Salvamento y Haciendo Da OODA Loop

John Boyd

CO - AUTORES

Rik F. van Hemmen

Hannah van Hemmen

Presidente y socio senior, MARTIN, OTTAWAY, van HEMMEN & DOLAN, INC.

Especialista senior en programas ambientales, Port Authority of NY & NJ

Este artículo es un extracto modificado de un documento técnico más extenso titulado "Teoría de juegos para el profesional marítimo" escrito por Rik van Hemmen y Hannah van Hemmen. Originalmente se publicó en Soundings en 2014 y se vuelve a publicar y se actualiza ligeramente a pedido de la presidente del Comité de Marketing y Comunicaciones de la ASA, Rebecca García-Malone, quien profesa una secreta fascinación por el tema. E l salvamento siempre está relacionado con circunstancias cambiantes y en rápido desarrollo. El salvamento se puede comparar con una lucha contra la naturaleza y a algunas personas les gusta pensar en ello en términos de combate.

Un concepto de combate (y teoría de juegos), el bucle OODA, tiene una aplicación muy útil en el salvamento.

El bucle OODA fue desarrollado por John Boyd, un oficial y piloto de la Fuerza Aérea de los EE.UU. que fue uno de los personajes más asombrosos de la segunda mitad del siglo XX del que nadie ha oído hablar. En el ámbito de la ingeniería, fue uno de los principales sintetizadores del caza F-16 y también fue un piloto de combate increíble. En la década de 1950, desarrolló un método de entrenamiento de piloto de combate al que finalmente llamó bucle OODA.

Significa “Observar”, “Orientar (orientar)”, “Decidir” y “Actuar”. El ciclo es continuo, por lo que vuelve a "Observar" después de "Actuar".

Un novato en una cabina de combate tiende a observar a los combatientes enemigos y luego se congela en pánico, sin saber qué hacer hasta que lo derriban. Para evitar una muerte prematura, John Boyd capacitaría al novato para observar (obtener datos), para averiguar dónde estaba el problema (orientar; ¿qué me matará, qué me hará ganar?), Para participar en la opción que sea más efectiva bajo las circunstancias (decidir; esta es una tarea compleja y profundamente técnica en los aviones de combate), tomar la acción (actuar) y ver qué sucedió después de que se tomó la acción y comenzar el ciclo de nuevo. El truco consiste en realizar este bucle más rápido que el oponente.

A nivel de ingeniería, OODA es un circuito de retroalimentación simple y bien conocido en la mayoría de las ramas de la ingeniería. Como tal, la base del bucle OODA no es nada mágico, pero el objetivo del bucle OODA es salir del bucle antes que el oponente (o no morir en una situación de rápido desarrollo).

El bucle OODA puede ser increíblemente eficaz en muchas circunstancias marítimas. Curiosamente, los métodos de John Boyd a menudo fueron ignorados por la Fuerza Aérea, pero los Marines y los Navy Seals de los EE. UU. Tomaron en serio sus conceptos y lo nombraron Marine honorario. Estos servicios están bastante familiarizados con los conceptos de bucle OODA y lo consideran parte de su formación. Resulta que el bucle OODA es igualmente útil en el rescate. La calidad de un bucle OODA está determinada por la calidad de los pasos y la velocidad de ejecución del bucle. Por lo tanto,

Figure 1. // Figura 1.

As such, the effectiveness (V) of OODA loops can actually be described as a function of component quality and speed (reference Figure 1).

Reliability for any one component is 1 if the OODA component has no flaws vis-a-vis the opponent or objective, but a reliability of 1 is not necessarily required to get out on top if you loop faster, or if your overall OODA value V is higher than the adversary.

Failure (zero reliability) in any one component results in an OODA loop value of zero and long performance times rapidly result in a low value OODA loop.

Underlying all four steps is a training function. If the result of the first OODA loop pass does not result in death, each subsequent loop adds a level of learning until success (or death) is achieved. Meanwhile, the feedback loop allows for correction as long as death does not occur.

In ship navigation the Observe component of the OODA loop speaks for itself, the Orient component is the placement of the vessel relative to other vessels and hazards, the Decide component is the resolution of the situation within the rules of navigation, and the Act component is the physical response of the vessel.iii

This description of navigation in terms of OODA is as fascinating in ship collision scenarios as it is in fighter aircraft combat.

Ships need to have relatively high OODA loop effectiveness with regard to navigation. This can be achieved by high reliabilities in all components and high performance speeds. However, in ship navigation, high performance speeds cannot always be achieved. On a super tanker Observe, Orient and Decide may work reasonably well (similar to smaller vessels), but the Act response time may be so high that disaster cannot be avoided. On high speed ferries the Observe, Orient and Decide cycles need to be matched to the vessel’s speed.

Analysis within the OODA loop context shows that certain navigational systems are more viable than others. As such, zero Observation (deaf operation in total fog) does not result in reliable navigation, but a low level of Observation (operation in fog) may work with a navigator that keeps close track of their Orientation, can make rapid Decisions, and has a maneuverable vessel (example: a Maine lobster boat without radar, in a familiar estuary, in total fog, may have an acceptable OODA value). many levels. It is not known if Admiral Wayne Meyers, the technical father of Aegis, was aware of John Boyd’s work, but Admiral Meyers’ approach on Aegis is an uncanny application of OODAiv concepts.

Admiral Meyers drove the system even deeper by adopting the “Build a Little, Test a Little, Learn a Lot” approach which, in essence, is the substitution of many rapid OODA loops in the design and development of the system instead of counting on one big (long duration) OODA loop.

It is particularly satisfying to realize that Admiral Meyer’s approach resulted in a (relatively) low-cost Ballistic Missile Defense system after hundreds of billions of dollars had been spent on systems with inherently weak single OODA loops. Unfortunately, the OODA approach did not make its way into US Navy wheelhouses and shipboard Aegis Combat Information Centers and culminated in the deadly ACX Crystal, USS Fitzgerald collision in 2017.

An OODA loop can return a zero value if any one of the steps fails. The Fitzgerald crew actually managed to provide a zero-reliability value in all four steps, they did not Observe, they did not Orient, they did not Decide, and they did not Act. Moreover, they failed to complete even one loop over a period of more than one hour.

Let’s get back to marine salvage, which by nature, also operates in the OODA realm. Salvage often entails rapidly developing situations similar to navigation. Skilled salvage masters display excellent OODA skills, even though salvage teams often operate with tremendous handicaps in the Observe and Orient phases in the early stages of a salvage project. Therefore, salvage does not always succeed in the first loop. Today, salvage tends to operate in the public eye, and the public’s general lack of understanding of the very nature of marine salvage (ie. nothing is certain to work) can result in unproductive (and too often ignorant) press coverage when success is not achieved on the first pass.

One of the authors was engaged in such a salvage effort (New Carissa, 1999), in an engineering function, when the general press routine was heavily focused on postmortem analysis of unsuccessful salvage attempts. The author was asked how this issue could be addressed and in reflection, it became apparent that the ‘issue’ was the lack of visible salvage activity between subsequent salvage attempts. In other words, when an OODA cycle was in the Orient and Decide phase, the press had a field day reporting on the lack of activity and interpreted that as incompetence. In reality, the Decide

una gran cantidad de datos pero una velocidad de bucle lenta no resultarían en un bucle ganador. La falla en cualquier parte del bucle da como resultado la falla del bucle en su totalidad.

Como tal, la efectividad (V) de los bucles OODA se puede describir en realidad como una función de la calidad y velocidad de los componentes – observe figura 1.

La confiabilidad para cualquier componente es 1 si el componente OODA no tiene fallas con respecto al oponente u objetivo, pero no se requiere necesariamente una confiabilidad de 1 para llegar a la cima si recorre más rápido, o si su valor OODA general V es más alto que el adversario.

La falla (confiabilidad cero) en cualquier componente da como resultado un valor de bucle OODA de cero y tiempos de rendimiento largos rápidamente dan como resultado un bucle OODA de valor bajo.

Detrás de los cuatro pasos hay una función de entrenamiento. Si el resultado del primer pase de bucle OODA no da como resultado la muerte, cada bucle subsiguiente agrega un nivel de aprendizaje hasta que se logra el éxito (o la muerte). Mientras tanto, el circuito de retroalimentación permite la corrección siempre que no ocurra la muerte.

En la navegación de barcos, el componente Observar del bucle OODA habla por sí mismo, el componente Oriente es la ubicación de la embarcación en relación con otras embarcaciones y peligros, el componente Decidir es la resolución de la situación dentro de las reglas de navegación y el componente Actuar es la respuesta física del buque. Esta descripción de la navegación en términos de OODA es tan fascinante en escenarios de colisión de barcos como en el combate de aviones de combate.

Los barcos deben tener una efectividad de bucle OODA relativamente alta con respecto a la navegación. Esto se puede lograr mediante una alta confiabilidad en todos los componentes y altas velocidades de rendimiento. Sin embargo, en la navegación de barcos, no siempre se pueden lograr velocidades de alto rendimiento. En un súper petrolero Observe, Orient and Decide puede funcionar razonablemente bien (similar a los buques más pequeños), pero el tiempo de respuesta de Act puede ser tan alto que no se puede evitar el desastre. En los ferries de alta velocidad, los ciclos de observación, orientación y decisión deben adaptarse a la velocidad del barco.

El análisis dentro del contexto del bucle OODA muestra que ciertos sistemas de navegación son más viables que otros. Como tal, la Observación cero (operación para sordos en niebla total) no da como resultado una navegación confiable, pero un nivel bajo de Observación (operación en niebla) puede funcionar con un navegador que mantiene un seguimiento cercano de su Orientación, puede tomar decisiones rápidas y tiene un barco maniobrable (ejemplo: un barco de langosta de Maine sin radar, en un estuario familiar, en total niebla, puede tener un valor OODA aceptable).

El combate naval a menudo se puede condensar en un bucle OODA y el increíble Sistema de combate Aegis de la Armada de los EE. UU. Es una aplicación máxima en muchos niveles. No se sabe si el almirante Wayne Meyers, el padre técnico de Aegis, conocía el trabajo de John Boyd, pero el enfoque del almirante Meyers sobre Aegis es una aplicación asombrosa de los conceptos de OODA. El almirante Meyers impulsó el sistema aún más profundamente al adoptar el enfoque "Construya un poco, pruebe un poco, aprenda mucho" que, en esencia, es la sustitución de muchos bucles rápidos de OODA en el diseño y desarrollo del sistema en lugar de contar con uno. bucle OODA grande (de larga duración).

Es particularmente satisfactorio darse cuenta de que el enfoque del almirante Meyer dio como resultado un sistema de defensa contra misiles balísticos de (relativamente) bajo costo después de que se gastaron cientos de miles de millones de dólares en sistemas con bucles OODA únicos inherentemente débiles. Desafortunadamente, el enfoque de OODA no llegó a las timoneras de la Marina de los EE. UU. Ni a los Centros de Información de Combate Aegis a bordo de los barcos y culminó en la colisión mortal ACX Crystal, USS Fitzgerald en 2017.

Un bucle OODA puede devolver un valor cero si falla alguno de los pasos. La tripulación de Fitzgerald en realidad logró proporcionar un valor de confiabilidad cero en los cuatro pasos, no observaron, no orientaron, no decidieron y no actuaron. Además, no pudieron completar ni siquiera un ciclo durante un período de más de una hora. Volvamos al salvamento marino, que por naturaleza también opera en el ámbito OODA. El salvamento a menudo implica situ-

aciones de rápido desarrollo similares a la navegación. Los maestros de salvamento hábiles muestran excelentes habilidades OODA, aunque los equipos de salvamento a menudo operan con enormes desventajas en las fases de observación y orientación en las primeras etapas de un proyecto de salvamento. Por lo tanto, el salvamento no siempre se realiza correctamente en el primer ciclo. Hoy en día, el salvamento tiende a operar a la vista del público, y la falta generalizada de comprensión del público sobre la naturaleza misma del salvamento marino (es decir, nada es seguro que funcione) puede resultar en una cobertura de prensa improductiva (y con demasiada frecuencia ignorante) cuando el éxito no es logrado en la primera pasada.

Uno de los autores participó en un esfuerzo de salvamento (New Carissa, 1999), en una función de ingeniería, cuando la rutina general de la prensa se centró en gran medida en el análisis post mortem de los intentos de salvamento fallidos. Se preguntó al

A failure to use OODA// No usar OODA

phase in modern salvage tends to be heavily controlled by various review stages of a plan by government agencies. This same problem also occurred in the Deepwater Horizon response efforts

Within the salvage team, it became apparent that instead of running a continuous single OODA loop, there should be a simultaneous second OODA loop that follows a somewhat alternate approach, a Plan B. As soon as Plan A reverted to the Observe, Orient and Decide phases, Plan B would be in the Act phase and provide sufficient press interest to contain the Monday morning quarterbacks. As such, an external driver resulted in two nested OODA loops rather than a single OODA loop.

In the time domain this can be represented as shown on Figure 2. Not all scenarios allow this approach. For example, if the Observe phase depends on the result of the Act, it is impossible to build an independent OODA loop with the same objective. However, if there are sufficient resources in a salvage situation, occasionally a second semi-independent OODA loop may be effective, both with regard to ultimate technical and public relations objectives.v The ultimate effect is that a salvor with a level of familiarity of OODA loops, can more rapidly synthesize solutions and develop solutions that are more rugged and effective.

However, one very important caution needs to be provided. Central to all game theory concepts is the need to start with effective data. The application of any game theory concept is pointless if there is no reliable data. This may be inherently apparent to salvors, mariners and engineers, but we can be easily drawn into the game too deeply and fail to make proper observations. Failure to make proper observations simply starts a pointless OODA loop. Data is everywhere and often important data is ignored, and bad data accepted as true. People too deeply engaged in their game often lose sight of their objectives too. It is also important to realize that failures are also data points and should not be ignored. Often failures are taught as stories, and storytelling has been found to be incredibly important as a training function in highly skilled, complex professions such as salvage.vi Stories require vocabularies, and good vocabularies result in more effective stories and improved retention. As such, we can tell a story, but if we can conclude it with: “Well, this was a great OODA start, but ultimately an OODA failure” the story can be mentally filed by the learner under “salvage” and “OODA” and when a similar event occurs in the field, the learner will recognize the situation and say: “Oh, Oh, what we have here is an OODA failure” and make a rapid correction.

One of the authors pondering his OODA loop// Uno de los autores ponderando su bucle OODA This is why we will illustrate the application of the OODA loop with a real-life story:

The Titanic struck the iceberg and there was immediate flooding. The entire engineering staff ran to the engine spaces and started innumerable OODA loops in an attempt to keep the vessel afloat, to keep the pumps running, and to keep the lights on.

The engineering staff was incredibly effective and the vessel’s lights were still on when the vessel took her final plunge, and this made the Titanic engineers enter history with the highest regard and praise for their skills, actions and heroism. However, both on a salvage, and a game theory level, the OODA loops were not properly designed. Somewhere in the Observe, Orientate,

Decide and Act loop there should have been some consideration of an abandon ship option, but there wasn’t, and, therefore, every single engineer aboard the Titanic went down with the ship.

Remarkably, in the official report for the Costa Concordia incident, the engineers did include the abandon ship option in their OODA loops and were still praised for their actions. Unlike the Master, they did not prematurely abandon ship and stayed on till the very last moment when there was no other option in the next OODA loop than for them to save their own lives. The real lesson is that true salvors will run OODA loops to the last moment, but are not the least bit interested in a hero’s death.

Reference Notes:

[i] In air to air combat one decision-act option is to bail out, which disrupts the loop, but might prevent death. The bail decision should be part of the decision options in any OODA loop.

[ii] You cannot outrun a bear – you just have to run faster than the other guy.

[iii] This system is actually applied in autonomous navigation or driving. Faster sensors and computers have allowed these loops to run faster which has allowed these systems to perform to a human level of reliability. Humans probably still decide faster, but the sensors are so much faster than our eyes that, overall, the human and autonomous OODA loops are comparable.

[iv] It is important to insist that OODA is something people have been doing at various levels since they descended from the apes and a reasonable case can be made that dogs function in the OODA realm too. However, the difference between primates and humans is that, when properly trained, they can conceptualize and thereby drive a concept to new realizations and uses.

[v] The nested OODA loop approach could be quite effective in the operation of Navy vessels, since Navy ships are designed to run redundant systems. In the initial stages of combat, these systems can run their own loops where the commander can select the loop with the highest available OODA value to engage first, while the other loops run as backup.

[vi] See “Sources of Power” by Klein, which argues very effectively that story telling is central to training and since beer and stories go together, beer (in moderate quantities) actually is very important to training.

autor cómo se podría abordar este problema y, reflexionando, se hizo evidente que el "problema" era la falta de actividad de salvamento visible entre los intentos de salvamento posteriores. En otras palabras, cuando un ciclo OODA estaba en la fase Orientar y Decidir, la prensa tuvo un día de campo informando sobre la falta de actividad y lo interpretó como incompetencia. En realidad, la fase de decisión en el salvamento moderno tiende a estar fuertemente controlada por varias etapas de revisión de un plan por parte de agencias gubernamentales. Este mismo problema también ocurrió en los esfuerzos de respuesta de Deepwater Horizon.

Dentro del equipo de salvamento, se hizo evidente que en lugar de ejecutar un solo bucle OODA continuo, debería haber un segundo bucle OODA simultáneo que siga un enfoque algo alternativo, un Plan B. Tan pronto como el Plan A vuelva a Observar, Orientar y Decidir fases, el Plan B estaría en la fase Act y proporcionaría suficiente interés de prensa para contener a los mariscales de campo del lunes por la mañana. Como tal, un controlador externo dio como resultado dos bucles OODA anidados en lugar de un solo bucle OODA.

En el dominio del tiempo, esto se puede representar como se ve en Figura 2.

Figure 2. Effect on press coverage using a single OODA loop compared to two nested OODA loops // Figura 2.Efecto en la cobertura de prensa utilizando un solo bucle OODA en comparación con dos bucles OODA anidados

No todos los escenarios permiten este enfoque. Por ejemplo, si la fase Observar depende del resultado de la Ley, es imposible construir un bucle OODA independiente con el mismo objetivo. Sin embargo, si hay suficientes recursos en una situación de rescate, ocasionalmente un segundo ciclo OODA semi-independiente puede ser efectivo, tanto en lo que respecta a los objetivos técnicos como de relaciones públicas finales.

El efecto final es que un salvador con un nivel de familiaridad con los bucles OODA, puede sintetizar soluciones más rápidamente y desarrollar soluciones que son más resistentes y efectivas. Sin embargo, se debe proporcionar una advertencia muy importante. Para todos los conceptos de la teoría de juegos es fundamental la necesidad de comenzar con datos efectivos. La aplicación de cualquier concepto de teoría de juegos no tiene sentido si no existen datos fiables.

Esto puede ser inherentemente evidente para los salvadores, marineros e ingenieros, pero es fácil que nos sumerjamos demasiado en el juego y no podamos hacer las observaciones adecuadas. Si no se hacen las observaciones adecuadas, simplemente se inicia un bucle OODA sin sentido.

Los datos están en todas partes y, a menudo, los datos importantes se ignoran y los datos incorrectos se aceptan como verdaderos. Las personas demasiado comprometidas con su juego a menudo también pierden de vista sus objetivos. También es importante darse cuenta de que las fallas también son puntos de datos y no deben ignorarse. A menudo, los fracasos se enseñan como historias, y se ha descubierto que la narración es increíblemente importante como función de entrenamiento en profesiones complejas y altamente calificadas como el salvamento. Las historias requieren vocabularios, y los buenos vocabularios dan como resultado historias más efectivas y una mejor retención. Como tal, podemos contar una historia, pero si podemos concluirla con: "Bueno, este fue un gran comienzo OODA, pero en última instancia un fracaso OODA", la historia puede ser archivada mentalmente por el alumno bajo "salvamento" y "OODA". y cuando ocurre un evento similar en el campo, el alumno reconocerá la situación y dirá: "Oh, oh, lo que tenemos aquí es una falla OODA" y hará una corrección rápida.v Es por eso que ilustraremos la aplicación del bucle OODA con una historia de la vida real:

El Titanic chocó contra el iceberg y hubo una inundación inmediata. Todo el personal de ingeniería corrió hacia los espacios del motor y comenzó innumerables bucles OODA en un intento de mantener la embarcación a flote, mantener las bombas en funcionamiento y mantener las luces encendidas.

El personal de ingeniería fue increíblemente efectivo y las luces de la embarcación aún estaban encendidas cuando la embarcación dio su último salto, y esto hizo que los ingenieros del Titanic entraran en la historia con el mayor respeto y elogio por sus habilidades, acciones y heroísmo. Sin embargo, tanto a nivel de recuperación como de teoría de juegos, los bucles OODA no se diseñaron correctamente. En algún lugar del ciclo Observar, Orientar, Decidir y Actuar, debería haberse considerado la opción de abandonar el barco, pero no la hubo y, por lo tanto, todos los ingenieros a bordo del Titanic se hundieron con el barco.

Sorprendentemente, en el informe oficial del incidente de Costa Concordia, los ingenieros incluyeron la opción de abandonar el barco en sus bucles OODA y aún así fueron elogiados por sus acciones. A diferencia del Maestro, no abandonaron prematuramente el barco y se quedaron hasta el último momento cuando no hubo otra opción en el siguiente ciclo de OODA que salvar sus propias vidas.

La verdadera lección es que los verdaderos salvadores ejecutarán bucles OODA hasta el último momento, pero no están interesados en lo más mínimo en la muerte de un héroe.