人工智能持续推进DARPA“空战演进”项目将迎来新进展

去年，在美国国防预先研究计划局（DARPA）举办的名为“阿尔法狗斗”（AlphaDogfight）试验中，由苍鹭系统公司（Heron Systems）开发的人工智能在模拟器上进行的空中缠斗（狗斗，Dogfight）中击败了顶级人类战斗机飞行员。最近，该公司向媒体透露，“在不久的将来”，它将把这个人工智能系统整合到L-39“信天翁”喷气式教练机中。这是DARPA“空战演进”项目（Air Combat Evolution，ACE）的一个重大进展，该项目旨在研究人工智能和机器学习如何在未来的空对空战斗中得到应用。

据苍鹭系统公司介绍，到目前为止已经开展了70多次飞行试验，在现实中未明确说明的固定翼无人机上测试其人工智能技术，包括实现人工智能控制的动态飞行机动和跟踪虚拟航点。同时，该公司还继续利用其在人工智能领域的发展，在虚拟现实领域模拟对手和僚机。

上述信息是最近苍鹭系统公司宣布收购成为一个新部门的Shield AI公司提供的。Shield AI是一家位于圣地亚哥的技术公司，专门从事自主AI防御技术，包括将自动驾驶汽车技术改编为军用飞机使用。

据苍鹭系统公司总经理布雷特·达西（Brett Darcey）介绍：“Shield AI使我们有机会成规模地加速在下一代战斗机和无人机系统上整合我们的AI飞行员。Shield AI让我们眼前一亮的是，他们确实是唯一拥有可操作的人工智能飞行员的公司，可以在没有GPS或通讯的情况下在边缘操作，这已经在战斗行动中得到了证明。”

Shield AI联合创始人、前海军“海豹”突击队成员布兰登·曾（Brandon Tseng）表示：“谁拥有最好的人工智能飞行员，谁就会在战场上拥有决定性的、压倒性的优势，劣等的人工智能飞行员将被迅速摧毁，没有人工智能飞行员的军队将没有机会。Shield AI和苍鹭系统团队很高兴能够通过在第六代战斗机和第五级无人机系统上操作人工智能飞行员来为作战人员、国家安全和全球稳定做出贡献。”

根据这两家公司的联合新闻稿，Shield AI和苍鹭系统将共同“加速将先进的人工智能飞行员部署到传统和未来的军用飞机上，这是实现国家安全优先事项和在面对复杂的对手国家时保持可靠度的紧急和必要步骤。”

接下来的步骤之一是上述DARPA“空战演进”项目的第二阶段，它将扩大人工智能驱动的空中缠斗场景，包括在现实中的亚尺寸飞机（螺旋桨驱动和喷气式），以观察这些人工智能算法如何转化为实际的空战场景。然后，在第三阶段，由苍鹭系统公司开发的同一类型人工智能技术将被装入到一个全尺寸的L-39“信天翁”喷气式教练机中，作为机载人工智能飞行员。据报道，2021年初，L-39“信天翁”的生产厂家Calspan已经开始为这一角色改装，尽管当时还没有明确由哪家公司提供人工智能。

虽然“空战演进”项目第二阶段将在今年晚些时候进行，但第三阶段的空中缠斗应该在2023年底和2024年进行。

如前所述，2020年8月，苍鹭系统公司的人工智能技术首次在空战领域引起广泛关注，当时该公司的软件被用于DARPA的“阿尔法狗斗”试验，其结果是在与美国空军经验丰富的F-16飞行员以及其他五种人工智能飞行员的模拟空中缠斗中以5比0获胜。

在这次活动之后，今年早些时候在约翰·霍普金斯应用物理实验室（APL）举行了“空战演进”第一阶段的活动，其中包括模拟2对1的交战，让人工智能控制的F-16战斗机与对手对抗。与“阿尔法狗斗”方案不同的是，“空战演进”第一阶段还包括一个名义上的空对空导弹和F-16的机炮使用，最终将方案扩展到视距外的战斗空间。

DARPA希望由Shield AI和苍鹭系统公司以及其他公司开发的技术可以为AI技术装配到“忠诚僚机”型无人机（如“天空博格人”，Skyborg）铺平道路，使它们能够与传统的有人驾驶战斗机一起协作行动，同时也可以独立行动以支持同一任务。这个想法是让无人机有可能参与空中缠斗（或其他复杂的场景），而人类飞行员则可以专注于监督战斗。

其他旨在为无人机提供更大自主性的开发工作也在进行中，包括通用原子公司的实验，该公司对装有DARPA 开发的隐身“复仇者”无人机进行了半自动飞行测试。

“空战演进”项目专注于从相对简单的自主机动发展到与实际战斗场景相关的更复杂的能力。这种思路的逻辑结论是，未来的空战中，完全自主的无人机在空对空领域作战，可能会在更危险的情况下同时执行空对地任务，而载人战斗机则不用去冒这个风险。

从理论上讲，人工智能控制的无人机也应该能够比人类操作的无人机更有效地执行一些任务，利用软件的能力更迅速、更敏锐地做出决策。同样的软件优势也可用于管理网络化的无人机蜂群，这一概念在美国以及其盟友和潜在对手中正迅速得到重视。

然后还有可能将这种人工智能技术作为“虚拟副驾驶”纳入载人装备，这是美国军方开始密切关注的另一个发展方向。

然而，很有说服力的是，Shield AI和苍鹭系统公司的新闻稿不仅明确提到了某些国家在这一领域的同步发展，而且还提到了美国空军的下一代空中优势（NGAD），它或将成为下一代战斗机。据透露，NGAD所围绕的战斗机可能会有不同的版本，包括为在印度-太平洋地区作战而优化的长距离喷气式战斗机，而载人和无人驾驶版本也是现阶段概念的一个关键部分。

Shield AI的创始人瑞安·曾（Ryan Tseng）表示：“苍鹭系统公司已经开发了美国最先进的战斗机AI飞行员。随着一些国家已经显示出可比较的结果，将苍鹭系统公司的工作用于下一代空中优势等项目必须成为国家安全的优先事项。”

瑞安·曾提到的特定的外国计划是该国对人工智能驱动的作战体在模拟空中缠斗中与人类飞行员交手的测试。根据有关报告，其空军飞行员也经常在这些遭遇战中失利，与“阿尔法狗斗”的结果相类似。

这也凸显了一些国家对开发先进的人工智能和机器学习技术的兴趣和投资越来越大。

同样值得一提的是，人们对“阿尔法狗斗”试验期间所展示的人工智能技术在模拟器之外的实际表现的能力持怀疑态度。现在，Shield AI和苍鹭系统公司有机会证明，他们可以在真实的飞机上，在实际飞行的情况下，使其发挥作用。

随着美国空军希望利用正在探索的技术使自主和半自主无人机以及“虚拟副驾驶”受益，“空战演进”背后的势头显然正在形成。将苍鹭系统公司的AI在这一领域经过验证的专业知识引入“空战演进”项目，应有助于进一步实现这些规划设想，这使得将人工智能技术引入实战场景的要求变得更加重要。