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NO.1238 - 人工智能飛行員

人類對(duì)于人工智能（AI）的態(tài)度始終是矛盾的。既希望它能夠帶來生產(chǎn)力的極大提升，又害怕有一天被人工智能所取代。

從36年前的《終結(jié)者》，到世紀(jì)之交的《黑客帝國》，好萊塢電影讓許多人對(duì)人工智能心生畏懼。不過，對(duì)于絕大多數(shù)人來說，人工智能還只是科幻電影中的產(chǎn)物，但對(duì)于美國空軍飛行員來說，人工智能的威脅已經(jīng)悄然降臨。

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電影中的審判日后，地球上一片荒蕪

一場(chǎng)載入史冊(cè)的失敗

2020年8月20日，美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局舉行了一場(chǎng)代號(hào)“阿爾法狗斗”的模擬空戰(zhàn)演習(xí)。這次對(duì)戰(zhàn)的不再是422測(cè)試中隊(duì)的王牌飛行員，而是由一名擁有超過2000小時(shí)飛行經(jīng)驗(yàn)的F-16戰(zhàn)機(jī)飛行教官，與來自蒼鷺系統(tǒng)公司開發(fā)的AI飛行員進(jìn)行對(duì)戰(zhàn)。

機(jī)炮對(duì)戰(zhàn)連續(xù)進(jìn)行了五局，但沒有消耗太多的時(shí)間。因?yàn)檫@名經(jīng)驗(yàn)豐富的飛行教官被AI碾壓，五場(chǎng)戰(zhàn)斗全部落敗。

五場(chǎng)戰(zhàn)斗都是在不同的模擬戰(zhàn)斗環(huán)境下進(jìn)行的，同時(shí)嚴(yán)格遵守了戰(zhàn)斗機(jī)的現(xiàn)實(shí)性能框架，人類飛行員面對(duì)AI時(shí)，表現(xiàn)得相當(dāng)無力：根據(jù)公開的資料顯示，AI總能迅速占據(jù)打擊窗口，人類飛行員卻連躲避攻擊都很勉強(qiáng)，少數(shù)幾次反擊也被輕松躲開。

人類飛行員在空戰(zhàn)中落敗

這名精英飛行員在事后承認(rèn)：“我們（戰(zhàn)斗機(jī)飛行員）所受的標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練，在人工智能面前根本不起作用”。他成為了歷史上第一個(gè)在空戰(zhàn)對(duì)抗中輸給AI的人類飛行員，而這場(chǎng)測(cè)試也向全世界證明了一件事：相比人類飛行員，AI要更加優(yōu)秀也難以對(duì)付。

為什么？

蒼鷺公司的高級(jí)工程師本•貝爾介紹稱，雖然有些人認(rèn)為人類飛行員的失敗是因?yàn)樵谀M機(jī)而不是真實(shí)戰(zhàn)斗機(jī)上進(jìn)行了對(duì)抗，但實(shí)際上，模擬機(jī)對(duì)于人類更加有利——因?yàn)槿祟愶w行員可以在模擬機(jī)上執(zhí)行高G機(jī)動(dòng)，但在現(xiàn)實(shí)中是非常非常困難的，而AI則不會(huì)有這個(gè)問題。

據(jù)悉，該公司的AI程序進(jìn)行了大約40億次運(yùn)算培養(yǎng)，從零開始地自學(xué)了戰(zhàn)斗機(jī)戰(zhàn)術(shù)，并在短時(shí)間內(nèi)積累了大量的飛行經(jīng)驗(yàn)——據(jù)貝爾所說，這大約等于人類飛行員12年的飛行經(jīng)驗(yàn)。

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研發(fā)中的機(jī)載激光武器

此外，它還學(xué)習(xí)了《美國空軍指令》等空軍資料，這些資料對(duì)美國空軍飛行員做出了許多空戰(zhàn)規(guī)定，例如在機(jī)炮開火時(shí)不超過攻角限制和時(shí)速限制等。AI飛行員反過來利用了這一點(diǎn)，因此在空戰(zhàn)中占據(jù)了優(yōu)勢(shì)。因?yàn)閺膽?zhàn)術(shù)的角度來說，只要有足夠的資料，它甚至可以預(yù)測(cè)到人類飛行員的下一步動(dòng)作，這無疑是相當(dāng)恐怖的。

此外，AI飛行員還具有另一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)，那就是它的思考速度。美國空軍飛行員在執(zhí)行每一個(gè)動(dòng)作之前，都需要綜合戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)和現(xiàn)有的信息，在大腦中進(jìn)行一個(gè)“OODA循環(huán)”（觀察，定向，決定和采取行動(dòng)）。對(duì)于人類飛行員來說，能夠在越短的時(shí)間內(nèi)完成這個(gè)過程，就能夠越輕松地占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

由于空戰(zhàn)中的信息復(fù)雜程度極高，因此即使是最優(yōu)秀的飛行員，也需要最少數(shù)秒的時(shí)間來思考。而對(duì)于AI飛行員來說，它進(jìn)行“OODA循環(huán)”的速度極短，因此人類飛行員想要在AI飛行員面前占據(jù)上風(fēng)，想想都知道有多難。

最后，AI飛行員還有一個(gè)“大殺器”——眾所周知，對(duì)于人類飛行員來說，空戰(zhàn)中的大多數(shù)信息是先通過戰(zhàn)機(jī)的各個(gè)傳感器進(jìn)行收集，再傳輸?shù)綉?zhàn)機(jī)的機(jī)載設(shè)備上進(jìn)行顯示，再通過飛行員的視覺信號(hào)傳入飛行員大腦的，但飛行員畢竟不是神，不可能保證所有的信息都能夠被有效地收納。

但對(duì)于AI飛行員來說，戰(zhàn)斗機(jī)的每一個(gè)傳感器都像是它的眼睛和耳朵，信息能夠被直接地獲取然后納入運(yùn)算程序，態(tài)勢(shì)感知的優(yōu)勢(shì)一下子就遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩開了人類飛行員。因此，美國空軍專家阿萊克斯•伊文斯汀直接將AI飛行員和人類飛行員形容為“開了外掛的游戲玩家和遵守規(guī)則的游戲玩家。”

怎么辦

當(dāng)然，AI飛行員并不是十全十美的，更不會(huì)是不可戰(zhàn)勝的，而在空戰(zhàn)中戰(zhàn)勝AI的方法更是不止有一種。首先，人類飛行員需要遵守各種人為制定的空戰(zhàn)規(guī)則，但AI不需要，因此它在戰(zhàn)斗中取得了優(yōu)勢(shì)。

美國空軍學(xué)者塞巴斯蒂安•布洛林表示，任何駕駛員都會(huì)有他的“習(xí)慣”，對(duì)于AI來說則被稱為“規(guī)則”——因?yàn)榻^大多數(shù)AI都會(huì)在現(xiàn)有信息的基礎(chǔ)上追求“最優(yōu)解”，而人類飛行員可以反過來利用這種飛行習(xí)慣，從而反過來占據(jù)主動(dòng)權(quán)。但是，受制于人類飛行員的大腦處理速度，想要在瞬息萬變的空戰(zhàn)中實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要即時(shí)的高算力電腦支持，但目前還無法實(shí)現(xiàn)。

前文也提到，AI的一大優(yōu)勢(shì)就是信息態(tài)勢(shì)的感知效率，傳感器直接變成了它的耳朵和眼睛，但這也意味著一旦有傳感器因?yàn)槭艿杰?硬攻擊而失去作用或出現(xiàn)誤差，AI飛行員是難以像人類飛行員一樣靠肉眼獲取有限信息，并且決定是繼續(xù)作戰(zhàn)還是返航的。

目前，美軍中的確有部分武器能夠?qū)崿F(xiàn)類似的效果，如機(jī)載低功率定向能武器等等。但是，這些武器大都處于測(cè)試或概念階段，效果如何也無法確定，如果非要說，效果最好的恐怕還是近炸引信的大當(dāng)量防空攔截彈。

最后，大家都知道不論是人類飛行員也好AI飛行員也好，都嚴(yán)重依賴“信息”，只有正確的信息才能做出正確的判斷，才能取得戰(zhàn)術(shù)上的優(yōu)勢(shì)。因此，不論是對(duì)于人類還是AI，傳統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)欺騙（也就是傳遞錯(cuò)誤信息）仍然是有效的，而對(duì)于AI來說，錯(cuò)誤的信息還將導(dǎo)致一系列的錯(cuò)誤運(yùn)算結(jié)果，這在空戰(zhàn)中將是致命的。

據(jù)悉，美軍一直在研發(fā)一種類似“虛擬投影”的機(jī)載裝置，能夠投射出一個(gè)自帶熱信號(hào)和雷達(dá)信號(hào)的“虛影”，借此隱瞞戰(zhàn)斗機(jī)的“真身”。不過，這玩意除了在幾次測(cè)試中把海軍的飛行員嚇得夠嗆、還以為是外星人入侵以外，目前還沒有正式進(jìn)行過實(shí)戰(zhàn)。

美海軍戰(zhàn)機(jī)遭遇不明飛行物

未來

美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局的空戰(zhàn)進(jìn)化計(jì)劃負(fù)責(zé)人丹尼爾•賈沃塞克上校介紹，五角大樓高層同樣對(duì)AI飛行員持保留態(tài)度，因?yàn)檫^早或過度地依賴人工智能將會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)、不可控制的風(fēng)險(xiǎn)迅速增加。

他表示，在未來的10-15年內(nèi)，第一代的人工智能飛行系統(tǒng)將逐步成熟并推廣，而“忠誠僚機(jī)”計(jì)劃的思路將成為主流——這是一種低成本的隱身無人戰(zhàn)斗機(jī)，它將作為F-35等有人戰(zhàn)斗機(jī)的僚機(jī)伴隨行動(dòng)。戰(zhàn)術(shù)攻擊等任務(wù)將交由AI進(jìn)行，而掌握大局進(jìn)行前線指揮的仍然是人類飛行員，AI的演算結(jié)果也將為人類飛行員提供重要的數(shù)據(jù)參考。

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波音推出的忠誠僚機(jī)

賈沃塞克還表示：相比“無人戰(zhàn)斗機(jī)部隊(duì)”，讓有人機(jī)與無人機(jī)配合或許是穩(wěn)步提升戰(zhàn)斗力的最佳解決方案，它能夠規(guī)避大量的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)讓新一代戰(zhàn)斗機(jī)部隊(duì)具備充足的戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢(shì)。但是最終，越來越成熟的AI飛行員仍將逐步取代人類飛行員——即使這種趨勢(shì)被視為“對(duì)光榮的空戰(zhàn)傳統(tǒng)的背叛”。

值得一提的是，就在不久前的12月15日，美國空軍首次使用代號(hào)“ARTUµ”的AI飛行員，與人類飛行員合作駕駛了一架U-2偵察機(jī)，其中AI飛行員主要負(fù)責(zé)傳感器控制和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)航。

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AI和人類共同駕駛的U-2偵察機(jī)