【Wired 硬塞】AI 時代有望見到「戰機蜂擁戰」奇觀

空中纏鬥可能不再是公平競爭的空戰方式了!
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原文來自 Wired《AI Could Enable 'Swarm Warfare' for Tomorrow's Fighter Jets》,作者 Will Knight。台灣康泰納仕集團授權提供,由 Amber Peng 翻譯並經 INSIDE 編審。

美國國防部的一項計畫正在測試同時操控多架戰機,而這項計畫可能完全翻轉空戰的方式。

空中纏鬥可能不再是公平競爭的空戰方式了。

岩石滾滾的沙漠地帶上,離地 16,000 英呎的高空,兩架 F-16 戰機正與敵方的 F-16 對戰。正當一方從對向襲來,另一方的兩架戰機快速分頭飛行,逼的敵方只能選一邊追上,但是獨飛的那架 F-16 則突然轉向,精準地往敵方方向追過去,不過幾秒後它發射了一枚飛彈,直接命中敵方,不給對方任何反應的時間。

這場空戰發生在上個月的電腦模擬實驗中,而這場實驗特別之處在於三架戰機都由 AI 演算法操控。電腦透過測試幾千種不同的應戰方法並判斷最合適的戰略,以取得最高端的演算法,而這演算法是讓電腦學習在空中操作飛機和做出各種反應的功臣之一。

在這場三方應戰讓我們一窺 AI 在未來可能操控戰機的方式,也可以預先找出潛在的技術挑戰。

這兩點是美國國防部的重要目標。去年 3 月,美國國防高等研究計劃署(Defense Advanced Research Projects Agency,以下簡稱 DARPA)就邀請了幾個團隊,他們目的是開發一套可以在空戰中操控戰機的 AI 系統,讓電腦處理人類無法應付的情況,例如同時操控多架戰機。AI 可以讓多架戰機聚集飛行,而這種作戰方式可能會翻轉空戰的生態。

談到美國「空戰演進計畫」(Air Combat Evolution)時,前美國空軍戰機飛行員克里斯・詹泰爾(Chris Gentile)這麼說:「這種作戰方式最值得一提的就是它可以形成『蜂擁戰』,讓你快速壓制敵方。」詹泰爾同時也是 EpiSci 公司的專案經理,這間公司是美軍負責技術開發的契約商。詹泰爾說,飛行員在未來可以命令 AI 去掃描某地地形,或叫它應付某一敵方,飛行員只要下「掩護我」之類的口令就可以了,同時飛行員可以去應對另一敵人。

這種作戰方式最值得一提的就是它可以形成『蜂擁戰』,讓你快速壓制敵方。」

克里斯・詹泰爾,前空軍戰機飛行員及 EpiSci 專案經理

AI 已經在模擬環境展現了它的能耐。去年在 DARPA 的演習中,全由 AI 控制的戰機不費吹灰之力地打敗了由人類控制的戰機。這套系統由一種 AI 技術訓練而來,也就是「強化學習」,該技術已經在電玩遊戲和機器人領域取得許多突破性的進展。

強化學習可以訓練電腦做各式各樣的事情,例如:把一個複雜的桌遊玩到出神入化。其學習的過程需要一個龐大的模擬神經網路,透過回饋的方式不斷強化電腦的行為,例如在遊戲中得分就是一種回饋,而強化學習就是 EpiSci 在空中演進計畫中使用的技術。

目前對 AI 的疑問包含這項技術能使用到什麼程度。首先,飛行員必須完全信任 AI,在不知道 AI 是如何運作的前提上還願意把性命交到它手上。真正的飛行員在培訓階段,要花好幾月的時間學習正確的飛行步驟和作戰隊形。如果多架飛機以高速並列飛行,只要有一點小差錯或溝通不良,就可能造成災難性的後果。

幾位軍事領袖表示,在使用任何致命武器時都需要人類參與決策過程。身為 DARPA 專案經理的丹・喬弗塞(Dan Javorsek)指出:「人類和 AI 共同作戰是不可避免的未來。」他說,其中一個原因是 AI 有可能會出錯,而且還會有「法律、道德、倫理」的問題。雖然空中纏鬥極少見,但是這種作戰方式可以幫助 AI 學習跟人類合作。目前這項計畫最晚會在2023 年使用真正的戰機測試最先進的演算法。

但是身為杜克大學自動系統教授,以及前戰機飛行員密西・康敏(Missy Cummings)指出,在飛行速度極快又必須做出決定的情況下,AI 會是主要的決策者。

另外,她很懷疑空中纏鬥真的需要高端的 AI 嗎?在空中纏鬥中,飛機只需要由一套較簡單的手動設定來操控就可以了。另外,她也擔心美國國防部急著要使用AI,如果出了什麼差錯,那麼大家會失去對科技的信心。她說:「國防部越常使用品質不好的AI,飛行員或其他相關人士就越不信任 AI。」

由 AI 控制的戰機也許在未來可以獨立執行某些任務,例如場地探勘,但是目前來說,EpiSci 的演算法正學習人類的飛行規則,讓 AI 擔任飛行中隊的角色。詹泰爾參與過幾次模擬飛行,過程中 AI 要負責避免空中碰撞。

國防部越常使用品質不好的 AI,飛行員或其他相關人士就越不信任 AI。

-密西・康敏,杜克大學教授及前戰機飛行員

軍方似乎急著想使用 AI 技術。美國國防部認為 AI 將是未來作戰的關鍵,現在也在進行廣泛的測試,像是動線安排、任務規劃、偵查行動、作戰方式。

AI 已經悄悄的爬入駕駛艙了。12 月時,空軍就已經使用 AI 來控制 U-2 偵查機的雷達系統,雖然這不如操控一架戰機那麼複雜,但是還是攸關生死的一件事,畢竟如果漏看一個地面的導彈系統,轟炸機可能會遭受攻擊。

該演算的設計靈感取自 Alphabet 的子公司 DeepMind,電腦從幾千次的模擬任務中學習操控雷達,進而找出地面上敵軍的導彈系統,這對於實際戰場上的防禦工作非常重要。

1月份卸任空軍助理秘書的威爾・羅珀(Will Roper)表示,該演習的其中一個目的是要在舊的軍事硬體上測試新的程式碼。他說:「飛行員沒有取回控制的按鈕可以按,因為我們希望傳達出一個訊息:『我們必須準備好讓 AI 主導整趟任務。』」

但是羅珀也指出這些系統必須先能完善、穩健地運作,他說:「我很擔心大家太依賴 AI。」

目前國防部對於使用 AI 已經有些疑慮。上個月一份喬治城大學安全與新興科技中心的報告指出,很少有 AI 相關的軍事合約要求設計一個安全的系統。

該中心的研究員瑪格莉塔・科那芙(Margarita Konaev)表示,美國國防部有意識到這個問題,但每個人對於 AI 的信任程度都不同,所以這是個難解的議題。

部份的挑戰在於現代 AI 運作的方式,因為透過強化學習訓練的 AI 系統並沒有按照特定的程式碼運作,而且可能會在訓練過程中發展出意想不到的程式行為。

EpiSci 執行長波・雷奧(Bo Ryu)表示他們公司是根據軍方使用 AI 的需求來開發演算法,也就是使用致命武器時要有人類飛行員同行,並在任何時候都可以取回飛機的操控權。同時該公司也在開發一個軟體平台 Swarm Sense,讓民用無人機可以共同繪製地圖或是探勘場地。

雷奧也表示 EpiSci 的系統並不完全是建立在強化學習上,也有部份是手寫的規則。他說:「神經網路無疑地有很多好處跟優點,但是我認為我們的研究的價值在於找出使用時機,何時使用,何時避免。」 

責任編輯:Anny

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