Shield AI 的格斗算法开发了新颖的战斗机战术

一家为美国空军（USAF）开发人工智能的公司的负责人表示，其算法已经显示出在空战演习中即兴发挥和制定意想不到的战术的能力。

总部位于圣地亚哥的Shield AI与五角大楼合作开展了空战进化（ACE）项目，该项目正在使用经过特殊改装的洛克希德·马丁公司的F-16战斗机来突破自主飞行的极限。

美国空军和国防高级研究计划局（DARPA）的共同努力，ACE计划最近首次让人类战斗机飞行员与人工智能控制的喷气式飞机进行对抗，成为头条新闻。

虽然DARPA拒绝透露有关人机格斗演习的许多细节，但该秘密机构将这一努力描述为成功，Shield AI的算法在10个月内安全地执行了至少21架次。示威活动发生在 2022 年 12 月至 2023 年 9 月期间，地点在加利福尼亚州爱德华兹空军基地。

根据DARPA的说法，这些飞行具有“日益复杂的空战场景”，包括进攻性高方面机头对机头交战，涉及斗狗喷气式飞机以1,043kt（1,931km / h）的速度在610米（2,000英尺）内通过。

美国空军和DARPA的官员表示，该计划旨在建立人工智能飞行员的能力，并建立对人工智能系统的信任，而不是努力创造一个更好的斗狗者。

然而，在接受 FLIGHTGLOBAL 采访时，Shield AI 联合创始人 Brandon Tseng 透露，该公司的算法表现出很强的格斗能力——官方称为视距内 （WVR） 战斗。

“它将即兴发挥并提出新颖的战术，”曾国藩4月7日在佛罗里达州坦帕市举行的年度特种作战部队周会议上告诉FLIGHTGLOBAL。

Shield AI 的人工智能代理使用机器学习技术进行训练，并得到了有血有肉的美国空军飞行员的投入。它的开发涉及反复将人工智能系统置于模拟空战场景中，结果由战斗机飞行员审查和批评。

其结果是一种灵活的算法，能够完成多个战斗机的任务集，包括战斗护航和WVR交战。

“这些任务中的每一个都可以学习，”曾在美国海军担任海豹突击队员的曾说。

“学习”这些技能需要人工智能系统完成数百万次模拟运行，包括与其他竞争算法进行战斗。Tseng将这一过程描述为角斗士竞技场，其中表现最好的AI代理不断前进。这种达尔文主义的方法显然产生了一种在模拟环境中取得压倒性成功的产品，即使面对经验丰富的美国空军飞行员也是如此。

“很多飞行员都反对它，我们赢了，”曾说。“我们赢了99.9%的时间。”

这个数字指的是在模拟环境中的早期交战。DARPA拒绝透露AI和美国空军飞行员之间物理演习的具体结果。

Shield AI 代理通过快速采用比人类飞行员可能尝试的更危险或更具侵略性的战术来达到这一成功率。例如，该技术倾向于使用F-16的20毫米火神炮，这通常是现代战斗飞行员的最后手段。

Tseng说，通过反复模拟近距离战斗，该软件确定该战术在混战的前10秒内执行时，敌人的杀伤率达到了90%。

“它变得如此善于控制枪支和飞机，以至于它基本上总是会去杀人......在正面交战中，“他补充道。“试图正面做到这一点是一个非常危险的策略。

近距离战斗机战术通常要求通过进入敌机后方来占据上风——飞机脆弱的后部暴露在外。

“人类飞行员试图像《壮志凌云》一样躲在飞机后面，”曾说，他指的是这部流行的电影。“所以这是一种新奇的行为。

值得注意的是，这种近距离战斗机战斗在现代并不常见，飞行员通常依靠精确制导导弹在视距之外与敌机交战。

ACE 项目的成果如此深远，以至于其背后的团队入围了 2023 年科利尔奖杯的决赛，以表彰航空领域的卓越成就。

美国空军部长弗兰克·肯德尔（Frank Kendall）称ACE结果是军用航空的“转型时刻”。

“几十年来，自主空对空作战的潜力是可以想象的，但直到现在，现实仍然是一个遥远的梦想，”肯德尔说。

为了展示这项技术的潜力，Kendall最近在由Shield AI算法控制的飞行中坐在X-62 VISTA的前座上。

肯德尔是华盛顿官员之一，领导着美国军队的代际现代化，其中自治是推动的核心。

五角大楼受到招募挑战、资源有限以及对空中和海上力量需求的困扰，正在寻求通过大量新的无人平台来增加其可用部队。

肯德尔已经将自主性作为美国空军未来部队设计的一个组成部分，特别是在空战领域。他一再将美国即将推出的第六代空中优势战斗机描述为“系统家族”，而不是单一平台。

虽然有人驾驶的下一代空中优势战斗机将成为该系列的核心，但预计高度机密的飞机将与众多无人助手合作，这些助手可以直接与敌方目标交战，干扰通信和扰乱雷达。

这种自主喷气式飞机将需要像Shield AI开发的代理。Tseng看好这一前景，并指出该公司的技术“从一开始就是为了与每架飞机一起工作而构建的”。

尽管取得了可喜的成果，但与部署高能力人工智能战斗机飞行员相关的挑战仍然很大。

DARPA表示，在2000年至2016年期间，发生了27起空中碰撞事件，涉及美国F-16和波音F/A-18进行WVR战斗训练。这些事件摧毁了30架飞机，严重损坏了另外23架飞机，并杀死了12名飞行员。

鉴于这些危险，DARPA表示，在飞行员和新兴的人工智能技术之间建立信任将是任何自主飞行计划成功的基础。

但最终，与人类飞行相关的风险可能会加速人工智能军用飞机的采用。与传统战斗机相比，自主喷气式飞机的建造和操作成本要低得多，传统战斗机需要复杂的安全功能，如弹射座椅和必须完成多年昂贵培训的飞行员。

Shield AI已经与开发自主喷气式飞机的行业领导者Kratos签署了合作研发协议。两家公司在协议签署后不到180天就完成了奎托斯的MQM-178目标无人机的实弹试飞。

与DARPA的X-62 ACE项目两年半的进度相比，Tseng预测自主飞行的步伐只会继续加快。

“这在任何方面都不是理论上的，”他说。