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NO.1238 - 人工智能飛行員

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

從36年前的《終結者》，到世紀之交的《黑客帝國》，好萊塢電影讓許多人對人工智能心生畏懼。不過，對于絕大多數人來說，人工智能還只是科幻電影中的產物，但對于美國空軍飛行員來說，人工智能的威脅已經悄然降臨。

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電影中的審判日后，地球上一片荒蕪

一場載入史冊的失敗

2020年8月20日，美國國防高級研究計劃局舉行了一場代號“阿爾法狗斗”的模擬空戰演習。這次對戰的不再是422測試中隊的王牌飛行員，而是由一名擁有超過2000小時飛行經驗的F-16戰機飛行教官，與來自蒼鷺系統公司開發的AI飛行員進行對戰。

機炮對戰連續進行了五局，但沒有消耗太多的時間。因為這名經驗豐富的飛行教官被AI碾壓，五場戰斗全部落敗。

五場戰斗都是在不同的模擬戰斗環境下進行的，同時嚴格遵守了戰斗機的現實性能框架，人類飛行員面對AI時，表現得相當無力：根據公開的資料顯示，AI總能迅速占據打擊窗口，人類飛行員卻連躲避攻擊都很勉強，少數幾次反擊也被輕松躲開。

人類飛行員在空戰中落敗

這名精英飛行員在事后承認：“我們（戰斗機飛行員）所受的標準訓練，在人工智能面前根本不起作用”。他成為了歷史上第一個在空戰對抗中輸給AI的人類飛行員，而這場測試也向全世界證明了一件事：相比人類飛行員，AI要更加優秀也難以對付。

為什么？

蒼鷺公司的高級工程師本•貝爾介紹稱，雖然有些人認為人類飛行員的失敗是因為在模擬機而不是真實戰斗機上進行了對抗，但實際上，模擬機對于人類更加有利——因為人類飛行員可以在模擬機上執行高G機動，但在現實中是非常非常困難的，而AI則不會有這個問題。

據悉，該公司的AI程序進行了大約40億次運算培養，從零開始地自學了戰斗機戰術，并在短時間內積累了大量的飛行經驗——據貝爾所說，這大約等于人類飛行員12年的飛行經驗。

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研發中的機載激光武器

此外，它還學習了《美國空軍指令》等空軍資料，這些資料對美國空軍飛行員做出了許多空戰規定，例如在機炮開火時不超過攻角限制和時速限制等。AI飛行員反過來利用了這一點，因此在空戰中占據了優勢。因為從戰術的角度來說，只要有足夠的資料，它甚至可以預測到人類飛行員的下一步動作，這無疑是相當恐怖的。

此外，AI飛行員還具有另一個巨大優勢，那就是它的思考速度。美國空軍飛行員在執行每一個動作之前，都需要綜合戰場態勢和現有的信息，在大腦中進行一個“OODA循環”（觀察，定向，決定和采取行動）。對于人類飛行員來說，能夠在越短的時間內完成這個過程，就能夠越輕松地占據優勢。

由于空戰中的信息復雜程度極高，因此即使是最優秀的飛行員，也需要最少數秒的時間來思考。而對于AI飛行員來說，它進行“OODA循環”的速度極短，因此人類飛行員想要在AI飛行員面前占據上風，想想都知道有多難。

最后，AI飛行員還有一個“大殺器”——眾所周知，對于人類飛行員來說，空戰中的大多數信息是先通過戰機的各個傳感器進行收集，再傳輸到戰機的機載設備上進行顯示，再通過飛行員的視覺信號傳入飛行員大腦的，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。

但對于AI飛行員來說，戰斗機的每一個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算程序，態勢感知的優勢一下子就遠遠甩開了人類飛行員。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則的游戲玩家。”

怎么辦

當然，AI飛行員并不是十全十美的，更不會是不可戰勝的，而在空戰中戰勝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規則，但AI不需要，因此它在戰斗中取得了優勢。

美國空軍學者塞巴斯蒂安•布洛林表示，任何駕駛員都會有他的“習慣”，對于AI來說則被稱為“規則”——因為絕大多數AI都會在現有信息的基礎上追求“最優解”，而人類飛行員可以反過來利用這種飛行習慣，從而反過來占據主動權。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中實現這一目標，需要即時的高算力電腦支持，但目前還無法實現。

前文也提到，AI的一大優勢就是信息態勢的感知效率，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為受到軟/硬攻擊而失去作用或出現誤差，AI飛行員是難以像人類飛行員一樣靠肉眼獲取有限信息，并且決定是繼續作戰還是返航的。

目前，美軍中的確有部分武器能夠實現類似的效果，如機載低功率定向能武器等等。但是，這些武器大都處于測試或概念階段，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，才能取得戰術上的優勢。因此，不論是對于人類還是AI，傳統的戰術欺騙（也就是傳遞錯誤信息）仍然是有效的，而對于AI來說，錯誤的信息還將導致一系列的錯誤運算結果，這在空戰中將是致命的。

據悉，美軍一直在研發一種類似“虛擬投影”的機載裝置，能夠投射出一個自帶熱信號和雷達信號的“虛影”，借此隱瞞戰斗機的“真身”。不過，這玩意除了在幾次測試中把海軍的飛行員嚇得夠嗆、還以為是外星人入侵以外，目前還沒有正式進行過實戰。

美海軍戰機遭遇不明飛行物

未來

美國國防高級研究計劃局的空戰進化計劃負責人丹尼爾•賈沃塞克上校介紹，五角大樓高層同樣對AI飛行員持保留態度，因為過早或過度地依賴人工智能將會導致不可預測、不可控制的風險迅速增加。

他表示，在未來的10-15年內，第一代的人工智能飛行系統將逐步成熟并推廣，而“忠誠僚機”計劃的思路將成為主流——這是一種低成本的隱身無人戰斗機，它將作為F-35等有人戰斗機的僚機伴隨行動。戰術攻擊等任務將交由AI進行，而掌握大局進行前線指揮的仍然是人類飛行員，AI的演算結果也將為人類飛行員提供重要的數據參考。

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波音推出的忠誠僚機

賈沃塞克還表示：相比“無人戰斗機部隊”，讓有人機與無人機配合或許是穩步提升戰斗力的最佳解決方案，它能夠規避大量的風險，同時讓新一代戰斗機部隊具備充足的戰術優勢。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——即使這種趨勢被視為“對光榮的空戰傳統的背叛”。

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“ARTUµ”的AI飛行員，與人類飛行員合作駕駛了一架U-2偵察機，其中AI飛行員主要負責傳感器控制和戰術導航。

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AI和人類共同駕駛的U-2偵察機