隨著無人機(jī)將承擔(dān)更多的作戰(zhàn)任務(wù),“AI輔助空戰(zhàn)”或?qū)?yīng)運(yùn)而生

美國防預(yù)研局（DARPA）啟動(dòng)了“空戰(zhàn)進(jìn)化”（ACE）項(xiàng)目，旨在研究人-機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)，即在最激烈的空中格斗情況下，測試人類飛行員和人工智能（AI）實(shí)體如何相互取信的問題。

DARPA設(shè)立ACE項(xiàng)目的背景，是美軍認(rèn)為人類飛行員即將和諸如“忠誠僚機(jī)”的無人機(jī)共同作戰(zhàn)，而“忠誠僚機(jī)”的能力比目前的無人機(jī)將大幅提高，而且將幫助有人機(jī)躲避敵方戰(zhàn)斗機(jī)和防空系統(tǒng)的打擊。

“忠誠僚機(jī)”將普遍應(yīng)用

美國空軍的“忠誠僚機(jī)”項(xiàng)目通過有人駕駛的五代戰(zhàn)機(jī)如F-35等來控制無人機(jī)的作戰(zhàn)，F(xiàn)-35上的飛行員對(duì)無人機(jī)下達(dá)指令，“忠誠僚機(jī)”將自主完成預(yù)定任務(wù)。與此同時(shí)，F(xiàn)-35將成為空中飛行指揮中心，在融入人工智能技術(shù)后，人類飛行員將執(zhí)行更少的傳統(tǒng)飛行操作，而更像一名團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)人來領(lǐng)導(dǎo)無人機(jī)作戰(zhàn)。而且，與無人機(jī)共同作戰(zhàn)也讓飛行員能夠消化和使用F-35所獲得的大量數(shù)據(jù)，畢竟飛行員可能無法用到傳感器所得到的所有數(shù)據(jù)，但無人機(jī)可能會(huì)利用它們。

波音公司公開展出的“空中力量協(xié)作系統(tǒng)”的全尺寸模型，可能成為“忠誠僚機(jī)”的方案之一。

對(duì)于未來的“忠誠僚機(jī)”概念應(yīng)用，美國空軍考慮為每架有人戰(zhàn)斗機(jī)配備幾架無人機(jī)，而且無人機(jī)將“十分廉價(jià)”，很容易就可以形成足夠的規(guī)模。最終，美國空軍計(jì)劃將所有前線戰(zhàn)斗機(jī)F-35、F-22甚至全新的B-21轟炸機(jī)都配置無人僚機(jī)。

“忠誠僚機(jī)”無人機(jī)如果要完成“幫助有人機(jī)躲避空中打擊”的任務(wù)，那么必須要具有一定的空中格斗能力，雖然未必要求一定能夠擊落敵機(jī)，但至少要能對(duì)敵機(jī)造成一定的“困擾”。

研發(fā)用于狗斗的AI

因此，DARPA將在ACE項(xiàng)目下開展由AI驅(qū)動(dòng)的空中格斗競賽，并將其視為研發(fā)空對(duì)空自動(dòng)作戰(zhàn)軟件的第一步。雖然AI的決策水平未必比人類飛行員更高，但由AI控制的戰(zhàn)斗機(jī)作戰(zhàn)反應(yīng)更快，而且經(jīng)過深度學(xué)習(xí)后，AI的判斷能力可能會(huì)超過大多數(shù)“一般水平”的飛行員。

ACE項(xiàng)目將訓(xùn)練AI程序了解空中格斗規(guī)則，這與人類飛行員學(xué)習(xí)過程類似，一開始僅是簡單的基礎(chǔ)機(jī)動(dòng)，然后是一對(duì)一作戰(zhàn)場景，最后是更加復(fù)雜和快速變化的態(tài)勢。

數(shù)年前，由辛辛那提大學(xué)開發(fā)的一款A(yù)I程序，在模擬器中擊敗了一名“經(jīng)驗(yàn)豐富”的退役美國空軍上校。

最終，ACE項(xiàng)目將發(fā)展出可靠和可信的AI空中格斗軟件，該軟件可能將安裝于有人機(jī)和無人機(jī)上，不僅是有人機(jī)指揮、無人機(jī)執(zhí)行空戰(zhàn)，而是有人機(jī)和無人機(jī)共同執(zhí)行空空格斗任務(wù)，當(dāng)有人機(jī)和敵機(jī)格斗時(shí)，軟件向無人機(jī)發(fā)送相應(yīng)的指令，然后無人機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的配合作戰(zhàn)。當(dāng)由AI控制的無人機(jī)和對(duì)方的戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行空戰(zhàn)（盡管未必一定要求取勝）的時(shí)候，而飛行員則有更多的時(shí)間來觀察整個(gè)空中戰(zhàn)場。

DARPA相信空中格斗對(duì)于AI程序來說是良好的測試案例，因?yàn)樗忻鞔_定義的目標(biāo)，有可測量的結(jié)果，飛機(jī)也有內(nèi)在的物理極限，而AI性能范圍的擴(kuò)大將由人類飛行員監(jiān)控。AI可在視距空中格斗中操控瞬間的機(jī)動(dòng)，可將大量無人機(jī)整合成具有壓倒性作戰(zhàn)效果的網(wǎng)絡(luò)，讓飛行員更安全、更有效的作戰(zhàn)。

人類必須信任自己的AI隊(duì)友

ACE項(xiàng)目將研究測量、校準(zhǔn)、提升和預(yù)測人類對(duì)空戰(zhàn)自主系統(tǒng)信任的方法，因?yàn)楫?dāng)有人機(jī)和無人系統(tǒng)共同作戰(zhàn)時(shí)，飛行員對(duì)無人機(jī)自主能力的信任至關(guān)重要，如果飛行員無法信任AI系統(tǒng)，那么就無法將更多的精力投入到更高層次的空戰(zhàn)管理當(dāng)中。因此，只有當(dāng)人類飛行員確信人工智能算法在處理有限的、透明的和可預(yù)測的行為方面可以信賴，訓(xùn)練空中作戰(zhàn)場景的難度和真實(shí)性才會(huì)增加。

如果必要，數(shù)量更龐大的四代也可以與“忠誠僚機(jī)”系統(tǒng)聯(lián)合作戰(zhàn)。

在測試人類和AI在空中格斗中表現(xiàn)后，該項(xiàng)目將在模擬環(huán)境中驗(yàn)證人機(jī)編隊(duì)具有何種作戰(zhàn)能力，在這種環(huán)境中飛行員可指揮多架無人機(jī)，同時(shí)也有敵人的無人機(jī)和其他威脅因素。而在虛擬試驗(yàn)之后，空軍計(jì)劃在小型飛機(jī)上首先演示格斗算法，最終將在真實(shí)的飛機(jī)上驗(yàn)證全尺寸有人-無人編隊(duì)空中格斗。