美國國防高等研究計畫署(DARPA)正著手開發無人戰鬥機技術,其所進行的空戰進化(ACE)計畫已經獲得初步的成果,目前於計畫的第一階段,發展出先進的人工智慧演算法,可以模擬操控戰鬥機與敵機在空中纏鬥,而且還能多架戰機共同合作。

去年啟動的ACE計畫,目標是要發展出達人類水準,可被人類信任、可擴展且可人機協同空戰的人工智慧自駕系統。在計畫第一階段,無論是在視距內或是視距外,先進的人工智慧戰機都可以良好地與敵機在空中戰鬥,DARPA策略技術辦公室Col. Daniel Javorsek專案經理提到,第一階段計畫結束前,最大的重點在於將人工智慧演算法的模擬,過渡到真實的飛行上,並為2021下半年的實際飛行演練做準備。

在2020年8月,霍普金斯大學應用物理實驗室進行了AlphaDogfight試驗,共由8個團隊組成,以人工智慧執行一對一F-16空中混戰模擬,獲得第一名的人工智慧,隨後在模擬器中,與經驗豐富的F-16戰鬥機駕駛員進行了5次模擬戰,以5比0的成績打敗人類駕駛員。

在今年2月的時候,ACE演算法開發團隊完成了下一階段的人工智慧模擬混戰,這次的混戰擴展了模擬環境,在環境中放入2架友軍F-16戰鬥機以及1架敵軍戰機,並且在模擬中加入更多類型的武器,包括用於精準射擊的短程槍枝,和可鎖定遠處目標的遠程導彈。

Col. Daniel Javorsek提到,更多的武器選擇和更多架的飛機,代表著能探索更多種,在AlphaDogfight試驗所沒辦法提供的動態狀態,而這對於建立可信任演算法是重要的第一步,因為能夠評估人工智慧代理如何限制火力使用,而不至於自相殘殺。這在動態且讓人困惑的情況尤其重要,因為在空戰中,可能同時存在由人工智慧和人類駕駛的戰鬥機,並在兩架戰機追擊敵方飛機時,產生難以判斷是否開火的複雜情形。

ACE計畫的另一重點,是要評估駕駛員對人工智慧,在進行戰鬥演練的信任程度,為了測得這個資料,測試飛行員駕駛實驗室的L-29噴射教練機進行了數次飛行,該教練機機艙內裝設了感測器,能夠測量駕駛員的生理反應,以作為駕駛員是否信任人工智慧的參考。

L-29噴射教練機為兩座位的飛機,雖然研究人員告訴後座駕駛員,飛機完全是由人工智慧駕駛,但是其實是由前座駕駛艙飛行人員,充當人工智慧的執行器,執行人工智慧所生成的飛行控制輸入,但對後座的飛行員來說,就像是人工智慧在操縱飛機一樣。

這樣的實驗,如同紀錄開發自動駕駛車時的重要指標解除自駕(Disengagement),研究人員也在紀錄人工智慧控制戰機解除自駕的時間,不過是透過評估飛行員頭部的位置以及眼睛在座艙中的視線來達成,透過測量飛行員在自駕中,多常往窗外看,並與他們在戰鬥管理(Battle Management)任務上花的時間進行比較。

除了在2021年下半年將進行的中型飛機測試之外,ACE計畫也開始修改L-39大型噴射教練機,除了要創建L-39飛行模型之外,還要以人工智慧進行預測和戰術決策,預計將會在2023年末和2024年展開計畫第三階段,由人工智慧駕駛L-39,實際進行飛行並在空中纏鬥。


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