Wprowadzenie do sztucznej inteligencji w konfliktach zbrojnych
Sztuczna inteligencja (AI) jest nieodzownym elementem przyszłości konfliktów zbrojnych. Pola bitewne przyszłości będą definiowane przez inteligentne systemy autonomiczne działające z prędkością i precyzją maszynową. Jak zauważyła Komisja Bezpieczeństwa Narodowego ds. Sztucznej Inteligencji w swoim raporcie z 2021 roku, „obrona przed przeciwnikami wyposażonymi w AI, operującymi z prędkością maszynową, bez korzystania z AI, to zaproszenie do katastrofy”.
Konieczność kontroli ludzkiej nad AI
Tom Urban, nadzorujący Grupę Inteligentnych Platform Bojowych w Laboratorium Fizyki Stosowanej Johna Hopkinsa (APL) w Laurel, Maryland, podkreśla, że „musimy utrzymać kontrolę ludzkich żołnierzy nad przyszłymi bitwami, co oznacza inwestowanie w rozwój AI wspomagającej podejmowanie decyzji przez ludzi”. APL angażuje się w różne działania, aby dostarczać ludziom inteligentne wirtualne asystenty.
Rozwój AI w walkach powietrznych
Od ponad dekady inżynierowie i specjaliści ds. walk powietrznych z APL przesuwają granice możliwości AI w walce powietrznej. Ich prace zaowocowały stworzeniem kopilota, który oferuje moc, prędkość i precyzję obliczeń maszynowych dla ludzkich pilotów myśliwców.
Skupienie na wzmacnianiu decyzji ludzkich
Większość prac w tej dziedzinie, jak eksperymentalny samolot bezzałogowy XQ-58A Valkyrie Sił Powietrznych USA, skupia się na tworzeniu zaawansowanych autonomicznych myśliwców. Badacze z APL koncentrują się jednak na wzmacnianiu ludzkich decyzji dzięki obliczeniowej mocy AI. Celem nie jest zastąpienie pilotów, lecz wspieranie ich i uzupełnianie ich umiejętności, intuicji i doświadczenia poprzez szybkość i precyzję maszyn.
Stworzenie VIPR
Zespół stworzył AI-niezależnego partnera o nazwie VIPR (Virtual Intelligent Peer-Reasoning agent). VIPR pełni trzy kluczowe funkcje: jako świadomy sytuacyjnie partner, wydajny skrzydłowy oraz asystent kognitywny. VIPR potrafi utrzymywać świadomość sytuacyjną, monitorować martwe punkty i ostrzegać pilota, a także przejmować kontrolę nad samolotem w razie potrzeby.
Funkcje VIPR
Jednym z najważniejszych zadań VIPR jest aktywne śledzenie stanu kognitywnego pilota. Musi rozumieć intencje pilota, znać jego wiedzę i oceniać, kiedy pilot i AI nie są już zgodni. Oprócz monitorowania zagrożeń, VIPR musi również rozumieć cele i zachowania pilota, informując go w odpowiednim momencie o krytycznych pominiętych informacjach.
Działanie VIPR
Prototyp VIPR działa w interaktywnej symulacji w czasie rzeczywistym, reagując na komendy głosowe pilota, płynnie zmieniając role między pełnym pilotem a kopilotem. Może również pilotować wiele autonomicznych jednostek bojowych, co pozwala ludzkiemu pilotowi działać jak rozgrywający w drużynie futbolowej, kierując zespołem sterowanym przez VIPR.
Ocena prototypu VIPR
Po trzech latach prac, zespół APL przygotowuje się do formalnej oceny prototypu z udziałem ludzkich pilotów. Pierwsze reakcje są obiecujące. Byli piloci w zespole zauważają znaczną poprawę w symulacjach z VIPR.
Kluczowe osiągnięcia techniczne
Tworzenie VIPR wymagało znaczących przełomów w technikach AI i uczenia maszynowego. Kluczowymi osiągnięciami były opracowanie rekursywnych warunkowych autoenkoderów wariacyjnych (RCVAE), które umożliwiają AI zrozumienie intencji pilota, oraz zastosowanie sieci neuronowych grafów (GNN) do modelowania zachowań przeciwników. Kolejnym istotnym krokiem było stworzenie sieci neuronowej o nazwie State-Time Attention Network (STAN) do wieloagentowego uczenia wzmacniającego.
Innowacje APL w AI dla walk powietrznych
VIPR jest najnowszym osiągnięciem w długiej historii innowacji APL w dziedzinie AI dla walk powietrznych, które obejmuje prowadzenie AlphaDogfight Trials oraz wsparcie programów Golden Horde i Air Combat Evolution DARPA.
