Mengapa Intelijen Swarm Penting untuk Pesawat Luar Angkasa Otonom

Hingga baru-baru ini, metode dominan untuk memproduksi mesin bergerak, baik itu pesawat terbang, pesawat luar angkasa, atau kapal selam, adalah merancangnya bersama sistem mekanik yang sudah mapan. Baru-baru ini, gagasan “bionik” muncul, di mana desain buatan meniru yang biologis, terutama untuk karakteristik seperti morfologi dan lokomosi. Ini dapat berupa meniru capung untuk membuat mikrodrone, tangan manusia untuk robot, atau membangun kendaraan bawah air berbentuk makhluk laut.

Pendekatan ini membantu memanfaatkan miliaran tahun proses evolusi yang telah mengoptimalkan bentuk dan struktur untuk kondisi tertentu, biasanya dengan tren kuat efisiensi energi dan ketahanan yang sulit ditandingi oleh desain rekayasa buatan.

Sebuah makalah ilmiah baru berusaha mendorong gagasan ini lebih jauh, ditulis oleh peneliti di Universitas Peking dan China Academy of Aerospace System and Innovation. Studi tersebut berargumen bahwa konsep baru yang disebut Extensive Bionic Intelligence (EBI) dapat memperkuat sistem buatan lebih lanjut dengan mentransplantasikan mekanisme evolusi yang disempurnakan selama miliaran tahun, terutama untuk aplikasi antariksa.

Makalah ini dipublikasikan di Chinese Journal of Aeronautics¹ dengan judul “Thoughts on extensive bionics intelligence in aerospace field”.

Bionik vs Bionik Ekstensif

Alasan mengapa sistem kompleks secara perlahan mengambil lebih banyak inspirasi dari sistem biologis adalah karena, seiring meningkatnya kompleksitasnya, desainnya menghadapi masalah yang sama dengan organisme biologis:

• Jaringan kompleks dari berbagai komponen perlu bekerja bersama secara mulus.
• Perubahan kondisi dan lingkungan memerlukan adaptasi cepat.
• “Munculnya fungsi-fungsi canggih pada tingkat makroskopik yang tidak ada pada komponen individu, berkembang secara teratur dalam lingkungan dinamis.”

Itulah mengapa konsep bionik muncul:

“Bionik adalah mengambil organisme tertentu sebagai objek dan meniru fitur khasnya, untuk mencapai konsistensi tinggi antara sistem buatan dan organisme alami dalam atribut fisik, karakteristik gerakan, dan skenario aplikasi. Mengejar kesamaan tertinggi antara objek buatan dan organisme alami merupakan ide dasar bionik.”

Hal ini dapat menghasilkan desain yang sangat menarik menyerupai hewan, misalnya desain drone bawah air yang mirip manta dari Northrop Grumman (NOC ) (ikuti tautan untuk laporan kami tentang perusahaan tersebut).

Namun, pendekatan ini juga terbatas karena hanya dapat meniru organisme nyata. Ia tidak dapat banyak mengiterasi desain, dan pada akhirnya akan dibatasi oleh desain yang masuk akal untuk struktur biologis yang rapuh, bukan oleh desain yang terinspirasi kehidupan dengan mempertimbangkan keunggulan material buatan.

Itulah mengapa pendekatan baru “bionik ekstensif” kini dipertimbangkan. Ia tidak hanya meniru hasil akhir (organisme hidup) tetapi juga proses yang menciptakannya, yang mungkin atau tidak menghasilkan hasil serupa ketika diterapkan pada sistem buatan.

“Bionik ekstensif membebaskan diri dari pola pikir ‘korespondensi satu-satu’ yang stereotip (misalnya, merancang ikan robot hanya dengan meniru makhluk berenang atau drone dengan menyalin hewan terbang). Ia mengeksplorasi berbagai pola biologis di alam, termasuk pola morfologis, pola struktural, pola perilaku, pola penalaran, pola organisasi, dan pola kawanan, kemudian mengabstraksikan metodologi universal yang diterapkan pada sistem buatan.”

Sumber: Chinese Journal of Aeronautics

Menerapkan Bionik Ekstensif

Secara keseluruhan, Extensive Bionic Intelligence (EBI) berupaya mengintegrasikan banyak bidang ilmiah ke dalam aliran baru rekayasa dan desain:

• Evolusi biologis (kemunculan kecerdasan dalam alam),
• Landasan material dan mekanisme pemrosesan informasi neuroscience (dasar neural kecerdasan)
• Ilmu kognitif (manifestasi fundamental kecerdasan),
• Psikologi (manifestasi lanjutan kecerdasan) mengintegrasikan teori multidisiplin untuk membentuk kerangka teoritis dan teknologi bagi ilmu kecerdasan.

Hal ini diharapkan sangat relevan untuk sistem yang terinspirasi bio dan intelijen kawanan, khususnya pengembangan masa depan pesawat luar angkasa otonom dan cerdas serta sistem antariksa.

“Organisme yang lebih kompleks juga menyediakan paradigma berharga. Misalnya, jaringan saraf terdistribusi dan kognisi fleksibel gurita menunjukkan kecerdasan terdesentralisasi dan kemampuan pemecahan masalah adaptif, memberikan wawasan baru dalam merancang sistem tak berawak yang sangat otonom.”

EBI juga dapat menambahkan nilai dengan mengintegrasikan lebih dari satu desain sekaligus, menjadikannya lebih mampu menciptakan drone atau “ekosistem” robotik dibandingkan peniruan satu-satu pada bionik klasik.

Ini akan memfasilitasi integrasi lintas disiplin dari banyak sistem dan tujuan, menjauh dari pendekatan bionik sederhana sebelumnya yang sejauh ini hanya menghasilkan hasil campuran dalam penerapan alat fungsional.

“Teknologi EBI memecahkan fenomena isolasi spesies dalam proses pembelajaran biologis, meninggalkan pendekatan transfer yang sederhana dan kasar seperti ‘meniru ikan di bawah air’, ‘meniru burung dalam penerbangan’, dan ‘meniru serigala di darat’.”

Sumber: Chinese Journal of Aeronautics

Para peneliti memberikan serangkaian contoh di mana pendekatan tersebut dapat berhasil, termasuk untuk intelijen kawanan:

• Perilaku kawanan burung untuk koordinasi multi-UAV (lingkup imitasi luas).
• Algoritma sekolah ikan untuk mengoptimalkan kontrol formasi satelit (melampaui batas spesies).
• Eksplorasi sistem kawanan tak berawak (pemberdayaan integrasi lintas disiplin).
• Meniru prinsip sistem saraf manusia untuk mensimulasikan agen kognitif mirip manusia dengan kemampuan berpikir dan belajar. (fokus pada konsep kecerdasan)

Inteligensi Bionik Ekstensif untuk Antariksa

EBI untuk Persepsi Lingkungan

Organisme biologis memanfaatkan penglihatan polarisasi untuk navigasi, menghindari predator, berburu, dan komunikasi. Mereka juga menciptakan banyak bentuk penglihatan dan indera yang dapat diterapkan pada desain buatan:

• Laboratorium Penelitian Angkatan Udara AS telah menerapkan sistem mata majemuk pada misil udara-ke-udara jarak pendek, memungkinkan penguncian target cepat oleh pencari.
• Sistem mata majemuk buatan melengkung CurvACE diterapkan pada drone untuk odometri jarak pendek, pelacakan target, dan eksperimen stabilisasi visual.
• Deteksi astronomi sinar-X bidang lebar melalui teknologi pencitraan fokus sinar-X mata lobster oleh Observatorium Astronomi Nasional Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (NAOC).
• Meniru dengan jaringan saraf buatan urutan lonjakan asinkron hewan untuk melaporkan perubahan cahaya ke otak, membantu dalam penangkapan dinamika berkecepatan tinggi.

EBI untuk Komputasi Terintegrasi

Penelitian dari Universitas Tsinghua menggunakan jaringan konvolusional berbasis array memristor untuk mencapai efisiensi energi dua urutan besaran lebih tinggi dibandingkan Unit Pemrosesan Grafis (GPU) saat memproses Convolutional Neural Networks (CNN).

Demikian pula, komputasi neuromorfik seperti chip neuromorfik Darwin III dari Universitas Zhejiang dapat mendukung lebih dari 2 juta neuron dan 100 juta sinaps pada satu chip, mendekati jumlah neuron pada hewan sederhana.

Peniruan neurologi hewan ini dapat turun hingga tingkat transistor, dengan transistor neuromorfik nanowire silikon yang meniru plastisitas neuronal melalui film silikat sol-gel yang didoping ion.

EBI untuk Pengambilan Keputusan Individu

Secara umum, pengambilan keputusan otonom berada di bawah batasan komputasi, penyimpanan, dan keterbatasan sumber daya lebih daripada kecerdasan terpusat yang dapat mengakses superkomputer atau komputasi awan.

EBI dapat menggunakan algoritma genetika, optimisasi kawanan partikel, optimisasi serigala abu-abu, dan algoritma kawanan ikan buatan untuk menentukan gerakan, arah, tindakan, dll., dari robot dan drone.

Ini sesuai dengan pergeseran dari aset antariksa yang dikendalikan secara terpusat ke sistem otonom yang harus membuat keputusan berguna dengan daya, bandwidth, komputasi, dan pengawasan manusia yang terbatas.

Model dopamin berbasis bio yang terinspirasi untuk pengambilan keputusan otonom pada robot bahkan dapat dikembangkan, di mana dopamin mengatur motivasi dan hadiah, seperti pada otak manusia.

EBI untuk Kontrol Kooperatif

Apa yang disebut “intelijen kawanan” bergantung pada munculnya perilaku kelompok yang cerdas dan kompleks serta koordinasi, meskipun kecerdasan individu terbatas. Sekolah ikan, kawanan burung, dan kawanan lebah menunjukkan kapasitas tersebut.

Kontrol kooperatif yang terinspirasi bio dan tidak memiliki node pusat tetap dapat memungkinkan kawanan pesawat luar angkasa beroperasi tanpa topologi komunikasi yang kaku, meningkatkan ketahanan terhadap skenario tak terduga seperti ketidakhadiran atau kegagalan individu.

EBI untuk Teori Permainan Adversarial

Sebagai salah satu aplikasi kawanan buatan dan bionik adalah dalam telekomunikasi dan aplikasi pertahanan, kemampuan untuk menyerang atau menahan serangan menjadi penting.

Hal ini membuat perilaku kelompok biologis seperti pak beruang yang berburu secara kooperatif atau sekolah ikan yang menghindari pengepungan menjadi sangat menarik. Ini juga dapat meningkatkan efisiensi kelompok dengan mengorbankan komponen individu dalam kawanan, misalnya mengorbankan satu penghindar untuk memastikan pelarian yang lain, serupa dengan predator kuat yang memangsa individu lemah dalam kelompok mangsa.

EBI, AI & Teknologi Antariksa

Membuat Teknologi Antariksa Adaptif

Perkembangan cepat kecerdasan buatan menjadikan inteligensi bionik ekstensif semakin penting untuk aplikasi antariksa. Pentingnya teknologi antariksa yang terus meningkat, berkat peluncur yang dapat digunakan kembali, juga membuat peningkatan otonomi pesawat luar angkasa menjadi krusial.

“Empat kemampuan kunci ‘akses ke luar angkasa, pemanfaatan luar angkasa, pengembangan luar angkasa, dan eksplorasi luar angkasa’ menuntut standar lebih tinggi pada sistem antariksa baru, termasuk sistem transportasi luar angkasa, infrastruktur luar angkasa, manufaktur luar angkasa, sistem eksplorasi ruang dalam, dan sistem pengembangan.”

Idealnya, sistem antariksa AI yang terinspirasi bio tersebut akan mengintegrasikan beberapa kemampuan:

• Sistem terintegrasi persepsi, memori, penalaran, dan pengambilan keputusan menggunakan EBI.
• Intelijen kawanan menciptakan perilaku global kompleks dari aturan lokal sederhana dan menjaga kestabilan serta prediktabilitasnya.
• Restrukturisasi dinamis konektivitas neuronal untuk beradaptasi dengan skenario baru dan melampaui batas dataset pelatihan awal.

Sumber: Chinese Journal of Aeronautics

Mempercepat Pengembangan EBI

Para peneliti berargumen bahwa untuk mempercepat pengembangan dan adopsi Extensive Bionic Intelligence, beberapa langkah perlu diambil.

Langkah pertama adalah pembuatan basis data bio-intelijen yang lengkap. Hal ini penting untuk memproses dan mengkategorikan volume besar data observasi biologis, secara bertahap menyempurnakan basis data bio-intelijen. Dengan cara ini, standarisasi data biologis yang heterogen akan memastikan kegunaannya untuk pemodelan komputasi dan perancangan prototipe fisik.

Setelah basis data intelijen biologis yang komprehensif ini dibuat, akan memungkinkan untuk dengan cepat memilih target imitasi yang paling sesuai dengan tugas dari basis data tersebut. Hal ini tetap harus selaras dengan tujuan manusia, yang mungkin tidak sederhana.

“Kesulitan teknis utama adalah membangun mekanisme pemetaan yang tepat yang menyelaraskan keunggulan biologis kompleks dengan tugas rekayasa spesifik misi, sambil menghindari penyederhanaan berlebihan atau kehilangan esensi fungsional.”

Selanjutnya, mekanisme evolusi cepat perlu dibangun untuk mencapai pelatihan yang gesit bagi lingkungan dan masalah baru. Hal ini juga harus mengintegrasikan teknologi persepsi dan kontrol bionik ekstensif.

Setelah semua langkah ini diambil, bidang EBI seharusnya dapat berkontribusi pada eksplorasi otonom ruang dalam, koordinasi multi-robot ekstraterestrial, dan sistem satelit berbasis perangkat lunak, mendorong peningkatan lonjakan dalam kecerdasan sistem tak berawak antariksa.

Berinvestasi dalam Intelijen Tanpa Awak

Kratos Defense & Security Solutions

Dimulai dengan fokus pada infrastruktur dan jaringan telekomunikasi pertahanan, Kratos sejak 2004 telah melakukan serangkaian akuisisi perusahaan elektronik dan pertahanan kecil atau menengah.

Hal ini menjadikannya pemasok penting solusi telekomunikasi antariksa.

Sumber: Kratos Space

Kratos juga berkembang cepat di segmen drone dan misil, terutama kategori amunisi “murah dan cukup baik”, yang penting karena produksi sistem senjata mahal dalam peran serangan dan pertahanan kesulitan mengikuti konsumsi dalam konflik seperti Ukraina dan Iran.

Dengan demikian, Kratos adalah penyedia mesin misil subsonik dan supersonik seperti turbojet seri GEK dan motor roket padat Zeus.

Ia juga memproduksi XQ-58 Valkyrie Uncrewed Tactical Aircraft (UTA) serta target udara drone untuk menguji senjata.

Di darat, mereka menciptakan truk remote-controlled dan self-driving serta sistem logistik darat, laser energi tinggi, platform mobile ringan yang terlindungi dari interferensi elektromagnetik sistem C5ISR (Command, Control, Communications, Computers, Cyber, Intelligence, Surveillance, and Reconnaissance), dan Sentinel Weapon System, sistem rudal balistik antarbenua (ICBM) berbasis darat yang sedang dikembangkan

Perusahaan seperti Kratos cukup kecil untuk tetap gesit, namun cukup besar untuk memiliki kemampuan menerapkan konsep baru seperti Extensive Bionic Intelligence pada drone otonom dan senjata lainnya. Dengan demikian, mereka kemungkinan dapat memanfaatkan kemajuan paralel dalam edge AI, sensor fusion, koordinasi terdesentralisasi, dan perencanaan misi multi-agen.

(Anda juga dapat membaca laporan investasi lengkap kami tentang Kratos untuk informasi lebih lanjut)

Berita Saham dan Perkembangan Terbaru Kratos Defense & Security Solutions (KTOS)

Studi Dirujuk

^{1. Junzhi Yu, et al. Thoughts on extensive bionics intelligence in aerospace field. Chinese Journal of Aeronautics. 13 Maret 2026, 104161. https://doi.org/10.1016/j.cja.2026.104161}