Umelá inteligencia porazila bojového pilota

24.08.2020

V simulovanom leteckom súboji stíhačiek F-16 bol skutočný stíhací pilot amerických vzdušných síl v piatich kolách porazený umelou inteligenciu. Zdrvujúci výsledok 5:0 dosiahla umelá inteligencia v leteckých súbojoch na krátku vzdialenosť, v tzv. "dogfights".

Udalosť bola vyvrcholením projektu americkej výskumnej agentúry DARPA, ktorý sa začal minulý rok. Tento projekt prebieha súbežne s väčším programom Air Combat Evolution (ACE), ktorý je zameraný na skúmanie toho, ako môže umelá inteligencia a strojové učenie pomôcť automatizovať rôzne aspekty vzdušného boja.

Toto podujatie sa začalo 18. augusta a trvalo tri dni. Zúčastnili sa ho spoločnosti Heron Systems, Aurora Flight Sciences, EpiSys Science, Georgia Tech Research Institute, Lockheed Martin, Perspecta Labs, PhysicsAI a SoarTech. Víťazom sa stala malá vývojárska firma Heron Systems, ktorá má iba 30 zamestnancov. Tá dokázala poraziť aj takých gigantov, akým je popredný výrobca vojenskej leteckej techniky - Lockheed Martin.

Prvý deň sa všetkých osem tímov stretlo v boji proti piatim rôznym typom simulovaných protivníkov, ktoré vyvinulo pracovisko aplikovanej fyziky z Johns Hopkins University. Tieto scenáre zahŕňali stret s nepriateľskými stíhačkami, ťažkými bombardérmi, veľkými dronmi alebo strelami s plochou dráhou letu.

Nasledujúci deň už tímy bojovali proti sebe, pričom do semifinále postúpili Aurora Flight Sciences, Heron Systems, Lockheed Martin a PhysicsAI. Na tretí deň Lockheed Martin porazil tím Physics AI a Heron Systems vyradil Aurora Flight Sciences. Následne sa firma Heron Systems postarala o veľký rozruch, keď porazila tím Lockheed Martin a postúpila do boja proti skutočnému ľudskému pilotovi F-16.

Išlo o pilota s volacím znakom Banger, ktorý je inštruktorom vo Weapons School a má nalietaných viac ako 2000 hodín. Umelá inteligencia však dokázala riadiť lietadlo oveľa presnejšie ako človek, a preto si mohla dovoliť ignorovať pravidlá letovej bezpečnosti, na ktorých dodržiavanie sú americkí piloti cvičení. To "stroju" nakoniec prinieslo výhodu v tomto simulovanom boji. Program od spoločnosti Heron Systems  však nielenže lietal presnejšie, ale mal aj rýchlejšie reakcie. Prevaha stroja nad človekom bola v tomto prípade jednoznačná. Umelá inteligencia sa dokázala aj vo vypätej situácii rozhodnúť doslova v nanosekunde, zatiaľ čo pilotovi zabralo oveľa viac času zorientovať sa, prijať rozhodnutie a konať.

Dodajme ešte, že ostatné podmienky súboja boli u oboch súperov rovnaké. Simulácia napríklad neumožnila umelej inteligencii pri lete s jej F-16 dosahovať väčšie preťaženie ako 9 g, čo je limit pri pilotovanom lete. Samotný letecký duel prebiehal v štýle súbojov z druhej svetovej vojny, kedy lietadlá ešte neboli vyzbrojené raketami vzduch-vzduch a piloti sa navzájom zostreľovali iba pomocou kanónov.

Zatiaľ nie je jasné, či a ako môže výsledok tohto turnaja ovplyvniť program Air Combat Evolution. DARPA však v minulosti vyjadrila presvedčenie, že udalosť by prinajmenšom mohla "podnietiť a rozšíriť základňu vývojárov umelej inteligencie".

"Aj keď sa pravdepodobnosť výskytu dogfightov zrejme v budúcnosti zníži, je potrebné zachovať si  schopnosti, zvládnuť aj takúto situáciu," uviedol plukovník letectva Daniel "Animal" Javorsek, ktorý je v DARPA programovým manažérom pre ACE. "Stále ho používame (výcvik dogfightu) ako vstupnú bránu do náročnejších scenárov, ako je napríklad potlačenie protivzdušnej obrany nepriateľa, vrátane jeho letectva alebo systémov zem-vzduch."

Ukončenie prvej fázy projektu ACE je naplánované na budúci rok a bude zahŕňať letové testy experimentálnych leteckých systémov. Malo by ísť o rôzne druhy bezpilotných leteckých systémov (s piestovým aj prúdovým motorom), ktoré bude riadiť umelá inteligencia. DARPA potom plánuje zrealizovať ďalšie dve fázy, vrámci ktorých by sa tieto systémy odskúšali na väčších typoch lietadiel. Každá z týchto fáz by mala trvať 16 mesiacov a okolo roku 2024 by systémy mohli byť pripravené na nasadenie do bezposádkových lietadiel. Očakáva sa, že výsledky vývoja, ktoré vzídu z projektu ACE by mohli pomôcť zlepšiť autonómnu prevádzku bezpilotných leteckých systémov alebo poskytnúť nové druhy automatizovanej pomoci posádkam pilotovaných lietadiel.

Informácie, získané z projektov AlphaDogfight a ACE, by nepochybne mohli pomôcť aj mnohým iným programom, ktoré v súčasnosti prebiehajú v rámci amerického letectva, a ktoré skúmajú budúce autonómne a poloautonómne schopnosti bezpilotných lietadiel. Jedným z takýchto projektov je aj práca tímu Autonomy Capability Team 3 (ACT3) z Air Force Research Laboratory, ktorý sa tiež zaoberá vývojom autonómneho systému pre bezpilotné lietadlo. Vývojári z ACT3 sa domnievajú, že už niekedy v budúcom roku budú schopní riadiť bezposádkové lietadlo v boji proti pilotovanej stíhačke. Tento program sa nazýva R2-D2, čo je odkaz na ikonického robota z filmovej série Star Wars, ktorého primárnou funkciou je slúžiť ako robotický navigátor a letový technik.

Samotné skúšky AlphaDogfight sú odrazom širšieho úsilia v celej americkej armáde, ktorého cieľom je hľadanie nových spôsobov spolupráce so súkromnými spoločnosťami a akademickými inštitúciami, aby sa urýchlil vývoj rôznych pokročilých technológií. Jasným dôkazom, že tento prístup prináša svoje ovocie, je aj fakt, že spoločnosť s 30 zamestnancami  Heron Systems dokázala poraziť korporáciu ako Lockheed Martin.