人工智能空战时代走向前台,王牌飞行员会失业吗?

作者: 无人机网 2020-11-13 09:59:09

近日,成功研发我国歼-10、歼-20等先进国产战机的中航工业成都飞机设计研究所,顺利完成了历时三个多月的人工智能空战大赛。而在今年8月,美国空军也曾经进行了一场人工智能系统与王牌飞行员之间的模拟空战试验。结果,在五轮模拟空战中,美国空军王牌飞行员无一取胜。那么,这两个事件是否意味着人工智能系统取代飞行员的革命性空战新时代即将来临?

无人机时代呼唤人工智能

从应用角度来说,无论是中航工业进行的人工智能系统之间的模拟空战,还是美国空军飞行员与人工智能系统之间的虚拟对决,都是在为研发出一款能够真正装备在无人机上的高度智能化、自主化操控系统探索道路。所以,当今军用无人机大行其道,并且被各国军方视为未来空战的主力,才是推动机载人工智能系统飞速发展的主要因素。

在无人机出现之前,由飞行员驾驶的有人战机才是空战的主宰。尽管交战双方装备的战机性能有所差异,但是,飞行员技能高低以及经验是否丰富,仍然在相当程度上决定了空战的优势将向哪一方倾斜。当无人机诞生并且逐步受到各国军方重视以后,其实飞行员们也并未感到有可能被其取代的危机。

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歼-20战斗机。随着技术的发展,未来可能可与无人机联合作战。 本文图片均来自中国军网

因为从最早期的无人靶机以及无人侦察机,到如今“察打一体”无人机,其执行任务时很大程度上还是要依赖于地面控制人员的操控。事实上,当今的所有无人机,只是等于飞行员坐在地面操控台上而非机舱中的“有人操控飞机”。如果无人机与地面控制站失去联系,那么等待它的结局基本上就是失控坠毁。

2011年,伊朗就利用电子干扰手段,成功切断了1架美军最为神秘的RQ-170隐身无人侦察机与地面控制站之间的数据链,甚至彻底干扰了GPS信号。于是,RQ-170隐身无人侦察机只能按照预定的程序无休止地在空中盘旋,直到燃料耗尽坠落,并且基本完好地被伊朗俘获。

那么,如何让无人机变得“聪明”起来,就是机载人工智能系统所要担负起的使命了。机载人工智能系统不仅要在逻辑思维、判断、决策等各方面要接近、达到飞行员的水平,而且还要更快、更优、更强。比如,在美国空军飞行员与人工智能系统的模拟格斗空战中,双方都使用机炮,结果人工智能系统操控的战机往往会做出一些出人意料的机动动作,连续三次开火全部命中美国空军飞行员驾驶的战机。这一事实充分展示了这款名为AlphaDogfight(阿尔法空战格斗)的机载人工智能系统已经具备了相当强大的学习和思维能力。

其实,这也让笔者进一步联想到了2005年上映的美国科幻影片《绝密飞行》,片中出现的名为“埃迪”的无人隐身战斗机,几乎可以说就是未来真正意义上的完全人工智能化无人战机的模板。不过,当今无人机发展要达到片中“埃迪”无人隐身战斗机那样的高度智能化和自主化还尚需时日。

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随着人工智能的发展,其将逐步在空战中得到运用

人工智能与飞行员各有优劣

那么,我们不妨想象一下,如果真的有一天,“埃迪”这样的高度智能化、自主化无人隐身战斗机成为现实,飞行员是否就会被完全取代?或者说,与一套由无比强大的量子计算机作为核心的机载人工智能系统相比,飞行员的大脑还有没有优势?

其实,影片《绝密飞行》中的诸多情节已经非常清楚地告诉了我们答案。

首先,人工智能系统没有情感和道德的概念,其做出的所有决策行为都是基于地面指挥控制中心给出的任务内容,并不会对于实施行动造成的任何后果负责。所以,在影片《绝密飞行》中我们可以看到,当三名美国海军飞行员和“埃迪”无人机共同执行摧毁恐怖武装所拥有的弹道导弹和核弹头任务时,飞行员们就会顾及到爆炸产生的核尘埃会扩散到周边地区,使得大量无辜的人们暴露在核辐射中。而“埃迪”无人机就显得极其“冷血”,以摧毁目标为唯一目的,甚至以飞行员们抗命为由,独自展开攻击行动。

事实上,这就体现出了飞行员与人工智能系统的其中一个优劣对比:当有可能伤及无辜的时候,飞行员会请求改变攻击战术或者取消任务,而人工智能系统就会不计一切后果。而由此引发的道德和舆论谴责,只能由发布任务的决策者承担。其实,在片中我们也能看到在美国海军航母上设有“埃迪”无人机的监控台,由一名监控人员负责监视无人机的一切行动。但是,很可惜我们并没有看到这名监控人员起到了任何阻止无人机行动的作用。

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美国RQ-180新型隐身无人机

另一方面,从具体战术的决策和实施环节上看,人工智能系统相对于飞行员的优势则非常明显。无论是消灭藏身在加固大楼中的恐怖分子任务,还是面对4架俄罗斯空天军苏-37战斗机的拦截,都是“埃迪”无人机利用其功能强悍的量子计算机经过亿万次的运算,在极短的时间内就拿出了最佳的战术方案,并且证明是非常成功的。

当然,在打击恐怖分子的任务中,飞行员出于维护自身尊严的考虑,没有让“埃迪”无人机发动攻击,而是亲自上阵,差一点造成机毁人亡。事实上,这也几乎是未来军事强国飞行员们很可能要面对的一幕:当无人机足够聪明、战斗力足够强大,而且完全不必考虑人体过载承受极限的前提下,是否就可以部分甚至全部取代飞行员?

而之后的情节,我们也可以看到,当飞行员真正意识到“埃迪”无人机确实比自己聪明上万倍以后,在对付4架俄罗斯空天军苏-37战斗机时就完全接受了无人机的战术指挥,成功摆脱了敌方的拦截。至于,片尾“埃迪”无人机为了保护飞行员的安全,高速撞向敌方的武装直升机,与之同归于尽的情节,其实未来也有可能实现。目前,美国空军以及澳大利亚空军都在进行所谓新一代智能化“无人僚机”的研发,其目的就是为有人驾驶战机飞行员提供一个忠实可靠且更加聪明的无人机“战友”。在必要的情况下,“无人僚机”可以为保护飞行员而牺牲自己的,这在程序控制上完全能够实现。

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阅兵式展示的“察打一体”无人机

人工智能技术亟待突破瓶颈

当展望人工智能化无人机未来前景之后,我们还是不得不从科幻电影回归现实,面对研发“埃迪”无人机道路上的种种困难和障碍。

第一个难关就是软件系统。事实上,无论是前文提到的由美国国防高级研究计划局推出的AlphaDogfight(阿尔法空战格斗)系统,还是美国谷歌公司研发的AlphaGo围棋软件系统,距离真正实用化的机载人工智能系统还有很长的路要走。毕竟要使得人工智能系统像真正的王牌飞行员那样操控飞机,并不只是由程序员们敲出几百万甚至上千万行代码就可以实现的。王牌飞行员们之所以被称为“王牌”,不只是因为其飞行技术好,更在于拥有几百乃至上千飞行小时的丰富经验,经历过几乎所有类型的意外情况,可以做到人机合一。

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“攻击”-11无人机

比如,2009年,我国空军航空兵某团副团长、特级飞行员李峰在驾驶歼-10战机飞行时,发动机突然空中停车,座舱内仪表完全失灵。而李峰就是凭借着自己丰富的飞行经验,加上直觉和地面指挥员的引导,驾驶失去动力的歼-10战机迫降成功,创造了世界航空史上单发战斗机无动力迫降的奇迹。如果换成还不太成熟的人工智能系统在这样的情况下操控飞机,也就只能听之任之,自由落体了。所以,人工智能系统如何能够通过不断学习、进化而获得足够丰富的飞行经验,以应对各种突发情况,将是其能否真正用在无人机上的关键所在。而能够实现这一目标的,就是目前最有希望的被称为“深度神经网络”的新算法。

如果说第一个难关是软件上的,那么第二个更大的难关就是硬件上的。也就是说,人工智能系统必须要拥有一个足够强大的中央处理计算机,才能够匹配软件,达到智力水平接近人脑甚至更强的目标。而要实现这个目标,必须应用全新概念的新一代计算机,比如《绝密飞行》中“埃迪”无人机所使用的量子计算机,以及各国提出的激光计算机、分子计算机、生物DNA计算机等。而这些新概念计算机技术目前还没有实现重大的突破,最接近实用化的就是量子计算机。

目前,国外研究机构已经在探索利用量子计算机来实现类似于人脑的人工神经网络架构,这既是一个巨大的挑战,也是一个前所未有的机遇。如果这一技术获得突破,走向实用化,那么我们就可以更加肯定地说:人工智能空战时代即将到来!

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