最近，軍事圈被這個消息刷屏了：美軍的戰(zhàn)斗機(jī)，已經(jīng)能由AI完成全自動空戰(zhàn)了。

是的，就在最近，美軍的AI戰(zhàn)斗機(jī)首次公開，揭開了神秘面紗。

這架戰(zhàn)斗機(jī)的全名，是可變穩(wěn)定性飛行模擬器測試飛機(jī)（VISTA），由美空軍部長親自搭乘，模擬了一對一的空戰(zhàn)。

5月2日，美國空軍部長Frank Kendall在Edwards空軍基地駕駛 X-62A VISTA升空

注意，在一小時的飛行中，所有飛行動作都由AI自主完成！

Kendall表示——

幾十年來，我們一直在想象自主空對空作戰(zhàn)的無限潛力，但它始終遙不可及。但如今，我們已經(jīng)到了一個轉(zhuǎn)型的時刻，正是ACE團(tuán)隊(duì)取得的突破性成就，使這一切成為可能。

空軍部長親自試飛

可以看到，中午熾熱的陽光下，一架橙白相間的F-16戰(zhàn)斗機(jī)伴隨著轟鳴聲起飛——它是由AI控制的，而非人類飛行員。

在試飛期間，美國空軍部長Frank Kendall坐在了飛機(jī)前座，在后座的安全飛行員的陪同下，他在不接觸X-62A控制裝置的情況下，完成了一組測試任務(wù)。

AI控制F-16，以超過550英里每小時的速度飛行，這讓Kendall的身體，直接承受了五倍地心引力的壓力。

它逼近一架人類飛行員駕駛的F-16，兩架飛機(jī)在相距僅304米的距離內(nèi)競速，通過扭轉(zhuǎn)和盤旋試圖，迫使對方處于弱勢。

持續(xù)一小時的飛行結(jié)束后，Kendall帶著微笑從駕駛艙中走出。

他表示，自己在飛行中已經(jīng)看到了足夠的證據(jù)，讓他愿意信任這個AI，讓它來決定在戰(zhàn)爭中是否發(fā)射核武器。

飛機(jī)上的AI軟件，會先在模擬器中通過數(shù)百萬數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，隨后在實(shí)際飛行中驗(yàn)證結(jié)論。這些現(xiàn)實(shí)世界的性能數(shù)據(jù)隨后會被重新輸入模擬器，AI在此基礎(chǔ)上處理這些數(shù)據(jù)，進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。

VISTA的軍事操作員聲稱，類似的AI飛機(jī)，全球僅有美國擁有。

第一次AI與人類的狗斗

而早在2024年4月，美國空軍試飛員學(xué)校和DARPA就宣布，他們已經(jīng)完成了第一次AI與人類的狗斗。

狗斗由代號為X-62A VISTA的F-16D（Block 30）雙座飛機(jī)和駕駛F-16戰(zhàn)斗機(jī)的人類飛行員完成。

在狗斗中，X-62A展示了防御機(jī)動、攻擊顫斗等技能，而坐在其中的人類飛行員可以接管AI系統(tǒng)，但無需激活安全開關(guān)。

兩機(jī)展現(xiàn)了「高視角機(jī)頭對機(jī)頭交戰(zhàn)」，相對速度直接達(dá)到了1200 英里/時，相距最近時達(dá)到了約610米。

X-62A在另一架載人飛機(jī)上安全自主地進(jìn)行狗斗，這不僅是ACE的一個重要里程碑，也是整個自主飛行的一個里程碑。

并且，DARPA和空軍強(qiáng)調(diào)，雖然狗斗是這次測試的核心，但ACE的目標(biāo)，遠(yuǎn)非狗斗這么簡單。

美國空軍USAF TPS首席試飛員Bill Gray解釋：狗斗是目前非常需要解決的問題，所以他們開始在空中測試自主AI系統(tǒng)。

我們學(xué)到的每一課，都適用于你可以賦予自主系統(tǒng)的任何一項(xiàng)任務(wù)。

模擬狗斗期間的X-62A和F-16

21次試飛，10萬行代碼

VISTA也稱X-62A，是通用動力公司F-16D的一個修改版本。

自1990年代以來，美國空軍一直用它來測試先進(jìn)技術(shù)。

如今，VISTA已經(jīng)被整合到DARPA的空戰(zhàn)進(jìn)化計劃ACE中，配備了機(jī)器學(xué)習(xí)和專用軟件。

研發(fā)VISTA的，是一家國防技術(shù)公司洛克希德·馬丁。

VISTA可以被看作是一個AI探路者，它使用了全新的無人駕駛設(shè)計。

這項(xiàng)工作，對于實(shí)現(xiàn)分布式團(tuán)隊(duì)至關(guān)重要。

而團(tuán)隊(duì)的效率也可謂神速，在不到一年的時間里，就在X-62A的系統(tǒng)中安裝了初始的實(shí)時AIAgent，演示了第一次AI與人類的狗斗，并且在21次試飛中，完成了超過10萬行飛行軟件關(guān)鍵代碼的更改。

X-62A在去年的模擬狗斗中的駕駛艙

洛克希德·馬丁副總裁介紹說，X-62A VISTA是他們開發(fā)、測試、集成AI，以及建立AI認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的重要平臺。

而且，X-62A VISTA將徹底改變航空航天的未來。

平臺中的硬件和軟件架構(gòu)都久經(jīng)考驗(yàn)，為AIAgent和先進(jìn)算法提供了安全可控的環(huán)境，使它們能夠快速進(jìn)行原型設(shè)計和開發(fā)。

這套開放式架構(gòu)之所以能實(shí)現(xiàn)高度復(fù)雜的測試，是因?yàn)槔昧薙kunk Works的模型跟蹤算法（MFA）和模擬自主控制系統(tǒng)（SACS）。

這些重要的更新，不僅增強(qiáng)了VISTA的能力，還保持了它可以進(jìn)行快速原型設(shè)計的優(yōu)勢。

因此，團(tuán)隊(duì)才得以快速更改軟件，頻繁進(jìn)行飛行測試。

一次次測試證明，這個架構(gòu)足夠強(qiáng)大，能夠可靠地過渡到第三方分布式硬件，復(fù)制VISTA所展示的安全可控飛行測試目標(biāo)。

AI在自主空戰(zhàn)上，取得突破性影響

4月的這次X-62A與載人F-16的首次對戰(zhàn)，可謂是一次里程碑級的事件。

就是這次事件，使得2023年的機(jī)器學(xué)習(xí)，在空中成為了現(xiàn)實(shí)。

美國未來的無人駕駛飛機(jī)計劃，美國空軍的協(xié)作戰(zhàn)斗機(jī)計劃，都會直接受到影響。

此次ACE計劃的參與者Shield AI，在2021年收購了Heron公司。

而Heron開發(fā)的AI飛行員，在前一年就曾贏得DARPA的狗斗試驗(yàn)。

早在2022年，DARPA就與空軍和洛克希德·馬丁公司一起，將AIAgent集成到了X-62A的系統(tǒng)中，并于當(dāng)年12月，用這些算法首次進(jìn)行了噴氣式飛機(jī)的自主試飛。

X-62A/VISTA的飛行系統(tǒng)，可以配置為模仿任何其他機(jī)型，這就使它可以完成各種測試目的，因而成為支持ACE等工作的理想平臺。

洛克希德·馬丁的首席飛行控制工程師Que Harris介紹道，團(tuán)隊(duì)在VISTA的飛行控制中有一個集成空間，允許AIAgent將命令發(fā)送到VISTA，就好像他們正在向VISTA的模擬模型發(fā)送命令一樣。

這就可以被看作是噴氣式飛機(jī)內(nèi)部的一個「自主沙盒」。

美國空軍USAF TPS主任Chris Cotting博士這樣描述：就好像你在研究機(jī)構(gòu)中擁有了一個模擬器實(shí)驗(yàn)室。

「我們已經(jīng)把整個模擬器實(shí)驗(yàn)室塞進(jìn)了F-16中」。

就如我們上文提到的，X-62A在隨后的21次試飛中，幾乎每天都有Agent需要重新編程，最終修改的代碼，達(dá)到了10萬行。

通過在完全數(shù)字環(huán)境中對算法進(jìn)行快速訓(xùn)練和再訓(xùn)練，X-62A能支持各種飛行測試。

沒有飛行員，沒有通信，完全實(shí)現(xiàn)蜂群概念

Shield AI聯(lián)合創(chuàng)始人兼總裁Brandon Tseng表示，理想的自動駕駛飛機(jī)是這樣的——

沒有遠(yuǎn)程飛行員，沒有通信，也沒有GPS。這些飛機(jī)實(shí)現(xiàn)了編隊(duì)或蜂群的概念，可以執(zhí)行指揮官的意圖。

他們可以執(zhí)行任務(wù)，動態(tài)地一起工作，根據(jù)彼此做出反應(yīng)，還能對戰(zhàn)場、敵對威脅和地面上的平民做出反應(yīng)。

而這項(xiàng)技術(shù)體現(xiàn)出的另一個價值，就是讓整個系統(tǒng)、整個機(jī)隊(duì)變得更好。

在任何時候，飛機(jī)上都能有最好的AI飛行員。在機(jī)群學(xué)習(xí)時，每家飛機(jī)上都有他們。

「你將永遠(yuǎn)擁有最好的四旋翼飛行器飛行員，最好的V-BAT飛行員，最好的CCA飛行員。它們將占據(jù)主導(dǎo)地位。那時，你就能以令人難以置信的高勝率贏得交戰(zhàn)」。

巨大挑戰(zhàn)：需要信任算法，才能在現(xiàn)實(shí)中實(shí)現(xiàn)

然而，這個過程也存在難度很大的挑戰(zhàn)。

首先，就是基于規(guī)則的自治。

MIT計算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）的Daniela Rus博士解釋說，如果你用「if-then」的方式寫出規(guī)則，那它們就必須具有魯棒性。因此，為了讓系統(tǒng)正常工作，需要一群專家來生成代碼。

Rus博士解釋說，因?yàn)闄C(jī)器學(xué)習(xí)做決策時，非常依賴于分析歷史數(shù)據(jù)，因此它們通常會發(fā)現(xiàn)人類無法察覺的見解，或者是非傳統(tǒng)的、并非基于規(guī)則的語言表達(dá)。

機(jī)器學(xué)習(xí)在條件動態(tài)波動的環(huán)境和情況下非常強(qiáng)大，因此很難建立清晰而強(qiáng)有力的規(guī)則。

所謂的「環(huán)境和情況」，就是在狗斗中，人類對手做出的不可知的獨(dú)立決定。

鑒于這種不可預(yù)測性，即使是訓(xùn)練有素的飛行員，進(jìn)行這種模擬交戰(zhàn)也非常危險。

2000年至2016年間F-16和F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)的狗斗訓(xùn)練中的事故和死亡數(shù)據(jù)

美國空軍TPS指揮官、空軍上校James Valpiani表示，使用機(jī)器學(xué)習(xí)時所涉及的許多元素，都并不能被完全理解。

「可理解性和驗(yàn)證性，阻礙了我們探索這個領(lǐng)域。」目前，還沒有民用或軍用途徑，來認(rèn)證飛行關(guān)鍵系統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)Agent。

而這，確實(shí)是ACE和現(xiàn)實(shí)世界的X-62A試飛發(fā)揮之處。

VISTA噴氣式飛機(jī)上的機(jī)器學(xué)習(xí)Agent最重要的一點(diǎn)，就是學(xué)會防止飛機(jī)執(zhí)行危險和不道德的行為，包括定義允許飛行范圍的代碼，避免空中或地面的碰撞，以及防止在授權(quán)情況下使用武器。

在美國軍方堅(jiān)持看來，在未來的自主武器系統(tǒng)的運(yùn)行中，人類將永遠(yuǎn)處于循環(huán)中的某個地方，但他們在這個循環(huán)中的確切位置，將隨著時間的推移而演變。這已經(jīng)成為許多爭論的主題。

「我們必須能夠信任這些算法，才能在現(xiàn)實(shí)世界中使用它們。」

2024年4月1日，首批F-16戰(zhàn)機(jī)將按照VENOM計劃改裝成自主試驗(yàn)臺，抵達(dá)Eglin空軍基地

而除了ACE計劃外，X-62A并不是美國空軍近年來唯一用于先進(jìn)自主技術(shù)的飛機(jī)。

目前，空軍正在改造另外六架F-16飛機(jī)，將它們轉(zhuǎn)變?yōu)樵囼?yàn)機(jī)，用于支持一個名為Project VENOM的項(xiàng)目，以進(jìn)行大規(guī)模的協(xié)同自主測試。