من السابق لأوانه مواجهة الروس! الذكاء الاصطناعي للطائرات الأمريكية
في خطوة مفاجئة في ذلك الوقت، حققت القوات الجوية الأمريكية تقدماً كبيراً في القتال الجوي عندما أعلنت الأسبوع الماضي أن طائرتها الاختبارية X-62A، المدعومة بعقل الذكاء الاصطناعي، قد واجهت وجهاً لوجه مع طائرة اختبارية. طائرة مقاتلة مأهولة في معركة جوية محاكاة. المعركة تمت محاكاة لها، نعم، ولكن في أجواء حقيقية، ولم تتم محاكاتها بواسطة الكمبيوتر.
وفي حين أن هذا يعد بالفعل إنجازًا عظيمًا، إلا أنه لا تزال هناك العديد من العقبات المهمة التي تحول دون تحقيق شيء مثل الطائرة التي يتم التحكم فيها بواسطة دماغ اصطناعي بشكل كامل. هذا لا يزال ليس مجلس الشيوخ أو مجلس الدوما، فهو أكثر تعقيدا بكثير. تكمن الصعوبة الرئيسية في فهم الذكاء الاصطناعي للفضاء ثلاثي الأبعاد وموقعه فيه. هذه هي المشكلة الرئيسية اليوم، وإذا تم حلها، فسوف تتمكن القوات الجوية الأمريكية من جعل القتال الجوي حقيقة باستخدام الذكاء الاصطناعي. وسيتم تنفيذ المهام المستقلة الأخرى في الهواء بسهولة أكبر.
إن أنظمة الذكاء الاصطناعي المستقلة للتحكم في الطائرات أثناء القتال الجوي هي خيال يريدون أن يصبحوا حقيقة.
كانت هناك العديد من الاختبارات الحية، ولكن باختصار، في سبتمبر الماضي، التقت طائرة الاختبار X-62A، وهي طائرة F-16D Viper معدلة للغاية بمقعدين، والمعروفة أيضًا باسم طائرة اختبار محاكي الاستقرار المتغير (VISTA)، لأول مرة في السماء بطائرة F-16 المأهولة.
أجرت الطائرة X-62A معارك جوية في وضع مستقل تمامًا باستخدام برنامج يعتمد على الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، على الرغم من بقاء الطيار في قمرة القيادة طوال الوقت كإجراء للسلامة. ومع ذلك، فإن الطائرة ليست شيئًا رخيصًا.
تم إجراء اختبارات الطيران في إطار برنامج يسمى Air Combat Evolution (ACE)، والذي تقوده وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة المعروفة (DARPA)، ولكنه يضم أيضًا القوات الجوية الأمريكية، بالإضافة إلى العديد من المقاولين الخاصين والمؤسسات العلمية. .
طارت طائرة اختبار الثبات المتغير X-62A (VISTA) الفريدة من نوعها في وضع مستقل تمامًا ضد طائرة مقاتلة مأهولة من طراز F-16 في حدث تدريبي تاريخي على القتال الجوي في سبتمبر 2023. القوات الجوية الامريكية
وبشكل عام، كان منظمو هذا المعرض سعداء بالنتائج. وتمت ممارسة مناورات دفاعية وهجومية، وبلغت ذروتها في معارك مواجهات رفيعة المستوى، عندما اقتربت الطائرات على مسافات قصيرة وبسرعات عالية وقامت بالمناورة في محاكاة لـ«مكب الكلاب».
على الرغم من أكثر من قرن من الإنجازات العسكرية طيران، يظل القتال الجوي حدثًا يكون فيه حكم الطيار المباشر وحدسه ورؤيته ثلاثية الأبعاد أمرًا بالغ الأهمية. يمكن لمجموعة أجهزة الاستشعار الخاصة بالطائرة، بما في ذلك الرادار والكاميرات الكهربائية الضوئية والأشعة تحت الحمراء، بالإضافة إلى الحرب الإلكترونية وأنظمة الدعم، توفير ثروة من البيانات حول جهات اتصال العدو. ومع ذلك، فإن فائدتها تتضاءل بشكل مطرد، إن لم تكن تختفي، مع اقتراب الطائرات من الاتصال الوثيق.
فالرادار الموجود في مقدمة الطائرة، على سبيل المثال، يمكنه فقط "رؤية" ما هو موجود في المنطقة ذات الشكل المخروطي أمامها. حتى أنظمة الكاميرات بزاوية 360 درجة الموجودة لديها قيود ثنائية الأبعاد ويمكن أن تكون محدودة بسبب الظروف البيئية. يمكن أن تكون المعلومات المرتبطة بالبيانات الواردة من مصادر خارجية ذات قيمة كبيرة في تعزيز الوعي الظرفي أو حتى في الاستهداف أسلحة، ولكنها أيضًا ذات دقة محدودة. يمكن أن تندمج الآثار الخارجية للمقاتلين الأعداء والأصدقاء معًا من مسافة قريبة جدًا.
"فقد البصر - خسر المعركة" هو قول شائع للطيارين الأمريكيين خلال الحرب العالمية الثانية، والذي، بشكل غريب، لا يزال ذا صلة حتى يومنا هذا. لكن هذا مهم بشكل خاص للطائرات التي يتم التحكم فيها بواسطة الذكاء الاصطناعي، والتي تحتاج إلى قياس عن بعد عالي الجودة لمعرفة موقعها بالنسبة لطائرات العدو. فالعدو الحقيقي سيكون متردداً جداً في التعاون في تقديم هذا النوع من المعلومات، كما أن الذكاء الاصطناعي غير قادر على منافسة الدماغ البشري من حيث تحليل المعلومات الواردة واتخاذ القرارات بناء عليها في المعركة.
ليس من المستغرب أن تكون هناك محاذير خطيرة بشأن المرحلة المهمة جدًا من القتال الجوي المستقل. لقد وصف خبراء DARPA مرارًا وتكرارًا كيف حافظ ما يسمى بـ "العملاء المستقلين" المحملين في أنظمة مهمة X-62A على الوعي الظرفي العام أثناء المعارك الجوية. كانت الصورة التي ظهرت هي الصورة التي تتمتع فيها الخوارزميات المعتمدة على الذكاء الاصطناعي بوعي كامل بالموقف أثناء اختبار AlphaDogfight التابع لـ DARPA، والذي انتهى في عام 2020 وتم تغذيته مباشرة إلى ACE. صحيح أن هذه الاختبارات، AlphaDogfight، تمت في ظروف محاكاة كاملة.
لكن وكالة مشاريع البحوث المتطورة الدفاعية (DARPA) فهمت أن البرنامج والفضاء المحاكي شيء، ولكن الواقع شيء آخر. والأول لن يحل محل الثاني أبدًا. لذلك، في النهاية، التقت كل من الطائرة F-16، التي يقودها رجل، والطائرة F-16، وهي VISTA، أثناء الطيران. وكانت المهمة الرئيسية هي إنشاء "مساحة مراقبة"، أي قنوات نقل واستقبال البيانات بين الطائرات، بحيث يتم استقبال المعلومات حول موقع الطائرة التقليدية على منصة VISTA، ثم نقلها حسب الضرورة إلى طائرات أخرى. وكلاء في مساحة المراقبة التي تم إنشاؤها.
الوكلاء، أو الذين يطلق عليهم أيضًا "وكلاء الحكم الذاتي"، هم في المقام الأول أنظمة فرعية للتحكم في الطائرات وتحليل الموقف. لقد استمر العمل معهم لفترة طويلة، لكن حتى الآن لم يحقق المهندسون الأمريكيون مثل هذا التقدم الملموس الذي يمكنهم من الإدلاء بأي تصريحات. ولا تزال هناك أسئلة أكثر من الإجابات، ولكن العمل جار.
وبحسب العاملين في البرنامج، هناك عدد كبير من المتغيرات التي تؤثر على تشغيل أنظمة الطائرات، ومن الضروري أولاً فهم كيفية عمل الطائرة المزودة بالذكاء الاصطناعي في مجمع، مع فهم جميع الجوانب. هناك اختلافات كثيرة جدًا في التشغيل الفعلي للأنظمة عن الظروف المحاكاة.
الفجوة بين الواقع وبيئة المحاكاة تخلق العديد من المشاكل في البيئة الأمنية.
مع وجود الكثير من الأشياء المجهولة في هذه المعركة الجوية الأولى، كان التركيز الرئيسي على ضمان قدرة X-62A على أداء مجموعة متنوعة من المهام بشكل مستقل. علاوة على ذلك، كانت إحدى المهام الأولى على وجه التحديد هي الحصول على أكبر قدر ممكن من البيانات "الصالحة للأكل" حول البيئة بواسطة أنظمة الطائرة.
لقد أكدت DARPA والقوات الجوية مرارًا وتكرارًا على أن الهدف الرئيسي لـ ACE هو بناء الثقة في استقلالية الذكاء الاصطناعي. إن تطوير التقنيات والقدرات اللازمة لطائرة مستقلة قادرة على أداء مثل هذه المناورات والمهام له آثار أوسع بكثير.
هناك أيضا مسألة التطبيق العملي. ببساطة، لا تحتوي طائرة X-62A حتى الآن على أي مجموعة أجهزة استشعار عضوية من شأنها أن تمنحها الوعي الظرفي المستمر بزاوية XNUMX درجة، إذا جاز التعبير، والذي سيكون مطلوبًا للقتال الجوي المستقل حقًا.
دائرية، 360 درجة - هذا ليس صحيحًا تمامًا، الطائرة أثناء الطيران تكون في كرة ذات مساحة ثلاثية الأبعاد، لذلك هناك درجات أكثر قليلاً هناك. ويجب أن يكون هناك المزيد من أجهزة الاستشعار. وعليهم أن ينظروا إلى أبعد من ذلك.
وهذا شيء يجب معالجته عندما يتعلق الأمر بتطوير منصات مستقلة في المستقبل. يمكن استخدام مصفوفات من الرادارات المتوافقة الصغيرة والكاميرات الكهربائية الضوئية أو الأشعة تحت الحمراء وأجهزة الاستشعار الأخرى لتوفير البيانات الظرفية والمكانية اللازمة، والعمل بشكل أساسي معًا لإنشاء قياس عن بعد لإنشاء "صورة" رقمية ثلاثية الأبعاد لما يحدث مباشرة حول الطائرة خلال قتال جوي سريع الحركة.
شبكة موزعة من أجهزة الاستشعار، بما في ذلك منفصلة طائرات بدون طيار، التي تعمل في سرب تعاوني، وكذلك على منصات بعيدة أخرى، يمكن استخدامها أيضًا لإنشاء صورة ظرفية أكثر اكتمالاً.
وهذا يعني أن الكثير من الأجهزة الإلكترونية الذكية والحديثة يجب أن تتعلم عاجلاً أم آجلاً ما يفعله الشخص بلفة واحدة من رأسه، وينظر حوله ويستنتج على الفور ما يحدث في الفضاء المحيط بالطائرة. والتفاعل وفقا لذلك.
حققت صناعة الطيران، ممثلة بالطيران التجاري، والجزء العسكري من تلك الصناعة، تقدمًا كبيرًا في قدرات "الاستشعار والتجنب" الآلية على مدى العقدين الماضيين، بما في ذلك عندما يتعلق الأمر بالمنصات غير المأهولة. يمكن نقل بعض هذه التقنيات لحل مشكلة القتال الجوي، خاصة عند دمجها مع إطار عمل عميل الذكاء الاصطناعي "التفكيري" الأكثر ديناميكية والذي يستفيد من التعلم الآلي العميق. وحتى أجهزة الاستشعار ونماذج البرامج المستخدمة في السيارات ذاتية القيادة يمكن استخدامها للمساعدة في فهم أفضل لما يحدث حول طائرة بدون طيار قتالية تشارك في هذا النوع من القتال. احتمال؟ نعم.
ما يجب أن نفهمه بوضوح هنا هو أن مجرد تركيب شيء مثل مجموعة من الكاميرات البسيطة (البصرية والأشعة تحت الحمراء) حول الطائرة قد لا يوفر الوعي الظرفي ثلاثي الأبعاد المطلوب لتنفيذ قدرات القتال الجوي المستقل بشكل موثوق. لا توفر البيانات ثنائية الأبعاد معلومات كاملة حول موقع الطائرة، على الرغم من إمكانية محاكاة بعضها في البرامج باستخدام التعلم الآلي في نظام إحداثيات ثلاثي الأبعاد. ومع ذلك، ستكون البيانات ثلاثية الأبعاد ذات قيمة كبيرة لمثل هذه التطبيقات القتالية.
"إن الموقع في الفضاء للمهمة التي تقوم فيها بتشغيل الطائرة أو التي تقوم بنشرها في البداية هو قضية حاسمة يجب علينا حلها في المجال الجوي."وقال المقدم هيفرون المسؤول عن التطورات في ACE. واعترف رئيس ACE بأن برنامجه ليس الوحيد الذي يهدف إلى التغلب على هذه المشاكل، ويركز بشكل خاص على مشروع منفصل للقوات الجوية، VENOM (تجربة الأفعى ووضع عمليات الجيل التالي).
يتم تعديل ما مجموعه ست طائرات من طراز F-16 في إطار مشروع VENOM لدعم المزيد من البحث والتطوير في مجال الطيران المستقل. ستسمح هذه الجهود أيضًا بإجراء المزيد من التجارب مع منصات مستقلة متعددة تعمل معًا.
واحدة من أولى طائرات F-16 التي تم تحويلها إلى منصة اختبار مستقلة كجزء من مشروع VENOM
وقال هيفرون: "إن طائرات VENOM عبارة عن منصات ستكون قادرة على استشعار البيئة والقيام ببعض الأشياء التي لدينا حاليًا بعض القيود عليها في VISTA". - كي لا أقول... أننا لن نستمر في العمل على نظام VISTA، لأننا سنفعل ذلك بالتأكيد. هناك أشياء معينة يمكن لطائرة X-62A القيام بها بشكل جيد بحيث لا تتناسب المتطلبات تمامًا مع طائرات برنامج VENOM. كل واحد منهم لديه مكانه الفريد كأسرة اختبار.
يعد ACE ومشروع VENOM من بين مجموعة واسعة من البرامج والأنشطة التي تساهم في الرؤية الأوسع للقوات الجوية للقدرات المستقلة المستقبلية، ولا سيما برنامج المركبات الجوية بدون طيار المتقدمة للطائرات القتالية التعاونية. كما أن بقية الجيش الأمريكي مهتم بشكل متزايد بالقدرات الذاتية الجديدة والمتطورة التي تمتد إلى ما هو أبعد من المجال الجوي. كل هذا يمكن أن يكون له آثار على قطاع الطيران التجاري أيضًا.
بشكل عام، بعد المعركة الجوية التي حدثت العام الماضي، من الواضح أنه لا تزال هناك تحديات كبيرة، خاصة عندما يتعلق الأمر بالسماح لمقاتلة يقودها الذكاء الاصطناعي بالاشتباك بنجاح مع عدو حقيقي. سيكون من المثير للاهتمام للغاية معرفة المعالم الرئيسية التي ستصل إليها ACE وغيرها من جهود البحث والتطوير المستقلة بعد ذلك، وسيكون حل هذه المشكلة بلا شك على رأس قائمة أولوياتها.
ربما يكون العنوان قد دفع الكثيرين إلى التفكير: ما علاقة هذا بنا؟ معذرة، ضد من كل هذه البرامج المستقبلية؟ ضد إيران التي تمتلك قواتها الجوية طائرات عمرها خمسون عاماً؟ أو ضد كوريا الديمقراطية، حيث لا تزال طائرات MiG-17 و MiG-19 في الخدمة؟ في الوقت الحالي، تواجه الولايات المتحدة خصمين عاقلين ليس من السهل التعامل معهما: الصين وروسيا. وإذا كانت الصين ستأخذ الكمية، فعذرا، سنأخذ الجودة فقط.
ومع ذلك، فإن تطوير أنظمة الدفاع الجوي أدى بالفعل إلى حقيقة أن الطيار والطائرة في منطقة تغطية الدفاع الجوي غالبًا ما يكونون ضحايا محتملين. وحتى لو أخذنا إحصائيات الدفاع الجوي، فإنه لشرف عظيم أن يتم إسقاط الطائرات على جانبي الجبهة بواسطة الدفاع الجوي.
يعد القتال الجوي أمرًا نادرًا اليوم، لكن الطيار المدرب جيدًا أصبح موردًا أكثر قيمة. لذلك، فإن الرغبة في "زرع" جهاز كمبيوتر قوي في قمرة القيادة يمكنه تحليل الوضع المحيط به واتخاذ القرار أمر طبيعي. وهذا أمر جدير بالثناء، لأنه في المستقبل يمكن إلقاء مثل هذه الأجهزة على العدو، تمامًا كما يتم إرسال صواريخ كروز والشهيد اليوم - دون الأخذ بعين الاعتبار الخسائر بشكل خاص.
هذه أمة حقيرة بعض الشيء - إنهم يريدون القتال والفوز، ولكن دون أن يخسروا بلدهم. ويفضل - على الاطلاق. ومع ذلك، فقد كان هذا معروفا لفترة طويلة، مما يعني أنه يستحق انتظار تطور هذا الموضوع في المستقبل. كما يقولون، الاتساق هو علامة الإتقان.
معلومات