Træning af AI for at vinde en luftkamp

Kunstig intelligens har besejret skakmestre, Gå mestre, professionelle pokerspillere, og, nu, verdensklasse menneskelige eksperter i online strategispil Dota 2 og StarCraft II. Ingen AI findes i øjeblikket, imidlertid, der kan overgå et menneske fastspændt i et jagerfly i høj hastighed, high-G luftkamp. Efterhånden som moderne krigsførelse udvikler sig til at inkorporere mere menneske-maskine-teaming, DARPA søger at automatisere luft-til-luft kamp, muliggør reaktionstider ved maskinehastigheder og frigør piloter til at koncentrere sig om det større luftslag.

At vende flyvehundkamp til AI handler mindre om hundekamp, hvilket burde være sjældent i fremtiden, og mere om at give piloter tilliden til, at AI og automatisering kan klare en avanceret kamp. Så snart nye menneskelige jagerpiloter lærer at lette, navigere, og jord, de bliver undervist i luftmanøvrer. I modsætning til hvad folk tror, nye jagerpiloter lærer at kæmpe, fordi det repræsenterer en smeltedigel, hvor pilotpræstationer og tillid kan forfines. For at fremskynde omdannelsen af ​​piloter fra flyoperatører til missionskampkommandanter - som kan overlade dynamiske luftkampopgaver til ubemandede, semi-autonome luftbårne aktiver fra cockpittet - AI'en skal først bevise, at den kan håndtere det grundlæggende.

For at forfølge denne vision, DARPA skabte programmet Air Combat Evolution (ACE). ACE sigter mod at øge krigskæmpernes tillid til autonom kampteknologi ved at bruge menneske-maskine-samarbejds-dogfighting som sit indledende udfordringsscenarie. DARPA afholder en Proposers Day for interesserede forskere den 17. maj, 2019, i Arlington, Virginia.

"At være i stand til at stole på autonomi er afgørende, når vi bevæger os mod en fremtid med krigsførelse, der involverer bemandede platforme, der kæmper sammen med ubemandede systemer, " sagde Air Force Oberstløjtnant Dan Javorsek (Ph.D.), ACE-programleder i DARPAs Strategic Technology Office (STO). "Vi forestiller os en fremtid, hvor AI håndterer splitsekundets manøvrering under hundekampe inden for visuelt område, holde piloter sikrere og mere effektive, da de orkestrerer et stort antal ubemandede systemer i et net med overvældende kampeffekter. "

ACE er et af flere STO -programmer designet til at muliggøre DARPA's "mosaic warfare" vision. Mosaisk krigsførelse flytter krigsførende begreber væk fra en primær vægt på meget dygtige bemandede systemer-med deres høje omkostninger og lange udviklingsfrister-til en blanding af bemandede og billigere ubemandede systemer, der hurtigt kan udvikles, felte, og opgraderet med den nyeste teknologi til at håndtere skiftende trusler. Ved at koble bemandede fly sammen med betydeligt billigere ubemandede systemer skabes en "mosaik", hvor de enkelte "stykker" let kan sammensættes igen for at skabe forskellige effekter eller hurtigt udskiftes, hvis de ødelægges, hvilket resulterer i en mere modstandsdygtig krigsførelse.

ACE -programmet vil træne AI i reglerne for hundekamp i luften, svarende til hvordan nye jagerpiloter undervises, starter med grundlæggende jagermanøvrer i enkle, en-til-en scenarier. Selvom den er meget ulinær i adfærd, hundekampe har et klart defineret mål, målbart resultat, og de iboende fysiske begrænsninger af flydynamik, hvilket gør dem til en god testcase for avanceret taktisk automatisering. Ligesom menneskelig pilotkampstræning, AI-ydeevneudvidelsen vil blive nøje overvåget af jagerinstruktørpiloter i det autonome fly, som vil hjælpe med at udvikle taktik sammen med teknologien. Disse fageksperter vil spille en central rolle i hele programmet.

"Kun efter at menneskelige piloter er sikre på, at AI-algoritmerne er pålidelige til at håndtere afgrænsede, gennemsigtig og forudsigelig adfærd vil scenarierne for luftengagement øges i sværhedsgrad og realisme, " sagde Javorsek. "Efter virtuel test, vi planlægger at demonstrere hundekampalgoritmerne på underskala fly, der i sidste ende fører til at leve, fuldskala bemandet-ubemandet hold dogfighting med operationelt repræsentative fly."

DARPA søger et bredt spektrum af potentielle forslagsstillere for hvert studieområde, herunder små virksomheder og akademikere med lidt tidligere erfaring med forsvarsministeriet. Til det formål, inden fase 1 af programmet starter, DARPA vil sponsorere en stand-alone, indsats med begrænset omfang fokuseret på det første tekniske område:automatisering af individuel taktisk adfærd til en-til-en-dogkampe. Kaldte "AlphaDogfight Trials, "denne indledende opfordring vil blive udstedt af AFWERX, en luftvåbensinnovationskatalysator med missionen om at finde nye løsninger på luftvåbnets udfordringer ved opstartshastighed. AFWERX-forsøgene vil sætte AI-dogfighting-algoritmer mod hinanden i en turneringslignende konkurrence.

"Gennem AFWERX forsøgene, vi har til hensigt at trykke på de bedste algoritmeudviklere i luftbekæmpelsessimulering og spilsamfund, " sagde Javorsek. "Vi vil have dem til at hjælpe med at lægge de grundlæggende AI-elementer til hundekampe, som vi kan bygge videre på, efterhånden som programmet skrider frem."

AFWERX vil annoncere forsøgene i den nærmeste fremtid på sin hjemmeside:www.afwerx.af.mil/ .