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人工智能将从实验室走向空战战场

人工智能将从实验室走向空战战场
2021年04月06日 15:16 新浪网 作者 中青数字传播
“忠诚僚机”等无人飞行器将搭载人工智能技术。 图片来源 美国波音公司

  综合编译 张贵余

  在未来的空中战场,你的战友和对手可能不是人类,而是算法和代码。3月中旬,美国国防高级研究计划局(DARPA)宣布,经过一系列测试,由该机构研发的人工智能(AI)系统控制的战机已具备编队作战能力,空中作战专用AI从虚拟世界走进现实指日可待。

  曾以5比0完胜人类飞行员

  有关人工智能的测试,是DARPA“空战进化”(ACE)项目的组成部分。这个雄心勃勃的计划,专注于探索人工智能和机器学习如何推动空对空战斗实现自动化。

  DAPRA官网消息显示,ACE项目的第一阶段已经过半。今年2月,在约翰斯·霍普金斯应用物理实验室上演了一场代号“混战1”的模拟空战。模拟战采用2对1模式,即两架“蓝方”(代表友军)战机,在AI指挥下联手迎击来袭的“红方”(代表敌军)战机。

  这次测试是去年8月在同一地点举行的“阿尔法狗斗试验”的延续。当时,美军邀请了8支技术团队,使用它们各自研发的AI展开一对一淘汰赛。胜出的人工智能团队借助空战模拟器与经验丰富的战斗机飞行员一较高下,最终,机器以5比0的悬殊比分完胜人类。

  这次模拟空战的结果带来了强烈的“技术震撼”,AI在未来空战中的巨大潜力得到证实。DARPA项目经理丹·贾沃赛克表示,“项目的第一阶段结束时,我们最主要的工作是让人工智能算法适应从虚拟到现实的转换,我们准备在2021年年底前开始真实的飞行测试。如何处理这种从虚拟环境到现实世界的转变,是对大多数人工智能算法的严峻考验。”

  与只使用机载枪炮的“阿尔法狗斗试验”相比,“混战1”测试不仅实现了编队作战,还引入了更多进攻手段,包括远程空对空导弹。贾沃塞克补充说:“新的交战方式表明我们在‘信任算法’这方面迈出了重要一步,可以借此评估AI为了防止误伤友军而如何进行自我规制。当电脑在动态的、混乱的、有人类飞行员参与的环境中使用进攻性武器时,这一点非常重要……这样的环境同样有助于我方提升对抗时的合作能力。”

  

  美国“战区”网站载文称,迄今为止,ACE项目在模拟空战中大获成功,接下来还得进行真实飞行,以便考察人类飞行员的生理参数特别是对AI的信任。去年这个项目刚启动时,DARPA就强调了人类飞行员建立对人工智能的信赖的重要性,称这项研究的最终目标是允许AI对飞机进行精确操作,人类飞行员则专注于宏观决策。

  为此,在艾奥瓦大学理工学院的支持下,测试人员将操纵一架L-29型喷气教练机升空。飞机座舱内加装了传感器,用来测量飞行员的生理反应,以便了解人类是否信任人工智能。执行测试任务期间,坐在座舱前座的驾驶员严格遵循人工智能发出的指令操作飞机,自身不作任何决策;对接受评估的后座飞行员来说,这种感觉就像是机器人在开飞机一般。

  美军勾画“三步走”路线图

  根据DARPA公开的信息,ACE项目可以分为三个阶段。拟定于今年晚些时候开始的第二阶段测试将引入螺旋桨动力飞机等小尺寸目标,确保人工智能算法顺利脱离虚拟环境,融入现实飞行。同时,一架L-39型喷气教练机正在接受改装,以搭载面向第三阶段测试的人工智能“飞行员”,AI系统在现实世界中的空中战斗预计在2023年至2024年全面展开。

飞行员借助模拟器与人工智能联手作战。 图片来源 美国国防高级研究计划局

  人工智能的可靠性一旦被证实,DARPA就会着手将相关技术植入现役装备,特别是基于“忠诚僚机”概念的无人驾驶飞行器,让它们与人类操作的战斗机合作。理想状况下,无人机能够完全自主地进行空中格斗,战线后方的人类飞行员可以把精力集中到指挥上。

  AI技术对全自动无人平台自主实施空对空及空对地打击这一愿景至关重要。未来,无人机可以不打折扣地实现和载人飞机相同的功能,其人工智能“大脑”能更快、更准确地进行决策,在更短的时间内处理海量信息,无须担心被混乱的战况干扰。AI还可以推动无人机联网,最大限度地发挥集群作战效率,因为AI之间的决策传递和任务分配速度,比人类驾驶的战机编队快得多。

  另据美国《空军》杂志介绍,人工智能技术的另一个分支是“虚拟副驾驶”,这是由美国空军研究实验室负责运作的项目。通过这条路径,基于ACE三阶段计划衍生出的软件和其他自动化系统,有望为载人飞机的机组人员提供全方位技战术支援。

  人工智能技术不仅可以为无人机注入“灵魂”,也可以让载人战机获得高效的辅助决策手段。时至今日,代码和算法在模拟空战中的强大实力已得到初步证明,在此基础上,也许过不了多久,人们就能看到搭载AI相关技术的战机活跃在现实世界的作战行动当中。

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