DARPA空戰進化計畫:人工智慧成功控制F-16戰鬥機飛行

USAF Test Pilot School

前言

  美國國防高等研究計劃署(DARPA)是一個致力於開發創新技術以應對國家安全挑戰的政府機構。在軍事化人工智慧研究領域,DARPA具有關鍵性的地位,其研究成果往往引領著整個行業的發展。近年來,DARPA積極推動了「ACE」計畫,旨在開發可被人類信任並能與人類協同作戰的人工智慧自動駕駛系統。通過這一創新的技術,未來的空中作戰將會變得更加具有智能化特性,大大提升作戰效能,並且能夠有效保障國家安全。

ACE計畫的歷程

  自2019年ACE計劃啟動以來,研究人員一直在努力開發可信賴、具擴展性、具有人類水平的人工智能驅動空戰自主性。在計劃的初期階段,約翰霍普金斯應用物理實驗室(APL)成功執行了AlphaDogfight試驗,這是一個重要的里程碑。該試驗涉及八支隊伍在1-v-1空中混戰中使用AI駕駛模擬F-16,冠軍AI在模擬器中與一位經驗豐富的F-16戰鬥機飛行員進行了五次模擬混戰,以5-0的成績完勝人類。

  近兩年來,ACE計劃取得了重大進展。APL的Scrimmage 1中成功進行了2-v-1 AI 混戰,並引入了多種武器。此外,研究人員也對飛行員對AI的信任度進行了調查,在L-29教練機上進行多次飛行以便收集信任數據。此外,ACE計劃也開發了兩個獨立的AI戰鬥管理器框架,並在Scrimmage 1中進行多域巡航導彈防禦場景。最後,ACE計劃將於2023年底到2024年開始對L-39噴氣式教練機進行裝備升級與實際飛行。ACE計劃不斷促使人工智能在空戰領域的快速發展。

X-62A戰鬥機及其在ACE計畫中的角色

  X-62A戰鬥機是一款經過深度改造的F-16戰鬥機,具有許多獨特特點。最引人注目的是它能夠通過程式化控制實現飛行,具有一定程度的自主飛行能力。X-62A可以安裝不同的AI演算法,以達到更高效的戰術操作。在ACE計畫中,X-62A扮演了關鍵角色,執行多次起降操作,測試不同AI演算法在實際飛行中的性能,並用於研究如何實現人機協作。通過一系列成功試飛,X-62A證明了AI能夠控制一架完整大小的戰鬥機。

  然而,ACE計畫目標不是完全取代人類飛行員,而是將AI與人類飛行員優勢相結合,使飛行員可以專注於戰鬥管理任務,而AI則可以管理精密的飛行數據。因此,X-62A在ACE計畫中扮演了重要角色,並且為AI在空戰領域的發展帶來了寶貴的數據與經驗。期待X-62A及其他類似戰鬥機在提升空戰效能及人機協作方面取得更多新的突破。

人工智慧與人類合作的挑戰

  人工智慧與人類合作在許多方面都面臨著困難。要實現人機協作,必須克服技術上的挑戰,將複雜的人工智慧演算法成功整合到機械系統中。此外,確保人工智慧的安全性和可靠性也是一大挑戰,因為人類生命安全很大程度上取決於AI的正確運作。此外,人工智慧在各種複雜和極端情況下運行也是一大考驗,如惡劣天氣和高壓戰鬥情境。

  ACE計畫與測試飛行員學校緊密合作,共同研究飛行員對人工智慧的信任程度。這一研究成果對於人機協作至關重要,因為飛行員在高風險環境下必須相信AI的判斷和能力。因此,Test Pilot School進行了一系列實驗,旨在評估飛行員在與AI進行合作時的信任水平。這些實驗包括了多方面的情況:從模擬空戰、起降操作到其他複雜飛行任務,目的是了解飛行員對AI的信任如何影響他們的行動與判斷。

未來展望

  ACE計畫對於軍事化人工智慧領域具有重大影響和廣泛應用。通過將AI技術成功整合到戰鬥機系統中,ACE計畫有望提高戰鬥機的作戰效能。人工智慧可以協助飛行員進行更快速、更精準的決策,從而降低人為失誤的風險,並且大大提高空戰成功率。此外,AI技術在飛行數據分析和戰術規劃方面的應用也將有助於軍事戰術和策略的不斷完善。

  未來,ACE計畫將帶來先進的人機協同空中作戰能力。隨著AI技術的進一步發展,人工智慧將能夠理解飛行員的需求和意圖,實現人機協作的最佳狀態。這將有助於縮短反應時間,並使戰鬥機具備了足夠的靈活性和機動性。此外,未來的人機協同作戰可能也將包含無人機(UAV)等其他飛行器,從而進一步開創出新的合作可能性。

參考資料