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美國開發戰機AI::將取代飛行員,成未來空戰主角?

近日,美國宣佈,已經同意歐洲盟友提出的向烏克蘭提供美制F-16戰鬥機的請求。美國以及歐洲國家將會在未來的一年或者數年內,向烏克蘭提供一大批F-16戰鬥機,以幫助烏克蘭重建空軍。本次牽頭向烏克蘭提供F-16戰鬥機的不是美國,而是俄羅斯的「大冤家」英國。歷史上只要英國站在了俄羅斯的對立面,俄羅斯的日子通常都不會太好過,看來這次也不例外。至於美國為什麼沒有率先向烏克蘭提供F-16戰鬥機,有一種說法認為這主要是因為美國正在考慮一個更加大膽的計劃。近年來,美國「先進研究計劃署」正在大力開發空戰AI系統,這種說法認為美國正在嘗試空戰AI系統與F-16之間的整合。如此看來,不排除美國將來可能為烏克蘭提供帶有空戰AI系統的F-16戰鬥機。

▲VISTA-X62A,圖片來源:網絡

單純從技術研究的角度來說,由於美國的空戰AI系統研究還只是停留在實驗室研究階段,因此在這樣重要的研發階段,如果空戰AI系統能夠和俄羅斯空天軍飛行員在烏克蘭戰場上來上一場真刀真槍的正面對決,無疑將會為美國空戰AI系統的發展提供非常大的幫助。美國已經通過事實證明,空戰AI相比於人類飛行員而言更具優勢,不管是在戰鬥機的操作速度還是戰鬥策略的選擇上,它們的反應速度都更快而且決策也更加合理。

▲「阿爾法狗鬥」大賽,圖片來源:網絡

2016年,美國退役的空軍上校基恩-李就曾體會過被空戰AI擊敗的滋味。當時他的對手是美國辛辛那提大學和美國空軍共同研發的一款名為「阿爾法」的空戰人工智能系統。儘管基恩-李有着上千小時的戰鬥機飛行經驗,而且可以駕駛4種不同類型的戰鬥機,但是仍然在與「阿爾法」的對戰中輸了個乾淨徹底,戰鬥的結果在當時也成為了轟動一時的新聞傳遍了美國。

僅僅4年後,2020年在美國「先進研究計劃署」的牽頭下,美國空軍又舉辦了一場名為「阿爾法狗斗大賽」的空戰AI大賽。不過與之前的對戰方式不同的是,這些全新的人工智能系統不再是由大學或者美國空軍開發。美國空軍作為主辦方,邀請了8家美國公司各自開發各自的人工智能空戰系統並進行對決。這些公司既包括了洛馬和佐治亞理工等這樣的著名的公司和大學,但是也包括了很多不知名的如Aurora、Perspecta、Episci等這樣的小公司。在經過了多輪的角逐當中,一家名為「蒼鷺系統」的公司最終在激烈的角逐中勝出了。

▲「阿爾法狗鬥」大賽,圖片來源:網絡

儘管「蒼鷺系統」公司確實沒什麼名氣,但是從比賽的整個過程來看,「蒼鷺系統」公司開發的空戰人工智能系統可以說完全做到了對其他公司同類產品以及人類飛行員的碾壓。比賽的規則其實非常簡單,就是F-16戰鬥機在模擬機上進行對決,而且雙方都不能使用導彈,只能使用機炮機型對決。在近距離「狗鬥」當中,常見的戰斗方式包括「雙環戰鬥」、「單環戰鬥」等等,由於雙方使用的是相同的機型,因此不存在最小轉彎半徑以及轉彎速度方面的差距,所以戰鬥的結果完全取決於雙方的反應速度和決策能力。

由於各家公司使用的都是「深度強化學習」算法,因此想要戰勝對方,唯一的方法就是能夠做好算法方面的工作,訓練AI能夠在成千上萬次的訓練中找到最優解,這一點顯然是「蒼鷺系統」公司做得更好。既然「蒼鷺系統」公司的空戰人工智能都能夠打敗對方公司的同類產品,那麼打敗人類其實也就不是多麼困難的事情了。畢竟空戰人工智能在決策時間上更短,而且往往得到的是限定情況下的「最優解」。

▲與AI交戰的人類飛行員,圖片來源:網絡

一個人類飛行員或許已經經過了成千上萬次的訓練,但也不一定每次都能做到在戰鬥中打出「最佳表現」,然而人工智能就不存在這樣的問題了,因為它們只要不是系統問題,幾乎不會出現任何錯誤。更重要的是,美國空軍不只是在「模擬機」上測試了人工智能的能力,他們已經將其安裝在了F-16D戰鬥機上。2022年底,美國已經對人工智能整合F-16戰鬥機進行了測試。這次測試進行了17個小時,這架代號VISTA-X62A的F-16D戰機在人工智能的操作下飛行的非常平穩,但至於其是否訓練了空中加油或者對地攻擊任務,目前我們還不得而知。

也許正是由於以上的事實,才使得很多人認為,既然已經時隔半年了,或許美國已經開發出了更為成熟的空戰人工智能系統了。而要對其進行「升級」,似乎就不應該錯過本次俄烏衝突的好機會。然而,儘管以上的事實已經足以說明美國空戰人工智能系統的發展取得了驚人的成就,但是這些還不足以證明美國的空戰人工智能系統,已經具備了駕駛真機和人類飛行員在真實條件下進行「決鬥」的能力。

▲VISTA-X62A,圖片來源:網絡

首先,人工智能系統在進行單項任務的時候確實有非常大的優勢,但是駕駛戰鬥機並不是單任務活動,他需要飛行員掌握多種技能,包括能夠操作飛行系統、讀取儀表、識別目標、讀取故障參數等至少十幾種技能。目前的空戰人工智能AI還不具備這樣的能力,即便這些能力AI都一一學會了,如此複雜的技能之間如何融合、如何計算參數,也至少需要一台大型計算機做運算方面的支撐。而這樣的計算機最終還能不能塞進戰鬥機的體內,可能還是一個大問題。其次,AI的決策能力是否強大,關鍵還是取決於數據庫。「阿爾法狗鬥」比賽設置的對戰場景相比於現實而言是極度簡化了的,因此開發人員能夠為其提供大量的數據進行人工智能訓練。

然而現實往往要比實驗室的情況複雜百倍千倍。一旦加入了空空導彈、防空導彈、無人機等等,要想讓AI在現實中立於不敗之地,就需要給AI餵大量的數據,但是這樣的數據開發人員是否掌握,也是一個不確定的問題。

▲「阿爾法狗鬥」大賽,圖片來源:網絡

因此從目前的情況來看,AI版本的F-16戰鬥機至少10年內仍然不會出現在戰場上。然而這並不足以否定空戰人工智能的開發價值。從實用角度而言,空戰人工智能相比於人類飛行員至少有3個方面的絕對優勢。第一,F-16戰鬥機能夠承受的最大過載在11G左右,但是人類飛行員的極限通常只有7到9個G,因此無法把F-16戰鬥機的潛力挖掘到極限,AI顯然就沒有這方面的煩惱了。第二,從操作速度和細節處理甚至決策正確性上,AI都有着足以碾壓人類的能力。最後,AI系統的成熟意味着其徹底改變未來空戰的場景。未來空戰很可能不再出現人類飛行員,空戰的結局也將取決於哪個國家的AI算法更加強大。因此掌握了更強大空戰AI系統的國家更容易獲得優勢。但這樣的場景究竟會何時出現,可能還是一件很不確定的事情。

責任編輯: 夏雨荷  來源:軍武次位面 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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