DARPA在AI控制飞机方面实现重大突破

美国国防部高级研究计划局(简称DARPA)是美国国防部的一个分支机构，正在开发雄心勃勃的、奇特的飞机设计，比如没有控制面的飞机或自由升降机水上飞机。周三，该机构公布了可能是迄今为止最具开创性的项目的关键细节。

在过去的四年里，DARPA一直在开发其空战进化(ACE)计划，该计划旨在将人类飞行员与人工智能和机器学习系统在缠斗场景中组合起来。据该机构称，该计划在9月份达到了新的高度，首次在真正的飞机上进行了人工智能与人类的缠斗。

该机构表示，在测试期间，人工智能没有违反制定飞行员安全和道德规范的训练规则。换句话说，它和人类飞行员一样安全。

DARPA称这一成就是“根本性的范式转变”，类似于人工智能计算机在国际象棋比赛中击败人类对手的开端。据报道，中国军事研究人员在2023年3月取得了类似的成就，其中一架飞机由人工智能操作，另一架由地面人员控制。

该机构表示，研究人员还“开创了训练和测试人工智能代理遵守安全要求的新方法，包括飞行包线保护和空中/地面避免碰撞，以及战斗训练规则、武器交战区域和明确的火力通道等道德要求”。

这一点意义重大，因为根据DARPA的说法，之前商用和军用飞机上的自主集成使用了启发式或基于规则的系统，这些系统是为可预测或可重复的情况而设计的。更复杂的场景，比如狗斗，对于这样的模型来说是不切实际的，因为设计师必须考虑的可能性太多了。

机器学习人工智能模型比基于规则的模型更难以预测和解释。但它们在动态分析复杂场景方面非常出色。

DARPA将人工智能缠斗视为“达到目的的一种手段”，因为它打算将其研究结果更广泛地应用于军用飞机上的人工智能集成。另一个目标是培养飞行员对机器的信任。他们的想法是，如果机器人可以在像近距离战斗这样危险的场景中发挥作用，那么人类可以相信它在不那么危险但同样复杂的情况下也能发挥作用。

“优化航空航天飞行器人工智能性能和安全性的最有效途径是什么?”这是该机构提出的问题。

为了评估人工智能在缠斗中的应用，工程师们开发了X-62A，这是一架改装的F-16测试飞机，也被称为可变飞行模拟器测试飞机(VISTA)。独特的是，VISTA能够模拟其他飞机飞行时的情况。

加州爱德华兹空军基地(edw)美国空军试飞员学校首席试飞员比尔·格雷说:“想象一下你在研究设施中拥有的模拟器实验室。”“我们把整个模拟器实验室塞进了一架F-16，这就是VISTA。”

从2020年开始，工作人员使用计算机在模拟环境中测试人工智能系统，在21次试飞过程中，逐步发展到由ACE算法控制的实际飞行。出于安全考虑，两名人类飞行员留在了驾驶舱内。

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人工智能每天都要接受重新训练工程师们在一夜之间更新了飞行控制规则，并对飞机进行了重新编程，让它在第二天早上飞行。在测试过程中进行了超过100,000行软件更改。

今年9月，一架F-16和由ace控制的VISTA进行了首次空战。这架自动驾驶飞机进行了防御和进攻演习，以1200英里/小时的速度接近2000英尺的有人驾驶飞机。

所有的自主演示都在空军试飞员学校进行，DARPA表示他们将在2024年继续进行。希望这些结果可以在未来对其他场景的测试中重复。研究人员相信他们可以做到。

格雷说:“我们学到的每一课都适用于我们可以交给自主系统的每一项任务。”

与DARPA一样，美国空军也致力于探索自主飞行系统。除了参与ACE，国防部还通过其创新部门AFWERX开发此类技术。上周，美国空军部长弗兰克·肯德尔(Frank Kendall)告诉美国国会议员，他将在不久的将来进入一架自动驾驶飞机的驾驶舱美国空军周三证实，这架飞机是vista。