำตอบที่ดีที่สุดภายใต้ปัจจัยแวดล้อม ข้อจำกัด และเงื่อนไขหลายประการที่อาจมีความขัดแย้งกันเอง จึงมีงานวิจัยที่นำขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรมไปประยุกต์ใช้กับการแก้ปัญหาหลากหลายรูปแบบ รวมถึงการแก้ปัญหาด้านการทหารด้วย เช่น งานวิจัยการประยุกต์ใช้ขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรมในระบบการตัดสินใจระดับสูงในแบบจำลองความขัดแย้งทางทหาร หรือที่เรียกว่าระบบ WISE (Wargame Infrastructure and Simulation Environment) ของ Moffat และ Fellows[1]  งานวิจัยการจัดลำดับความสำคัญของเป้าภัยคุกคามทางอากาศและการเลือกจับคู่ระหว่างอาวุธป้องกันภัยทางอากาศและเป้าภัยคุกคามที่เหมาะสม ของ Hongjun Zhang และคณะ[2] และงานวิจัยการออกแบบเรือรบเพื่อเพิ่มโอกาสในการอยู่รอดจากความเสียหายเนื่องจากการรบ ของ Boulougouris และ Papanikolaou[3]

ในส่วนของการกำหนดกำลังรบ เดิมทีในช่วงสงครามเย็นหลายประเทศใช้การกำหนดกำลังรบตามภัยคุกคาม (Threat Based Force Planning) เนื่องจากสามารถกำหนดภัยคุกคามที่ชัดเจนเพื่อนำมาประเมินยุทธศาสตร์การกำหนดกำลังรบได้ อย่างไรก็ดีสภาพแวดล้อมด้านความมั่นคงในปัจจุบันไม่สามารถกำหนดภัยคุกคามได้อย่างชัดเจน โดยภัยคุกคามต่อความมั่นคงมีแนวโน้มที่จะเป็นภัยคุกคามรูปแบบใหม่ที่ไม่ใช้ภัยคุกคามทางทหารโดยตรงมากยิ่งขึ้น เช่น การก่อการร้าย เครือข่ายการกระทำผิดกฎหมายข้ามชาติ รวมไปถึงภัยธรรมชาติที่มีแนวโน้มที่จะทวีความรุนแรงมากขึ้น ทำให้การกำหนดกำลังรบแบบตามภัยคุกคามแบบเดิมเป็นสิ่งที่ทำได้ยาก โดยในปัจจุบันได้มีแนวคิดในการกำหนดกำลังรบตามภารกิจและขีดความสามารถ (Mission/Capability – Based Force Planning) ซึ่งมุ่งเน้นเป้าหมายในการบรรลุภารกิจมากกว่าการเน้นขีดความสามารถทางทหารของภัยคุกคามที่อาจเกิดขึ้นได้ จึงเป็นแนวทางที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมในปัจจุบันมากกว่า อย่างไรก็ดีการพิจารณาขีดความสามารถในการบรรลุภารกิจทางทหารเพื่อนำไปกำหนดกำลังรบเป็นสิ่งที่ซับซ้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับกำลังรบทางเรือ เนื่องจากกำลังรบทางเรือมีความอ่อนตัวและมีขีดความสามารถที่หลากหลาย ที่สามารถตอบสนองภารกิจได้หลายรูปแบบ ตั้งแต่การช่วยเหลือประชาชนในยามสงบ การตอบสนองต่อความขัดแย้งในสถานการณ์วิกฤต ไปจนถึงการทำสงครามเต็มรูปแบบ

ภารกิจการปฏิบัติการเพื่อมนุษยธรรมและการช่วยเหลือผู้ประสบภัย (Humanitarian Assistance and Disaster Relief หรือ HADR) เป็นภารกิจในยามสงบที่มีแนวโน้มจะเกิดขึ้นได้มากในปัจจุบัน (ภาพที่ ๑) ตามสถิติการเกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติที่มีความถี่มากยิ่งขึ้น (ภาพที่ ๒)

ภาพที่ ๑ ประเภทภารกิจของกำลังทางทหารและความน่าจะเป็นที่จะเกิดขึ้น (ที่มา Greenfield, C.M., Ingram, C.A. “An Analysis of US Navy Humanitarian Assistance and Disaster Relief Operations.” Graduate School of Business & Public Policy, Naval Post Graduate School, Monterey, CA. 2011.)

ภาพที่ ๑๒ แนวโน้มการเกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติระหว่างปี ค.ศ.๑๙๗๕ – ๒๐๐๙ (ที่มา Greenfield, C.M., Ingram, C.A. “An Analysis of US Navy Humanitarian Assistance and Disaster Relief Operations.” Graduate School of Business & Public Policy, Naval Post Graduate School, Monterey, CA. 2011.)

Greenfield และ Ingram[4] ได้วิเคราะห์รูปแบบความเสียหายที่เกิดขึ้นจากภัยพิบัติทางธรรมชาติเพื่อนำไปวิเคราะห์ขีดความสามารถที่เกี่ยวข้องกับภารกิจ HADR โดยพิจารณาจากรูปแบบของภัยพิบัติทางธรรมชาติที่มีโอกาสเกิดขึ้นได้บ่อย แบ่งออกได้เป็นภัยพิบัติจากแผ่นดินไหว ภัยพิบัติจากคลื่นยักษ์ (Tsunami) และภัยพิบัติจากวาตภัย โดยกำหนดรูปแบบความเสียหายที่เกิดขึ้นจากภัยพิบัติทางธรรมชาติได้ดังนี้

ซึ่งจากรูปแบบความเสียหายดังกล่าว นำมากำหนดเป็นขีดความสามารถสำคัญต่อภารกิจ (Critical Mission Capabilities) ที่ส่งผลโดยตรงต่อภารกิจ HADR และขีดความสามารถอื่นๆ (Non-Critical Mission Capabilities) โดยพิจารณาจากขีดความสามารถที่หลากหลายของกำลังทางเรือ เช่น การลำเลียงขนส่ง ความคงทนต่อความเสียหาย การตอบสนองต่อสภาวะวิกฤตได้อย่างรวดเร็ว และการเข้าถึงพื้นที่เสียหายที่หน่วยงานอื่นไม่สามารถเข้าถึงได้ โดยกำหนดขีดความสามารถที่เกี่ยวข้องกับภารกิจ HADR ได้ดังนี้

ที่มา Greenfield, C.M., Ingram, C.A. “An Analysis of US Navy Humanitarian Assistance and Disaster Relief Operations.” Graduate School of Business & Public Policy, Naval Post Graduate School, Monterey, CA. 2011.

เมื่อเราสามารถกำหนดขีดความสามารถที่ต้องการในการบรรลุภารกิจได้แล้ว ขั้นตอนต่อไปจะเป็นการทดลองประยุกต์ใช้ขั้นตอนวิธิเชิงพันธุกรรม ในการกำหนดกำลังรบทางเรือเพื่อให้ได้ขีดความสามารถที่ต้องการ ซึ่งจะนำมาเล่าให้ฟังในคราวต่อไป

[1] Moffat, James and Fellows, Susan. “Using Genetic Algorithms to Represent Higher-Level Planning in Simulation Models of Conflict.” Advances in Artificial Intelligence. Volume 2011, (Hindawi Publishing Corporation. 2011).

[2] Zhang, Hongjun, Zhang, Xiaojuan and Han, Ruixin. “An Improved Genetic Algorithm for Target Assignment Optimization of Naval Fleet Air Defense.” Intelligent Control and Automation. 2006.

[3] Boulougouris, Evangelos K. and Papanikolaou, Apostolos D. “Optimisation of the Survivability of Naval Ships by Genetic Algorithms.” 3rd Int. EuroConference on Computer Applications and Information Technologies in the Maritime Industries. (2004).

[4] Greenfield, C.M., Ingram, C.A. “An Analysis of US Navy Humanitarian Assistance and Disaster Relief Operations.” (Naval Post Graduate School, Monterey, CA. 2011).

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s