Security

(ARTIFICIAL INTELLIGENCE TOP GUN?: AUTONOMOUS F-16 JUST TOOK PART IN A DOGFIGHT WITH MANNED FIGHTER)

By Peter Suciu

The National Interest

April 18, 2024

Tín dụng hình ảnh: Shutterstock.

Hollywood có thể có cốt truyện cho Top Gun 3 - nó sẽ thấy Pete "Maverick" Mitchell bay chống lại một chiếc phi cơ tự trị để cho thấy rằng ngay cả một phi công con người hơi vượt đồi cũng có thể là một cỗ máy tốt nhất. Tuy nhiên, điều này không thực sự quá xa vời, vì Cơ quan Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) đã thông báo trong tuần này (announced this week) rằng chương trình Tiến hóa Không chiến (Air Combat Evolution, ACE) của họ đã đạt được các thí nghiệm trên không đầu tiên về các thuật toán AI tự động bay một chiếc F-16 Fighting Falcon chống lại một chiếc F-16 do con người điều khiển trong các tình huống chiến đấu trong tầm nhìn - những gì chúng tôi muốn mô tả là "không chiến" (dogfighting).  

Trong các chuyến bay được tiết lộ gần đây, các thuật toán ACE AI đã kiểm soát một phi cơ thí nghiệm F-16 Fighting Falcon được sửa đổi đặc biệt được chỉ định là X-62A (modified F-16 Fighting Falcon test aircraft designated as the X-62A), hoặc VISTA (Variable In-flight Simulator Test Aircraft, phi cơ thí nghiệm mô phỏng trên máy bay biến đổi), tại Trường Phi công Thử nghiệm Không quân tại Căn cứ Không quân Edwards (Edwards Air Force Base, AFB), California. Các cuộc trình diễn diễn tập chiến đấu tự động đã bắt đầu vào năm ngoái.

Cơ quan Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến (DARPA) tiếp tục phát hành một video của các thành viên trong nhóm thảo luận về những gì làm cho chương trình ACE không giống như các dự án tự chủ hàng không vũ trụ khác. Nhóm nghiên cứu tiếp tục cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách chương trình đại diện cho một thời gian chuyển đổi trong lịch sử hàng không vũ trụ, thiết lập nền tảng cho sự hợp tác đạo đức, đáng tin cậy, người-máy cho các ứng dụng quân sự và dân sự phức tạp.

CON NGƯỜI vs. MÁY MÓC - CHƯƠNG TRÌNH ACE - Man vs. Machine – The ACE Program

Theo DARPA (According to DARPA), mục tiêu của chương trình ACE là tăng niềm tin vào quyền tự chủ chiến đấu bằng cách sử dụng không chiến (dogfighting) hợp tác giữa người và máy làm vấn đề thách thức, đồng thời nó cũng đóng vai trò là điểm khởi đầu cho sự hợp tác phức tạp giữa người và máy.

"ACE sẽ áp dụng các công nghệ trí tuệ nhân tạo hiện có vào vấn đề không chiến trong các thí nghiệm tăng tính hiện thực", DARPA giải thích. "Song song đó, ACE sẽ thực hiện các phương pháp đo lường, hiệu chỉnh, tăng và dự đoán niềm tin của con người vào hiệu suất tự chủ chiến đấu. Cuối cùng, chương trình sẽ mở rộng ứng dụng chiến thuật của không chiến tự động sang các kịch bản mô phỏng cấp độ hoạt động, không đồng nhất, nhiều phi cơ, phức tạp hơn được thông báo bằng dữ liệu trực tiếp, đặt nền móng cho thí nghiệm Chiến tranh khảm (groundwork) trực tiếp, cấp chiến dịch Mosaic Warfare trong tương lai.

Từ âm thanh của nó, ACE có thể đóng góp rất lớn cho chương trình Thống trị Không quân Thế hệ Tiếp theo (Next Generation Air Dominance, NGAD) của Không quân Hoa Kỳ (United States Air Force's Next Generation Air Dominance (NGAD) program), nhằm tìm cách phát minh một "hệ thống của hệ thống" (system of systems), bao gồm một phi cơ chiến đấu thế hệ thứ sáu có người lái được hỗ trợ bởi các nền tảng tự trị bao gồm cả hệ thống phi cơ không người lái (unmanned aerial systems, UAS).

Như DARPA đã lưu ý, trong một lĩnh vực hàng không tương lai bị đối thủ tranh chấp, một phi công con người duy nhất có thể tăng đáng kể khả năng sát thương bằng cách phối hợp (orchestrating, dàn dựng) hiệu quả nhiều nền tảng không người lái tự động từ bên trong một phi cơ có người lái. Điều đó sẽ chuyển vai trò của con người từ nhà điều hành nền tảng đơn lẻ sang chỉ huy nhiệm vụ, nơi UAS sẽ đóng vai trò là "phi công trung thành" (loyal wingmen) hỗ trợ chiến đấu cơ có người lái.

"Đặc biệt, ACE nhằm mục đích cung cấp một khả năng cho phép phi công tham gia vào một nhiệm vụ chỉ huy không quân rộng lớn hơn, toàn cầu hơn trong khi phi cơ và hệ thống không người lái của họ tham gia vào các chiến thuật riêng lẻ", DARPA nói thêm.

Người điều khiển con người vẫn sẽ đưa ra các quyết định lớn, chẳng hạn như phát triển chiến lược chiến đấu tổng thể, lựa chọn và ưu tiên các mục tiêu, và xác định vũ khí hoặc hiệu quả tốt nhất, trong khi các chức năng cấp thấp hơn (tức là chi tiết về cơ động máy bay và chiến thuật chiến đấu) có thể được để lại cho hệ thống tự trị.

Theo DARPA, sự phát minh công nghệ của chương trình ACE giải quyết 4 thách thức chính:

* Tăng hiệu suất tự chủ không chiến trong các hành vi địa phương (phi cơ cá nhân và chiến thuật đội, heterogeneous multi-aircraft)

* Xây dựng và hiệu chỉnh niềm tin vào các hành vi không chiến tại địa phương

* Mở rộng hiệu suất và niềm tin vào các hành vi toàn cầu (nhiều máy bay không đồng nhất)

* Xây dựng cơ sở hạ tầng để thí nghiệm không chiến toàn diện.

CÁC THÍ NGHIỆM ĐANG ĐƯỢC TIẾN HÀNH - Tests Underway

Bộ Quốc phòng Mỹ (Department of Defense, DoD) cho biết, tổng cộng 21 chuyến bay thí nghiệm đã được thực hiện cho dự án từ tháng 12/2022 đến tháng 9/2023 (conducted for the project between December 2022 and September 2023). Chúng được xây dựng dựa trên các thí nghiệm "AlphaDogFight", một cuộc thi ảo kéo dài ba ngày diễn ra vào năm 2020 - và chứng kiến đặc vụ AI F-16 của Heron Systems đối đầu với các phi công F-16 có kinh nghiệm của Không quân. AI xuất hiện với tư cách là hàng đầu, "chiến thắng 5-0 thông qua các thao tác hung hăng và chính xác mà phi công con người không thể sánh kịp".

Có thể lập luận rằng mô phỏng chỉ là một trò chơi video rất tiên tiến, nhưng bây giờ trọng tâm đã chuyển sang máy bay thực tế trong môi trường thế giới thực.

Kể từ khi thành lập vào năm 2019, chương trình ACE đã nhanh chóng đạt được một số cột mốc quan trọng, đánh dấu một sự khởi đầu đáng kể so với các mốc thời gian dài thông thường liên quan đến việc phát triển các nền tảng hàng không vũ trụ tân tiến, TheDebrief đưa tin (TheDebrief reported.).

"Bắt đầu từ tháng 12/2022, đó là ứng dụng đầu tiên của các tác nhân học máy để kiểm soát đường bay của chiến đấu cơ", Đại tá James Valpiana, chỉ huy Trường Phi công Thí nghiệm Không quân, giải thích trong video kèm theo bản cập nhật.

X-62A đã đi từ chỉ đơn giản là bay sang đảm nhận vai trò mà F-16 Fighting Falcon muốn làm, như một chiến đấu cơ. Các phi công con người đã ở trên phi cơ tự trị trong mỗi cuộc thí nghiệm để kiểm soát nếu cần thiết.

Bộ trưởng Không quân Frank Kendall - người gần đây đã thực hiện một chuyến bay trên một chiếc F-16 được điều khiển tự động (who recently took a flight in an autonomously-controlled F-16) - gọi khả năng này là "biến đổi", và trong video của DARPA nói thêm, "Nhóm X-62A đã chứng minh rằng tự chủ dựa trên máy học tân tiến có thể được sử dụng một cách an toàn để bay các cuộc diễn tập chiến đấu năng động. Nhóm nghiên cứu đã hoàn thành điều này trong khi tuân thủ các tiêu chuẩn của Mỹ về sử dụng an toàn và đạo đức công nghệ tự trị.

Không rõ liệu X-62A do AI điều khiển có thực sự đánh bại các phi công con người trong các cuộc chạm trán không chiến gần đây trên bầu trời hay không, nhưng có vẻ như chúng ta có thể đang tiến gần hơn đến một phi công trung thành với AI. Liệu họ có thể hát như những người đồng hành trong Top Gun hay không vẫn chưa rõ ràng, nhưng chúng ta biết AI cũng đang tạo ra âm nhạc (but we know AI is also making music) - vì vậy mọi thứ đều có thể.

Viết bởi Peter Suciu

Kinh nghiệm và chuyên môn của tác giả: Peter Suciu là một nhà văn sống ở Michigan. Ông đã đóng góp (contributed) cho hơn bốn chục tạp chí, báo và trang web với hơn 3.200 tác phẩm được xuất bản trong sự nghiệp báo chí hai mươi năm. Ông thường xuyên viết về phần cứng quân sự, lịch sử vũ khí, an ninh mạng, chính trị và các vấn đề quốc tế. Peter cũng là một nhà văn đóng góp (Contributing Writer) cho Forbes và Clearance Jobs.

.

Security

ARTIFICIAL INTELLIGENCE TOP GUN?: AUTONOMOUS F-16 JUST TOOK PART IN A DOGFIGHT WITH MANNED FIGHTER

By Peter Suciu

The National Interest

April 18, 2024

In the recently disclosed flights, the ACE AI algorithms took control of a specially modified F-16 Fighting Falcon test aircraft designated as the X-62A, or VISTA (Variable In-flight Simulator Test Aircraft), at the Air Force Test Pilot School at Edwards Air Force Base (AFB), California. The demonstrations of autonomous combat maneuvers began last year.

Image Credit: Shutterstock. 

Hollywood might have the plot for Top Gun 3 – it would see Pete "Maverick" Mitchell flying against an autonomous aircraft to show that even a slightly over-the-hill human aviator can best a machine. This isn't really all that farfetched, however, as the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) announced this week that its Air Combat Evolution (ACE) program achieved the first-ever in-air tests of AI algorithms autonomously flying an F-16 Fighting Falcon against a human-piloted F-16 in within-visual-range combat scenarios – what we like to describe as "dogfighting."

In the recently disclosed flights, the ACE AI algorithms took control of a specially modified F-16 Fighting Falcon test aircraft designated as the X-62A, or VISTA (Variable In-flight Simulator Test Aircraft), at the Air Force Test Pilot School at Edwards Air Force Base (AFB), California. The demonstrations of autonomous combat maneuvers began last year.

DARPA further released a video of its team members discussing what makes the ACE program unlike other aerospace autonomy projects. The team further offers insight into how the program represents a transformational moment in aerospace history, establishing a foundation for ethical, trusted, human-machine teaming for complex military and civilian applications.

Man vs. Machine – The ACE Program

According to DARPA, the goal of the ACE program is to increase trust in combat autonomy by using human-machine collaborative dogfighting as its challenge problem, while it also serves as an entry point into complex human-machine collaboration.

"ACE will apply existing artificial intelligence technologies to the dogfight problem in experiments of increasing realism," DARPA explained. "In parallel, ACE will implement methods to measure, calibrate, increase, and predict human trust in combat autonomy performance. Finally, the program will scale the tactical application of autonomous dogfighting to more complex, heterogeneous, multi-aircraft, operational-level simulated scenarios informed by live data, laying the groundwork for future live, campaign-level Mosaic Warfare experimentation."

From the sound of it, ACE could contribute greatly to the United States Air Force's Next Generation Air Dominance (NGAD) program, which seeks to develop a "system of systems," including a manned sixth-generation fighter supported by autonomous platforms including unmanned aerial systems (UAS).

As DARPA noted, in a future air domain contested by adversaries, a single human pilot could greatly increase lethality by effectively orchestrating multiple autonomous unmanned platforms from within a manned aircraft. That would shift human role from single platform operator to mission commander, where the UAS would act as "loyal wingmen" supporting the manned fighter aircraft.

"In particular, ACE aims to deliver a capability that enables a pilot to attend to a broader, more global air command mission while their aircraft and teamed unmanned systems are engaged in individual tactics," DARPA added.

The human operator would still make the big decisions, such as developing an overall engagement strategy, selecting and prioritizing targets, and determining the best weapon or effect, while lower-level functions (i.e., details of aircraft maneuver and engagement tactics) could be left to the autonomous system.

According to DARPA, the technology development of the ACE program addresses four primary challenges:

* Increase air combat autonomy performance in local behaviors (individual aircraft and team tactical)

* Build and calibrate trust in air combat local behaviors

* Scale performance and trust to global behaviors (heterogeneous multi-aircraft)

* Build infrastructure for full-scale air combat experimentation.

Tests Underway

The Department of Defense (DoD) has said that a total of 21 test flights were conducted for the project between December 2022 and September 2023. These built on the "AlphaDogFight" trials, a three-day virtual competition that took place in 2020 – and which saw Heron Systems' F-16 AI agent taking on experienced human Air Force F-16 pilots. The AI came out as the top dog, "winning 5-0 through aggressive and precise maneuvers the human pilot couldn't match."

It could be argued the simulation was just a very advanced video game, but now the focus has shifted to actual aircraft in a real-world environment.

Since its inception in 2019, the ACE program has rapidly reached several key milestones, marking a significant departure from the usual lengthy timelines associated with developing advanced aerospace platforms, TheDebrief reported.

"Beginning in December of 2022, that was the first application of machine learning agents to control the flight path of fighter aircraft," explained Col. James Valpiana, commandant of the Air Force Test Pilot School, in the video accompanying the update.

The X-62A has gone from simply flying to taking on the role the F-16 Fighting Falcon was meant to do, as in be a fighter aircraft. Human pilots were onboard the autonomous aircraft during each test to take control if necessary.

Secretary of the Air Force Frank Kendall – who recently took a flight in an autonomously-controlled F-16 – called the capability "transformational," and in the DARPA video added, "The X-62A team demonstrated that cutting-edge machine learning based autonomy could be safely used to fly dynamic combat maneuvers. The team accomplished this while complying with American norms for safe and ethical use of autonomous technology."

It is unclear if the AI-controlled X-62A actually beat the human pilots in the recent dogfighting encounters in the sky, but it does appear that we may be getting much closer to an AI loyal wingman. Whether they can sing like the wingmen in Top Gun isn't clear, but we know AI is also making music – so anything is possible.

Written by Peter Suciu.

Author Experience and Expertise: Peter Suciu is a Michigan-based writer. He has contributed to more than four dozen magazines, newspapers, and websites with over 3,200 published pieces over a twenty-year career in journalism. He regularly writes about military hardware, firearms history, cybersecurity, politics, and international affairs. Peter is also a Contributing Writer for Forbes and Clearance Jobs.

*  *  *  

Xem bài liên hệ với đề tài nầy: click vào đây

Xem bài trang Kiến thức, tài liệu: click vào đây

Xem các bài trên trang Anh ngữ: click vào đây

Trở về trang chính: http://www.nuiansongtra.net