В США в августе 2020 года искусственный интеллект (ИИ) победил человека, профессионального лётчика ВВС США. Бой происходил внутри авиационного симулятора, максимально приближенного к реальности.
ИИ одержал пять побед, в пяти раундах, над пилотом F-16, пишет The Daily Telegraph. Соревнования проводились Управлением перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA).
В начале приняли участие 8 разработчиков ИИ со своими программами. Затем в финале лучший ИИ встретился в виртуальном бою с американским пилотом - человеком. Самолёт управляемый роботом достигал скорости 800 км/ч с перегрузкой 9g.
Первый этап соревнований под названием AlphaDogfight Trials, проводился в ноябре 2019 года в лаборатории прикладной физики университета Джонса Хопкинса. На нем нейросетевые алгоритмы, сражались с системой искусственного интеллекта Red, созданной специалистами DARPA, в режиме 1х1 на низком уровне сложности.
Второй этап боёв был в январе 2020 года. В отличии от первого, более сложный.
Заключительный этап испытаний, проводился 20 августа 2020 года..
Поединки проводились в авиасимуляторе FlightGear с использованием программной модели динамики полета JSBSim. В первых двух этапах нейросетевые ИИ сражались на тяжёлых истребителях F-15C Eagle, а в третьем — на средних F-16 Fighting Falcon.
На третьем этапе испытаний бойцы опять сразились между собой. По результатам, победителем вышел ИИ разработанный компанией Heron Systems. Все бои были только с ближней дистанции с применением пушечного вооружения.
Затем победитель провел воздушный бой с опытным летчиком-истребителем и инструктором ВВС США с позывным Banger. Всего было проведено пять боев. ИИ-алгоритм одержал победу во всех. «Стандартные приёмы воздушного боя, которые изучают летчики-истребители, не сработали», — сказал проигравший машине пилот. Но в последних раундах человек продержался дольше. Это объясняется тем, что алгоритм не мог обучаться во время испытаний, чем и воспользовался пилот.
Во время обучения ИИ провел четыре миллиарда симуляций, для получения необходимого опыта ведения воздушного боя.
На втором месте разработка Lockheed Martin, так же на основе нейросети с обучением.
Ли Ритхольц, директор и главный архитектор искусственного интеллекта из Lockheed Martin, рассказал, что работа алгоритма в воздушном бою сильно отличается от обучения программного обеспечения просто «летать», то есть поддерживать определённое направление, высоту и скорость.
«Изначально компьютерная программа не понимает даже самые элементарные вещи, что ставит её в уязвимое положение по сравнению с любым человеком. Вам не нужно объяснять пилоту, что он не должен врезаться в землю. Это базовые инстинкты, напрочь отсутствующие у машины. Преодоление этого незнания требует обучения алгоритма тому, что за каждую ошибку приходится платить. Обучение с подкреплением вступает в игру, когда алгоритм назначает веса [затраты] каждому маневру, а затем повторно определяет эти веса по мере обновления своего опыта.
Процесс сильно варьируется в зависимости от входных данных, включая сознательные и бессознательные предубеждения программистов в отношении того, как структурировать моделирование. В команде были жаркие споры на тему того, что лучше: написать программное правило, основанное на человеческих знаниях, чтобы ограничить ИИ, или позволить ИИ учиться методом проб и ошибок. Мы решили, что внедрение правил ограничивает производительность программы. Ей нужно учиться методом проб и ошибок», — рассказал Ритольц.
ИИ может учиться, и очень быстро. Используя локальные или облачные ресурсы для моделирования воздушных боёв, он может повторять урок снова и снова на нескольких машинах. У Lockheed, как и у нескольких других команд, был пилот-истребитель. Они также могли запускать обучающие наборы на 25 серверах DGx1 одновременно. Но то, что они в конечном итоге производили, могло работать на одном GPU. Для сравнения, после победы Бен Белл, старший инженер по машинному обучению в Heron Systems, сказал, что их алгоритм прошёл не менее 4 млрд симуляций и приобрёл примерно 12 лет опыта.
В итоге DARPA поздравили с победой стартап Heron Systems, чей ИИ сумел обойти разработки более крупных компаний вроде Lockheed Martin.
Немного ранее в 2016 году были проведены испытания боевых программ для управления современным вооружением. В сражениях система искусственного интеллекта Alpha с помощью четырёх виртуальных истребителей успешно защитила береговую линию от двух нападавших истребителей с превосходящим вооружением, которыми управлял бывший полковник военно-воздушных сил США Джин Ли (Gene Lee). Как тогда выразились некоторые эксперты, поведение ИИ, его манёвры и исход воздушного боя выглядят «многообещающе».
Программа Alpha разработана группой специалистов из университета Цинциннати, оборонной компании Psibernetix и научно-исследовательской лаборатории ВВС США (Air Force Research Laboratory).
При её создании применялись методы нечёткой логики, а именно — создавалось так называемое «нечёткое дерево» (fuzzy tree), построенное с помощью генетических алгоритмов (Genetic Fuzzy Tree, GFT). Это хороший подход для обработки информации в реальном времени и принятия решений во время воздушного боя.
Методы нечёткой логики давно изучены и применяются, но разработчикам Alpha удалось адаптировать их для реальных боевых задач и показать, что даже малобюджетный персональный компьютер стоимостью $500 способен обрабатывать данные в реальном времени и принимать адекватные решения, побеждая профессиональных пилотов-людей.
В бою современные истребители сближаются на скоростях более 2000 км/ч (например, максимальная скорость истребителя F-35 составляет 1900 км/ч, истребителя Су-35 — 2400 км/ч). На таких скоростях исход боя решают микросекунды. Соответственно, разработчики программы Alpha поставили целью использовать ошибки пилотов противника, а они неизбежны в силу несовершенства человеческого тела, которое просто физически неспособно реагировать на события в реальном времени или близко к нему). Как пишут разработчики - ИИ может рассмотреть и скоординировать наиболее оптимальный тактический план и траектории манёвров в динамическом окружении в 250 раз быстрее, чем человек успеет моргнуть.
Координация действий нескольких истребителей тоже осуществляется гораздо быстрее, если ими синхронно управляет одна компьютерная программа, а не несколько отдельных пилотов, ведущих переговоры по рации и пытающихся скоординировать свои действия.
Программа Alpha уже неоднократно побеждала людей-пилотов, в том числе давая им фору в ракетном вооружении, скорости, манёвренности и сенсорах. Но здесь другое дело. Полковник Джин Ли не просто бывший профессиональный пилот (он заканчивал карьеру как управляющий воздушным боем — air battle manager, что в традиционном представлении пилотом не является), он один из лучших в мире специалистов именно по боям в компьютерных симуляторах. Полковник с 1980-х годов участвует в таких испытаниях, сражаясь с различными компьютерными алгоритмами.
В военной области такая победа программы Alpha сродни шахматной победе компьютера Deep Blue над гроссмейстером Г. Каспаровым. А так же то как самообучающаяся система Deepmind превзошла лучшего в мире игрока в го. Го игра популярная в Китае, Корее и Японии где нужно творческое, стратегическое мышление до этого не подвластное машинам.
Джин Ли был впечатлён программой Alpha: «Я удивлён, насколько она осведомлена и как быстро реагирует, — сказал он. — Она как будто знала о моих намерениях и мгновенно реагировала на изменения курса и развёртывание ракет. Она знала, как отразить удар, и мгновенно переходила от защитных действия к нападению в случае необходимости».
Джин Ли заявил, что после многочасовых игровых раундов против Alpha возвращался домой полностью вымотанным и эмоционально опустошённым: «Это может быть не настоящий интеллект, но он представляет собой достойного противника», — сообщил пилот.
В будущем системы ИИ вроде такой могут использоваться для управления настоящими боевыми истребителями и дронами, которыми сейчас управляют операторы в дистанционном режиме.
Таким образом Третья мировая война грозит превратиться в войну программистов, как Вторая мировая война в каком-то смысле была войной «бойцов невидимого фронта» — шифровальщиков и криптографов, которые пытались рассекретить коммуникации врага, что сразу давало огромное преимущество. А так же конструкторов - разработчиков танкового, авиационного и другого вооружения.
Возможно, через много лет люди будут отправлять на войну не молодых мужчин, а беспилотные боевые машины с компьютерным управлением. И не только чтобы сберечь человеческие жизни, но и по другой причине: потому что белковый интеллект просто ничего не способен противопоставить изощрённым манёврам и мгновенной реакции компьютера. А так же тело человека не сможет физически выдерживать огромные перегрузки, как в воздушных боях, так и в наземных операциях.