40億次仿真學習:人工智慧5:0大勝人類飛行員!

2020-11-23 騰訊網

來源：桌面戰鬥

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本文介紹了國防高級研究計劃局（DARPA）的Alpha狗鬥的最後一場人機對抗試驗在線展開，8支人工智慧團隊運用算法控制空戰模擬器進行虛擬對決。

8月18日至20日，國防高級研究計劃局（DARPA）的Alpha狗鬥的最後一場人機對抗試驗在線展開，8支人工智慧團隊運用算法控制空戰模擬器進行虛擬對決。這8支團隊中，既有大型傳統國防承包商（如洛克希德·馬丁公司）到小型民營公司（如「蒼鷺系統」）。

最終，「蒼鷺系統」的人工智慧團隊不僅擊敗了其餘7支團隊，而且以5：0的成績大勝真實人類飛行員團隊。去年同樣有8支團隊參加試驗，目的是演示先進的AI算法，該算法能夠執行可視範圍內的模擬近距空戰，俗稱「狗鬥」。該系列試驗旨在為DARPA的空戰演進（ACE）計劃激發並擴大AI開發人員的基礎。空戰演進（ACE）項目致力於實現空戰自主化並建立人類對AI的信任，這是朝著改善人機團隊的方向邁出的一步。

DARPA戰略技術辦公室美國空軍項目經理丹·賈沃塞克上校說：「我們仍然很高興看到AI算法與武器學校訓練的人類如何相互對抗，並希望來自空軍，海軍和海軍陸戰隊的戰鬥機飛行員以及軍事領導人和AI技術社區將在線註冊並觀看。在不到一年的時間，這些團隊就擁有先進的AI進行自主作戰的技術，真是令人驚訝。」

前兩次對抗實驗，分別於2019年11月和2020年1月舉行，由空軍實驗室主持。隨後在今年5月和7月各支團隊進行了後續的虛擬「狗鬥」，以完善他們的算法。

第3次試驗全天在ADT電視上現場直播：

第1天，每支隊伍將他們的算法與空戰實驗室開發的對手AI算法相對比;

第2天，各支團隊在循環賽中互相對抗;

第3天，排名前四的團隊將參加AlphaDogfight的淘汰賽，冠軍隊與F-16飛行員進行對抗，以測試AI對人類的能力。

共有8支隊伍參加第3次實驗：

極光飛行科學

EpiSys科學

喬治亞理工學院

蒼鷺系統

洛克希德·馬丁

Perspecta實驗室

物理人工智慧

騰飛科技

當在代表人類未來的「蒼鷺」系統與代表人類的美國空軍F-16飛行員對抗時，其卓越的瞄準能力得到了特別展示。儘管出於OPSEC的考慮而未公布飛行員的姓名，但DARPA提供了他的代號：Banger。他們還解釋說，Banger不僅是一名戰鬥機飛行員，而且還是空軍武器教練課程的畢業生，該課程被譽為空軍的「頂級槍手」學校，電影《壯志凌雲》中描述了這個訓練的殘酷性。

「蒼鷺」的AI系統以其難以置信的精確打擊，通過一系列循環合併減少了Banger控制飛機的「生命」，從而快速連續擊敗Banger贏得了前四場勝利。在第五次也是最後一次回合中，Banger改變了進入方式，將飛機從「蒼鷺」的F-16上空殺出，並以高過載轉彎進行擺脫。但是，新策略似乎只是在延遲這種不可避免的結果，蒼鷺設法再次殺死了Banger的F-16，而人類飛行員卻沒有對目標進行任何射擊。DARPA和整個比賽中觀摩的空軍飛行員普遍將「蒼鷺」的AI飛行員描述為「具有攻擊性」。當然，在實際的纏鬥中並沒有這樣的局限性……但是蒼鷺的侵略性可能仍然顯得有些過高，無法充當合適的僚機。

「重要的是要意識到BFM（基本戰鬥機機動）交戰可以發生在任何方向和任何高度。我們通常從基本的起始參數開始，以繪製供參考的現場圖片，但真正的參與並沒有缺口。」 F-35飛行員教練，前F-16飛行員賈斯汀·「哈薩德」·李少校，告訴記者。「敵人總是有投票權，這意味著他們總是保留做您沒想到的事情的權利。發生這種情況時，您必須找到創造性的解決方案來應對意外的問題。」

勝利後，「蒼鷺」系統的高級機器學習工程師本·貝爾表示，他們已經進行了至少40億次仿真學習，並獲得了至少「12年的經驗」。這不是AI在比賽中首次擊敗人類戰鬥機飛行員。2016年的一次演示中，被稱為Alpha的AI飛行員可以擊敗經驗豐富的人類戰鬥飛行教練。但是，在這次的DARPA模擬中，可以說是更為重要的，因為它在高度結構化的框架中使各種AI代理飛行員相互競爭，然後與人類競爭。不允許AI在實際試驗中學習經驗，貝爾說這「有點不公平」。實際比賽證明了這一點。在比賽的第五輪也是最後一輪中，這位匿名的人類飛行員Banger能夠顯著改變自己的戰術並持續更長的時間。他說：「作為戰鬥機飛行員，我們做的標準工作沒有用。」但是，人類還是學習不夠快，仍然被擊敗了。

這是軍方必須做出的重大未來選擇。讓AI在實戰中學習更多，而不是在任務之間學習，從而在人類的直接監督下，可能會加快學習速度，並幫助無人戰鬥機更好地與人類飛行員或其他AI競爭。但這將需要人為決定，並在關鍵時刻退出流程。裡霍茲表示，至少現在，他會提倡的方法是訓練算法，部署算法，然後「將數據帶回去，學習它，然後再訓練，重新部署」，而不是讓代理立即學習。

DARPA戰略技術辦公室主任蒂莫西·格雷森（Timothy Grayson）將這次試驗描述為在戰鬥中更好地進行人機結合的勝利，這是真正的意義。「我認為我們今天所看到的是我稱之為人機共生的事物的開始……讓我們考慮一下坐在駕駛艙內的人，他們被這些AI算法之一當做真正成為一種武器系統，格雷森說：「人類專注於人類最擅長的事情（例如高級戰略思維），而人工智慧則正在做著人工智慧最擅長的事情。」

編輯：王菁

校對：林亦霖

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