據(jù)美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)5月8日消息,該局?jǐn)M借助人工智能推動(dòng)空對(duì)空作戰(zhàn)的自動(dòng)化,啟動(dòng)“空戰(zhàn)演化”項(xiàng)目,提高自主作戰(zhàn)技術(shù)。
人工智能(AI)已經(jīng)打敗了象棋高手、圍棋冠軍、職業(yè)撲克選手,現(xiàn)在又擊敗了在線戰(zhàn)略游戲《Dota 2》和《星際爭(zhēng)霸 2》的世界頂級(jí)人類玩家。但目前還沒有人工智能可以在高速、超重力的戰(zhàn)斗機(jī)空戰(zhàn)中戰(zhàn)勝人類。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)經(jīng)過發(fā)展,加入了越來越多的人機(jī)組合,因此 DARPA 致力于推動(dòng)空對(duì)空作戰(zhàn)的自動(dòng)化,期望實(shí)現(xiàn)機(jī)器速度級(jí)別的反應(yīng)時(shí)間,把飛行員解放出來,關(guān)注更宏觀的空戰(zhàn)。
將空中格斗移交給人工智能并不是為了格斗(這在未來應(yīng)該很少見),而是為了讓飛行員相信人工智能和自動(dòng)化可以應(yīng)對(duì)高端作戰(zhàn)。人類戰(zhàn)斗機(jī)飛行員學(xué)會(huì)起飛、導(dǎo)航和降落后,就立刻開始學(xué)習(xí)空戰(zhàn)操控了。與人們普遍認(rèn)為的相反,新戰(zhàn)斗機(jī)飛行員學(xué)習(xí)空戰(zhàn),是因?yàn)榭諔?zhàn)是一個(gè)磨練飛行員表現(xiàn)和信任的熔爐。要讓飛行員更快地從戰(zhàn)斗機(jī)操作者轉(zhuǎn)變?yōu)槿蝿?wù)戰(zhàn)斗指揮官,將動(dòng)態(tài)變化的空戰(zhàn)任務(wù)交給駕駛艙的無人、半自動(dòng)空中設(shè)施托管,人工智能必須首先證明自己能滿足基本要求。
為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局啟動(dòng)了“空戰(zhàn)演化”項(xiàng)目(Air Combat Evolution,ACE)。該項(xiàng)目旨在通過人機(jī)協(xié)同空戰(zhàn)來增加飛行員對(duì)自主戰(zhàn)斗技術(shù)的信任。2019年5月17日,該局將在美國(guó)弗吉尼亞州阿靈頓為感興趣的研究人員舉行“提案者日”(Proposers Day)活動(dòng)。
該局戰(zhàn)略技術(shù)辦公室(Strategic Technology Office,STO)“空戰(zhàn)演化”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示,“未來的戰(zhàn)爭(zhēng)要求人工操作平臺(tái)與無人系統(tǒng)并肩作戰(zhàn),所以能夠信任自主性這一點(diǎn)非常關(guān)鍵。未來,我們期望在視覺范圍內(nèi)的空戰(zhàn)中,人工智能負(fù)責(zé)處理瞬間的機(jī)動(dòng)操作,讓飛行員更安全、工作更高效,因?yàn)樗麄円汛罅康臒o人駕駛系統(tǒng)編排成一個(gè)具有壓倒性戰(zhàn)斗效果的網(wǎng)絡(luò)?!?/p>
“空戰(zhàn)演化”是 DARPA 戰(zhàn)略技術(shù)辦公室為實(shí)現(xiàn)其“馬賽克戰(zhàn)”(mosaic warfare)愿景而設(shè)計(jì)的若干項(xiàng)目之一。“馬賽克戰(zhàn)”將作戰(zhàn)的概念從主要強(qiáng)調(diào)高效載人系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩d人系統(tǒng)與更低成本的無人系統(tǒng)的聯(lián)合應(yīng)用。載人系統(tǒng)成本高、研發(fā)時(shí)間長(zhǎng),而無人系統(tǒng)則可依賴最新技術(shù)進(jìn)行快速研發(fā)、部署、升級(jí),應(yīng)對(duì)不斷變化的威脅。將載人飛機(jī)與廉價(jià)得多的無人系統(tǒng)組合起來,構(gòu)建一塊“馬賽克”,在這塊“馬賽克”中,單個(gè)“部件”可以很容易地重新組合,產(chǎn)生不同的效果,或者在被摧毀時(shí)可迅速對(duì)其進(jìn)行替換,從而增強(qiáng)作戰(zhàn)能力。
“空戰(zhàn)演化”項(xiàng)目將按照空戰(zhàn)規(guī)則訓(xùn)練人工智能,與訓(xùn)練戰(zhàn)斗機(jī)新手飛行員相似,從簡(jiǎn)單的一對(duì)一場(chǎng)景下的基本戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)作開始。雖然空戰(zhàn)在行為上高度非線性,但也有一個(gè)明確的目標(biāo)、可測(cè)量的結(jié)果、以及飛機(jī)動(dòng)力學(xué)的固有物理限制,讓這種形式成為了高級(jí)戰(zhàn)術(shù)自動(dòng)化的良好測(cè)試范例。與人類飛行員作戰(zhàn)訓(xùn)練相同,無人駕駛飛機(jī)上的戰(zhàn)斗機(jī)教官飛行員將密切監(jiān)控人工智能性能的擴(kuò)展,這將有助于戰(zhàn)術(shù)與技術(shù)的共同發(fā)展。這些各領(lǐng)域的專家將在整個(gè)“空戰(zhàn)演化”項(xiàng)目中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
“只有當(dāng)人類飛行員確信人工智能算法在處理有界、透明和可預(yù)測(cè)的行為方面是可信的,空中作戰(zhàn)場(chǎng)景的難度和真實(shí)性才會(huì)增加?!痹擁?xiàng)目負(fù)責(zé)人說,“虛擬測(cè)試之后,我們計(jì)劃在小型飛機(jī)上演示一對(duì)一纏斗算法,最終實(shí)現(xiàn)真人全尺寸無人駕駛團(tuán)隊(duì)與具有代表性的飛機(jī)進(jìn)行空戰(zhàn)?!?/p>
DARPA為每個(gè)研究領(lǐng)域?qū)ふ覐V泛的潛在提案者,包括小公司和幾乎沒有國(guó)防部工作經(jīng)驗(yàn)的學(xué)者。為此,在“空戰(zhàn)演化”項(xiàng)目第一階段開始之前,該局將資助一項(xiàng)獨(dú)立的、有限范圍的研究,聚焦第一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域:一對(duì)一空戰(zhàn)中個(gè)人戰(zhàn)術(shù)行為的自主化。這項(xiàng)名為“阿爾法空戰(zhàn)試驗(yàn)”(AlphaDogfight Trials)的初步征集活動(dòng)將由美國(guó)空軍創(chuàng)新催化劑(AFWERX)公司發(fā)布,該公司的使命是在啟動(dòng)速度上為空軍面臨的挑戰(zhàn)尋找新的解決方案。該試驗(yàn)將讓人工智能空戰(zhàn)算法在一場(chǎng)錦標(biāo)賽式的比賽中相互較量。
“通過該公司的這些試驗(yàn),我們期待發(fā)掘出空戰(zhàn)模擬和游戲領(lǐng)域中的頂級(jí)算法開發(fā)人員?!痹撠?fù)責(zé)人表示,“我們希望他們能幫助我們?yōu)榭諔?zhàn)項(xiàng)目奠定基本的人工智能元素,隨著項(xiàng)目的推進(jìn),我們可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建?!?/p>
數(shù)據(jù)與計(jì)算發(fā)展前沿2019年3期