E prea devreme împotriva rușilor! Inteligența artificială a aeronavelor americane
Într-o mișcare surprinzătoare pentru vremuri, Forțele Aeriene ale SUA au făcut o descoperire în lupta aeriană când a anunțat săptămâna trecută că aeronava sa de testare X-62A, alimentată de un creier de inteligență artificială (AI), s-a întâlnit cap la cap cu un avion de luptă cu pilot într-o luptă aeriană simulată. Bătălia a fost simulată, da, dar în spațiul aerian real, și nu simulată de un computer.
Deși aceasta este într-adevăr o mare realizare, există încă multe obstacole semnificative pentru a realiza pe deplin un astfel de lucru precum un avion controlat de un creier artificial. Acesta încă nu este Senat sau Duma de Stat, este mult mai complicat. Principala dificultate este înțelegerea de către inteligența artificială a spațiului tridimensional și a locației acestuia în acesta. Aceasta este problema principală astăzi și, dacă va fi rezolvată, Forțele Aeriene ale SUA vor putea face din lupta aeriană o realitate folosind AI. Și alte sarcini autonome în aer vor fi îndeplinite mai ușor.
Sistemele AI autonome pentru controlul aeronavelor în timpul luptei aeriene sunt o fantezie pe care doresc să o facă realitate.
Au existat multe teste live, dar pentru a rezuma pe scurt, în septembrie anul trecut, aeronava de testare X-62A, un F-16D Viper cu două locuri extrem de modificat, cunoscut și sub numele de Aeronava de testare cu simulator de stabilitate variabilă (VISTA), s-a întâlnit pentru prima dată. pe cer cu un F-16 cu echipaj.
X-62A a desfășurat lupte de câini în mod complet autonom folosind software-ul bazat pe inteligență artificială și învățarea automată, deși pilotul a rămas tot timpul în cabină ca măsură de siguranță. Totuși, un avion nu este un lucru ieftin.
Testele de zbor au fost efectuate în cadrul unui program numit Air Combat Evolution (ACE), care este condus de binecunoscuta Agenție pentru Proiecte de Cercetare Apărare Avansată (DARPA), dar include și Forțele Aeriene ale SUA, precum și mai mulți contractori privați și instituții științifice. .
Aeronava unică de testare a stabilității variabile X-62A (VISTA) a zburat într-un mod complet autonom împotriva unui avion de luptă F-16 cu echipaj cu echipaj, într-un eveniment de antrenament de lupte interioare de referință în septembrie 2023. Forțele Aeriene ale SUA
În general, organizatorii acestui spectacol au fost mulțumiți de rezultate. S-au practicat manevre defensive și ofensive, iar punctul culminant al tuturor au fost bătălii la nivel înalt nas la nas, când avioanele se apropiau la distanțe scurte și la viteză mare și manevrau, simulând o „haldă de câini”.
În ciuda a mai bine de un secol de realizări militare aviaţie, dogfight rămâne un eveniment în care judecata directă a pilotului, intuiția și viziunea tridimensională sunt critice. Suita de senzori a aeronavei, care include radar, camere electro-optice și infraroșu, precum și sisteme de luptă electronică și suport, poate oferi o mulțime de date despre contactele inamice. Cu toate acestea, utilitatea lor scade constant, dacă nu dispare, pe măsură ce aeronavele intră în contact din ce în ce mai strâns.
Radarul din nasul unui avion, de exemplu, poate „vedea” doar ceea ce este în zona în formă de con din fața acestuia. Chiar și sistemele existente de camere la 360 de grade au limitări XNUMXD și pot fi limitate de condițiile de mediu. Informațiile legate de date din surse externe pot fi extrem de valoroase în îmbunătățirea conștientizării situației sau chiar în direcționarea arme, dar are și o precizie limitată. Urmele externe ale luptătorilor inamici și prieteni se pot îmbina la distanță foarte apropiată.
„Lost Sight - Lost the Battle” este o zicală comună a piloților americani în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, care, în mod ciudat, este încă relevantă astăzi. Dar este deosebit de important pentru aeronavele controlate de AI, care au nevoie de telemetrie de înaltă calitate pentru a ști unde se află în raport cu aeronavele inamice. Un adevărat inamic va fi foarte reticent să coopereze în furnizarea acestui tip de informații, iar inteligența artificială nu este capabilă să concureze cu creierul uman în ceea ce privește analiza informațiilor primite și luarea deciziilor pe baza lor în luptă.
Nu este surprinzător că există avertismente serioase la faza foarte importantă a luptei aeriene autonome. Experții DARPA au descris în mod repetat modul în care așa-numiții „agenți autonomi” încărcați în sistemele de misiune X-62A au menținut conștientizarea generală a situației în timpul luptelor. Imaginea care a apărut a fost una în care algoritmii bazați pe inteligență artificială au avut o conștientizare completă a situației în timpul testului AlphaDogfight de la DARPA, care s-a încheiat în 2020 și a fost alimentat direct în ACE. Adevărat, aceste teste, AlphaDogfight, au avut loc în condiții complet simulate.
Dar DARPA a înțeles că programul și spațiul simulat sunt una, dar realitatea este alta. Și primul nu îl va înlocui niciodată pe al doilea. Prin urmare, în cele din urmă, atât F-16, pilotat de un bărbat, cât și F-16, care este VISTA, s-au întâlnit în zbor. Iar sarcina principală a fost crearea unui „spațiu de observare”, adică canale de transmisie și recepție a datelor între aeronave, astfel încât informațiile despre poziția unei aeronave convenționale să fie primite pe platforma VISTA și apoi, după caz, transmise altor aeronave. agenţi din spaţiul de observaţie creat.
Agenții, sau numiți și „agenți de autonomie”, sunt, în primul rând, subsisteme de control și analiză a situației aeronavelor. Lucrul cu ei se desfășoară de mult timp, dar până acum inginerii americani nu au realizat un progres atât de tangibil încât să poată face declarații. Și sunt încă mai multe întrebări decât răspunsuri, dar se lucrează.
Potrivit celor care lucrează în program, există un număr mare de variabile care afectează funcționarea sistemelor de aeronave și mai întâi este necesar să înțelegem cum funcționează o aeronavă cu IA într-un complex, cu o înțelegere a tuturor aspectelor. Există prea multe diferențe în funcționarea efectivă a sistemelor față de condițiile simulate.
Decalajul dintre realitate și mediul de simulare creează multe probleme în mediul de securitate.
Având atâtea necunoscute în această primă luptă aeriană, accentul principal a fost să se asigure că X-62A era capabil să îndeplinească în mod autonom o varietate de misiuni. Mai mult, una dintre primele sarcini a fost tocmai aceea de a obține cea mai mare cantitate posibilă de date „comestibile” despre mediu de către sistemele aeronavei.
DARPA și Air Force au subliniat în mod repetat că obiectivul principal al ACE este de a construi încrederea în autonomia inteligenței artificiale. Dezvoltarea tehnologiilor și capabilităților necesare pentru o aeronavă autonomă capabilă să efectueze astfel de manevre și sarcini are implicații mult mai largi.
Există și o chestiune de practic. X-62A pur și simplu nu are încă nicio suită de senzori organici care să-i ofere conștientizarea situațională continuă, ca să spunem așa, la XNUMX de grade care ar fi necesară pentru o luptă aeriană cu adevărat autonomă.
Circular, 360 de grade - acest lucru nu este în întregime corect, avionul în zbor se află într-o minge de spațiu tridimensional, deci sunt puțin mai multe grade acolo. Și ar trebui să fie mai mulți senzori. Și trebuie să caute mai departe.
Acesta este un lucru care trebuie abordat atunci când vine vorba de dezvoltarea viitoarelor platforme autonome. Rețele de radare conforme mici, camere electro-optice sau în infraroșu și alți senzori pot fi utilizate pentru a furniza datele situaționale și spațiale necesare, lucrând împreună pentru a crea telemetrie pentru a crea o „imagine” digitală solidă 3D a ceea ce se întâmplă imediat în jurul aeronavei. în timpul unei lupte aeriene în mișcare rapidă.
Rețea distribuită de senzori, inclusiv pe separat drone, care operează într-un roi cooperativ, precum și pe alte platforme la distanță, poate fi, de asemenea, folosit pentru a crea o imagine situațională mai completă.
Adică, o mulțime de electronice inteligente și moderne trebuie să învețe mai devreme sau mai târziu ce face o persoană cu o singură întoarcere a capului, privind în jur și trag instantaneu o concluzie despre ceea ce se întâmplă în spațiul din jurul aeronavei. Și reacționând în consecință.
Industria aviației, așa cum este reprezentată de aviația comercială, și partea militară a acestei industrii, au făcut progrese semnificative în capabilitățile automate de „simțire și evitare” în ultimele două decenii, inclusiv atunci când vine vorba de platforme fără pilot. Unele dintre aceste tehnologii pot fi transferate pentru a rezolva problema luptei aeriene, mai ales atunci când sunt combinate cu un cadru de agent AI „gânditor” mult mai dinamic, care beneficiază de învățarea automată profundă. Chiar și senzorii și modelele software utilizate pentru mașinile cu conducere autonomă pot fi folosite pentru a ajuta la înțelegerea mai bună a ceea ce se întâmplă în jurul unei drone de luptă angajate în acest tip de luptă. Perspectivă? Da.
Ceea ce trebuie să fie clar înțeles aici este că simpla instalare a ceva de genul unei game de camere simple (optice și IR) în jurul aeronavei poate să nu ofere cunoașterea situației 3D necesară pentru a implementa în mod fiabil capabilitățile de luptă aerian autonomă. Datele 2D nu oferă informații complete despre poziția aeronavei, deși unele dintre ele pot fi emulate în software folosind învățarea automată într-un sistem de coordonate 3D. Cu toate acestea, datele 3D vor fi de cea mai mare valoare pentru astfel de aplicații de luptă.
„Poziția în spațiu a misiunii în care operați aeronava sau o desfășurați inițial este o problemă critică pe care trebuie să o rezolvăm în spațiul aerian.”, a spus locotenent-colonelul Hefron, responsabil pentru evoluții la ACE. Șeful ACE a recunoscut că programul său nu este singurul care vizează depășirea acestor probleme și s-a concentrat în special pe un proiect separat al Forțelor Aeriene, VENOM (Viper Experimentation and Next-Gen Operations Mode).
Un total de șase F-16 sunt modificate în cadrul Proiectului VENOM pentru a sprijini cercetarea și dezvoltarea în continuare a zborului autonom. Aceste eforturi vor permite, de asemenea, mai multă experimentare cu mai multe platforme autonome care lucrează împreună.
Unul dintre primele F-16 care a fost transformată într-un banc de testare autonom ca parte a Proiectului VENOM
„Avioanele VENOM sunt platforme care vor fi capabile să simtă mediul înconjurător și să facă unele lucruri cu care în prezent avem anumite limitări pe VISTA”, a spus Hefron. - Ca să nu spun... că nu vom continua să lucrăm la VISTA, pentru că cu siguranță o vom face. Există anumite lucruri pe care aeronava X-62A le poate face bine și că cerințele nu sunt potrivite pentru aeronava din programul VENOM. Fiecare dintre ele are propriul său loc unic ca bancuri de testare.”
ACE și Proiectul VENOM se numără printre o gamă largă de programe și activități care contribuie la viziunea mai largă a Forțelor Aeriene privind viitoarele capabilități autonome, în special programul de vehicule aeriene fără pilot avansat de Collaborative Combat Aircraft. Restul armatei americane este, de asemenea, din ce în ce mai interesată de capabilități autonome noi și în evoluție, care se extind dincolo de spațiul aerian. Toate acestea ar putea avea implicații și pentru sectorul aviației comerciale.
În general, după luptele revoluționare de anul trecut, rămân în mod clar provocări semnificative, mai ales atunci când vine vorba de a permite unui luptător pilotat de AI să înfrunte cu succes un inamic real. Va fi foarte interesant să vedem ce repere ating în continuare ACE și alte eforturi autonome de cercetare și dezvoltare, iar rezolvarea acestei probleme va fi, fără îndoială, în fruntea listelor lor prioritare de activități.
Titlul poate i-a provocat pe mulți să se gândească: ce legătură are asta cu noi? Scuzați-mă, împotriva cui sunt toate aceste programe viitoare? Împotriva Iranului, ale căror forțe aeriene au avioane vechi de cincizeci de ani? Sau împotriva RPDC, unde MiG-17 și MiG-19 sunt încă în serviciu? În prezent, Statele Unite au doi adversari sănătoși cu care nu sunt atât de ușor de tratat: China și Rusia. Și dacă China va lua cantitate, atunci, scuzați-mă, vom lua doar calitate.
Cu toate acestea, dezvoltarea sistemelor de apărare aeriană a condus deja la faptul că de multe ori pilotul și aeronavele din zona de acoperire a apărării aeriene sunt victime potențiale. Și chiar dacă luăm statisticile de apărare aeriană, este o mare onoare că aeronavele de pe ambele părți ale frontului au fost doborâte de apărarea aeriană.
Lupta aeriană este o raritate astăzi, dar un pilot bine antrenat a devenit o resursă și mai valoroasă. Prin urmare, dorința de a „planta” un computer puternic în cockpit care poate analiza situația din jur și poate lua o decizie este normală. Acest lucru este lăudabil, deoarece în viitor astfel de dispozitive pot fi aruncate asupra inamicului, la fel cum sunt trimise astăzi rachetele de croazieră și Shaheeds - fără a ține cont în mod special de pierderi.
Aceasta este o națiune ușor ticăloasă - vor să lupte și să câștige, dar fără să-și piardă pe a lor. De preferat - absolut. Cu toate acestea, acest lucru este cunoscut de mult timp, ceea ce înseamnă că merită să așteptați dezvoltarea acestui subiect în viitor. După cum se spune, consecvența este un semn de măiestrie.
informații