Արդյոք կաշխատի՞ հայկական զենքը. փորձարկման մեթոդաբանություն

Արեգ Դանագուլյան

Արցախյան վերջին պատերազմից հետո պարզ դարձավ, որ ՀՀ զինուժի տեխնիկական թուլությունը նոյեմբերի 9-ի պարտության հիմնական (բայց ոչ միակ) պատճառներից էր: Մասնավորպաես, իրենց բարձր արդյունավետությամբ աչքի ընկան հակառակորդի անօդաչու թռչող սարքերը (ԱԹՍ): Ըստ որոշ գնահատականների՝ հայկական կողմի սպառազինության կորուստների առնվազն կեսը եղավ թուրքական մարտավարական Բայրաքթար ՏԲ2 ԱԹՍ-ների և իսրայելական Հարոպ պատնեշող (այսպես կոչված «կամիկաձե» ԱԹՍ) զինամթերքի արդյունավետ գործածման հետևանքով:

Պատերազմի ավարտից հետո կտրուկ ակտիվացել է հայկական ռազմարդյունաբերության և մասնավորապես ԱԹՍ-ների զարգացման հետ կապված հասարակական քննարկումը: Ես իմ նախորդ հոդվածներում արդեն շոշափել եմ ԱԹՍ-ների արդյունավետության զարգացման արդյունավետության հարցը, և եկել եմ այն եզրակացության, որ կարճաժամկետ առումով Հայաստանի տնտեսական և տեխնոլոգիական անպատրաստվածությունից բխող պատճառներով հավանաբար ավելի արդյունավետ կլիներ կենտրոնանալ ԱԹՍ-ների հակամիջոցների մշակման և ձեռքբերման գործին: Ինչևէ: 

Հայաստանում շատ խմբեր հիմա ակտիվ աշխատում են հետախուզական և անգամ հարվածային ԱԹՍ-ների զարգացման վրա: Ես նրանց միայն հաջողություն կարող եմ մաղթել, և իհարկե միայն երջանիկ կլինեմ, եթե նրանց գործը պսակվի հաջողությամբ:

Սակայն ցանկացած զինատեսակի զարգացման գործում միշտ կա մեկ գերակշռող հարց՝ արդյոք արտադրանքը կաշխատի՞: Հարցը կարելի է ձևակերպել այսպես. եթե գնորդը որոշում է ձեռք բերել զինատեսակը, ապա ինչպես երաշխավորել, որ հնարավոր պատերազմի դեպքում այն կկատարի իր գործը և կարդարացնի սպասումները: Ցանկացած գնորդ պետք է իրեն տա այդ հարցը, անկախ նրանից՝ նա հեռախոս է գնում, թե ԱԹՍ: 

Իհարկե հեռախոսի և ԱԹՍ-ի պահանջվող հուսալիության աստիճանները շատ տարբեր են: Եթե հեռախոսը չաշխատի, կարելի է խանութ մտնել և արագ մեկ ուրիշ հեռախոս գնել: Բայց եթե չի աշխատում ԱԹՍ-ը պատերազմի ժամանակ, ապա դու մատնվում ես պարտության և ծանր կորուստներ ունենում: Հետևաբար, եթե ընթերցողը պահանջկոտ է և բնականորեն կասկածամիտ է իր հեռախոսի գնման գործում, ապա նա պետք է է՛լ ավելի պահանջկոտ և կասկածամիտ լինի, երբ իմանում է, որ իր կառավարությունը իր սակավաթիվ ռեսուրսներից որոշել է մեծ գումարներ ներդնել ապագա մարտական ԱԹՍ-ների զարգացման գործում: Այդ որոշումներից է մասմամբ կախված իր հայրենիքի լինել կամ չլինելը: Չէ՞ որ ֆինանսները սահմանափակ են. գուցե այդ զարգացման ֆինանսները կարելի է ավելի արդյունավետ գործածել, օրինակ՝ վերոհիշյալ հակա-ԱԹՍային համակարգեր գնելու համար:

Իսկ ինչպե՞ս կարող ենք մենք իմանալ կոնկրետ զինատեսակի հուսալիության աստիճանը, եթե այն դեռ զարգացման փուլում է: Դա կարելի է անել միայն փորձարկումների միջոցով: Ցանկացած զինատեսակ կամ ռազմական տեխնոլոգիա անցնում է զարգացման փուլերով, և ամեն փուլի վերջում այն պետք է անցնի փորձարկում: Վերջում պատրաստի արտադրանքը պետք է անցնի փորձարկում` մարտական պայմաններին առավելագույնս մոտ պայմաններում: Եթե փորձարկման է ենթակա օրինակ հասարակ փամփուշտը, ապա գուցե բավական է մի 100 000 կրակոց իրագործել և համոզվել, որ այն 99,9% հուսալի է: Բայց ի՞նչ անել, երբ խոսքը թանկարժեք ԱԹՍ-ի մասին է…100 000 ԱԹՍ-ի նմուշ հնարավոր չէ փորձարկել: 

Ի՞նչ անել այդ դեպքում: Բնականաբար, փորձարկումը պիտի լինի շատ ավելի սահմանափակ, գուցե 20-30 նմուշ: Եվ փորձարկման այս փոքր թվերից պետք կլինի կազմել պատկերացումներ կոնկրետ այդ ԱԹՍ-ի հուսալիության աստիճանի մասին: Սա մի-քիչ ավելի բարդ խնդիր է:

Այստեղ նորից պետք է շեշտել որ վերջնական փորձարկումը պետք է անցկացվի մարտական պայմաններին հնարավորինս մոտարկված պայմաններում: Փամփուշտի դեպքում դա հեշտ է. եթե այն կրակում է լաբորատորիայում, ապա սարի գլխին էլ կկրակի: Բայց ԱԹՍ-ի դեպքում ամեն ինչ ավելի բարդ է: Հետախուզական ԱԹՍ-ի դեպքում դա նշանակում է օպերատորին հանձնարարել կոնկրետ առաքելություն. ասենք՝ որոշ տարածքում անշարժ կամ շարժական տեխնիկայի հայտնաբերումը: Հարվածային ԱԹՍ-ի դեպքում դա գուցե նշանակում է ստեղծել մի թիրախ, որը օպերատորից, օրինակ, գտնվում է 50 կմ հեռավորության վրա, և պահանջել, որ նա հասնի այդ թիրախին, հարվածի և խոցի մեկ մետր ճշտությամբ:

Ենթադրենք, որ արվում է փորձարկումը՝ ԱԹՍ-ը կարողանում է հաջողությամբ կտրել վերոհիշյալ 50 կմ հեռավորությունը, և կարողանում է հայտնաբերել ու խոցել թիրախը: Այստեղ շատ գայթակղիչ է «հաղթանակ» հայտարարել և սկսել ԱԹՍ-ի սերիային արտադրությունը: Չէ՞ որ այն աշխատեց: Բայց որտեղի՞ց մենք գիտենք, որ այս հաջողությունը ԱԹՍ-ի հուսալիության արտացոլումն է, այլ ոչ թե պատահականության, այսինքն «բախտի բերման»: Որտեղի՞ց մենք գիտենք, որ եթե էլի այդ ԱԹՍ-ը ուղարկենք թիրախի վրա, ապա այս անգամ նրա մոտ չի խափանվի շարժիչը, անսարքության չի մատնվի թիրախավորման սարքավորումը կամ չի կորի կապը օպերատորի հետ:

Դրա համար պետք է փորձերի հնարավորինս մեծ քանակ: Իհարկե, այդ քանակը սահմանափակ է լինելու` սարքի բարձր գնի պատճառով: Այստեղ մեզ պետք է որոշ մաթեմատիկա, ինչպես նաև մի-քանի ենթադրություններ և մոտավորացումներ: 

  • Ենթադրենք, որ փորձարկման է ենթակա մի սարք, որի հուսալիության հավանականությունը (այսինքն այն հավանականությունը, որ սարքը կկատարի իր առաքելությունը) p է: Մենք այս p-ն չգիտենք, և փորձում ենք այն պարզել` փորձարկման միջոցով:
  • Ենթադրենք, որ մենք արեցինք N քանակությամբ փորձ, և դրանցից հաջողությամբ պսակվեց միայն m-ը: 
  • Եթե այս ամբողջը կրկնենք, ապա հավանականությունը, որ N փորձից նորից կստանանք m հաջողություն, հետևյալն է. P(m) = BIN(m, N, p), որը բինոմյալ բաշխման հավանականության ֆունկցիան է: Այստեղ գործածվում է հետևյալ կարևոր մոտավորացումը. փորձերի արդյունքները իրարից անկախ են: Իրականում սա երաշխավորված չէ. եթե օրինակ կան նախագծային սխալներ ապա նրանք կազդեն բոլոր փորձերի արդյունքների վրա, դարձնելով դրանք փոխկապակցված: Բայցևայնպես, սա ստատիստիկ մոդելավորման վատ սկիզբ չէ:
  • Վերջապես այստեղ կարևոր է հետևյալ հարցը` ո՞րն է հավանականությունը, որ փորձարկվող համակարգն ունի հուսալիության հավանականություն, որը առնվազն p է: Դա կարելի է հաշվել հետևյալ ձևով. C(p) = BINCDF(m-1, N, p), որտեղ BINCDF-ը բինոմիալ բախշման կումուլյատիվ հավանականությունն է:

Եկեք դիտարկենք կոնկրետ օրինակ: Ենթադրենք` արվել է 30 փորձ, և նրանցից հաջողությամբ է ավարտվել 25-ը: Այստեղ կարելի է տալ հետևյալ հարցը. մենք ուզում ենք 99% վստահությամբ համոզված լինել, որ իրական պատերազմի դեպքում այս սարքը կկարողանա խոցել թշնամական թիրախների առնվազն p*100 տոկոսը… ո՞րն է p-ն, եթե մենք ունենք վերոհիշյալ փորձի արդյունքները: Այս դեպքում մեզ պետք է լուծել (թվային մեթոդներով) հետևյալ հավասարումը` 0.99 = BINCDF(25-1,30,p): 

Պատասխանը հետևյալն է` p=0.6, այսինքն` մոտ 60%: Ընթերցողը կարող է ինքը համոզվել սրանում, գործածելով WolframAlpha օնլայն հետևյալ հաշվարկը ահա այստեղ, և փորձելով p-ի տարբեր արժեքներ, մինչև չգտնվի p-ի այն արժեքը, որը ֆունկցիային տալիս է 0,99 արժեք (իհարկե սա կարելի է նաև անել ուրիշ վերլուծական ծրագրերով, օրինակ python-ի scipy մոդուլով):

Հետևաբար, ենթադրական այս սցենարի արդյունքների հիմքի վրա կարելի է ասել, որ եթե օրինակ պատերազմի ժամանակ պաշտպանվող ուժի դեմ դուրս գա 200 տանկ, ապա վերոհիշյալ ենթադրական ԱԹՍ-ի 200 միավորներով կարելի կլինի խոցել դրանցից ընդամենը 120-ը: Իհարկե, կարելի է ավելի շատ ԱԹՍ գործածել` 200-ից բաղկացած տանկային ուժը համարյա ամբողջովին ոչնչացնելու համար կպահանջվի 200/0,6 = 333 ԱԹՍ:

Մենք կարող ենք նաև պատասխանել հետևյալ հարցին` եթե օրինակ արվել է 10, 30 կամ 100 փորձ, ի՞նչ է ասում մեզ հաջող փորձերի տոկոսային քանակը` p-ի մասին: Ահա ներքևում տալիս ենք գրաֆիկը, որով կարելի է տեսնել երկու թվերի կապը: N-ը դա ընդհանուր փորձերի քանակն է:

Ի՞նչ ենք մենք տեսնում: Փորձերի հաջող տոկոսի ավելացման հետ ավելանում է հուսալիության հավանականությունը, այսինքն` սարքերի այն երաշխավորված տոկոսը, որը ապագա մարտական գործողությունների դեպքում կխոցի թիրախը: Նկատեք, որ անգամ եթե 30-ից 30 փորձերը հաջող են ավարտվել, միևնույն է հուսալիության հավանականությունը 100% չէ, այլ մոտ 80% է. սա արտացոլում է սահմանափակ տվայլներից բխող անորոշությունը: Մենք նաև տեսնում ենք, որ որքանով բարձր է փորձերի ընդհանուր քանակը (10, 30,100,10000), այնքան ավելի բարձր է հուսալիության աստիճանը. որքան շատ են տվյալները, այնքան բարձր է երաշխավորված հուսալիությունը: Վերը բերված գրաֆիկի հաշվարկները կարելի է վերարտադրել հետևյալ Jupyter notebook-ով:

Նկարագրվածը վերացական օրինակ է: ԱԹՍ-ի տեղը կարող է լինել ցանկացած ուրիշ սիստեմ` ՀՕՊ, հրետանի և այլն: Վերջնական հարցը, որին կարող են պատասխանել միայն ռազմական մասնագետները, հետևյալն է` արդյոք այս կամ այն p-ի արժեքը բավարար է ընդհանուր մարտական խնդիրը կատարելու համար: Ընդ որում, պետք է հաշվի առնել, որ p-ի ցածր արժեքը միշտ չէ, որ վատ է, քանի որ կարելի է այդ ծացր արժեքը կոմպենսացնել ավելի շատ միավորներ գործածելով… վերջում կարևորը p/գին հարաբերությունն է. որքան այն բարձր լինի, այնքան լավ: 

Ինչպե՞ս են արվում փորձարկումները ՀՀ զինված ուժերի կողմից

Իսկ ինչպե՞ս են արվում փորձարկումները ՀՀ զինված ուժերի կողմից: Մենք դա չգիտենք, որովհետև կառավարությունը դրա մասին տեղեկություններ չի հրատարակում: Չեմ կարծում, որ այս հանգամանքը կապ ունի «գաղտնիության կարիքի» հետ, քանի որ վերը նկարագրված մեթոդաբանությունը հայտնի է ամբողջ աշխարհին, և դրա նկարագրությունները կարելի է գտնել ազատ գրականության մեջ, օրինակ՝ հետևյալ հղումով. Pass-Fail Testing: Statistical Requirements and Interpretations, 2-րդ պարագրաֆ: (Գաղտնիքը, իհարկե շատ կարևոր է ռազմական գործում: Բայց հաճախ մենք փորձում ենք գաղտնի պահել ակնհայտը` ի վնաս մեզ)։ Որ արվում են փորձեր, մենք գիտենք ԲՏԱ նախարարության տարածած տեսահոլովակներից: Տեսահոլովակները առկայծում են հատուկ գրաֆիկ էֆեկտներով, բայց շատ բան չեն ասում փորձարկումների գիտական խստապահանջության աստիճանի մասին:

Այս հոդվածի նպատակները մի քանիսն են: Առաջինը՝ ցույց տալն է, որ անգամ «ռազմական գործից հեռու» գիտնականները կարող են գործածել իրենց իմացած մաթեմատիկայի և ֆիզիկայի գիտելիքները ռազմական կարևոր հարցերին պատասխաններ որոնելու համար: 

Երկրորդը` ընթերցողին ընդհանուր գծերով ծանոթացնել փորձարկման մեթոդաբանության մաթեմատիկայի հետ, որը բավականաչափ պարզ է (գոնե` մաթեմատիկայի ֆակուլտետի 3-րդ կուրսի ուսանողի համար), բայց և միաժամանակ բավականաչափ կիրառելի է տարբեր ռազմական խնդիրներում: 

Վերջապես՝ երրորդ նպատակը ռազմական գործում գիտական խստապահանջության կարևորության ընդգծումն է: Գիտական խստապահանջությունը այս հարցերում միայն կուժեղացնի ռազմարդյունաբերությունը և երկարատև առումով կբերի Հայաստանի պաշտպանության ամրապնդմանը: