L’algoritmo di intelligenza artificiale, sviluppato da Heron Systems, ha battuto “5-0” un pilota in carne ed ossa di F-16 in un duello aereo simulato durante gli AlphaDogfight Trials della Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) il 20 agosto. La società ha battuto altre sette aziende prima di andare al testa a testa con “Banger”, un pilota della Guardia Nazionale del Distretto di Columbia e neolaureato del corso per istruttori di armi di F-16 Viper dell’Air Force Weapons School. Il pilota, il cui nome completo non è stato fornito, è un pilota da combattimento operativo con più di 2.000 ore nell’F-16!
L’IA di Heron Systems e Banger hanno combattuto in cinque diversi scenari di manovre di base combattimento aereo simulato usando solo il cannone del Fighting Falcon, e ogni volta l’IA è stata in grado di eseguire le manovre corrette ed abbattere Banger. L’algoritmo operava entro i limiti dell’F-16, il che significa che non spingeva i G oltre ciò che un aereo del mondo reale avrebbe potuto fare. Comunque le condizioni della simulazione non erano perfettamente realistiche per il combattimento aereo manovrato.
Le procedure dell’US Air Force descrivono come un pilota di F-16 deve eseguire le manovre di base sul caccia e stabilisce alcuni limiti come il la quota di combattimento o il non oltrepassare un certo limite dell’angolo di attacco quando si spara con il cannone. L’IA non aveva bisogno di seguire queste istruzioni, il che gli ha portato ad ottenere un vantaggio. Le abitudini dei piloti militari sono costruite sulla base di procedure e di adesione alle regole di addestramento, e l’IA lo ha sfruttato.
L’intelligenza artificiale è anche in grado di effettuare regolazioni alle manovre a “livello di nanosecondi” in cui il ciclo OODA Loop umano – osservare, orientare, decidere e agire (Observe, Orient, Decide, and Act) – richiede più tempo, dando all’algoritmo un ulteriore vantaggio.
Banger è sopravvissuto più a lungo ad ogni round successivo, anche se non è stato in grado di colpire l’F-16 dell’IA, che stava “volando” con il nominativo “Falco”. Il pilota “umano” ha iniziato il combattimento aereo seguendo le regole di base e nei round successivi ha cercato di studiare ed analizzare i metodi dell’algoritmo, che ha volato in modo sempre più aggressivo.
Heron ha prevalso in un torneo sugli altri partecipanti: Aurora Flight Sciences, EpiSys Science, Georgia Tech Research Institute, Lockheed Martin, Perspecta Labs, PhysicsAI e SoarTech. Le aziende hanno affinato i loro algoritmi a novembre 2019 e luglio 2020. L’evento di tre giorni di questa settimana è iniziato con dei test su altri cinque sistemi di intelligenza artificiale dell’Applied Physics Laboratory della Johns Hopkins University.
Il sistema di IA di Heron ha guadagnato notorietà durante la competizione per la sua aggressività e l’accuratezza del tiro con il cannone. Justin Mock della DARPA, un pilota di caccia e commentatore della competizione, ha notato prima del confronto uomo-intelligenza artificiale che il sistema di intelligenza artificiale “farà cose che non faremmo mai nei nostri ambienti di addestramento”. Mock ha anche detto che Heron ha spesso commesso un errore nelle manovre di base del caccia allontanandosi dall’aereo di Banger spostandosi verso un punto in cui l’IA pensava che l’altro velivolo sarebbe andato, ma è stato in grado di riprendersi durante i combattimenti grazie alla “capacità di mira superiore” di Heron.
Video integrale dei combattimenti aerei simulati
Il programma Air Combat Evolution cerca di automatizzare il combattimento aria-aria, esplorando gli usi dell’intelligenza artificiale e dell’apprendimento automatico nel combattimento aereo passando attraverso la sperimentazione con sistemi guidati da IA per abilitare vari tipi di capacità autonome su velivoli senza pilota azionati da eliche e jet. Questa fase dovrebbe concludersi entro il 2021. DARPA prevede quindi di passare a velivoli più grandi prima di dare potenzialmente il programma all’US Air Force nel 2024.
Il Colonnello Daniel Javorsek, responsabile del programma dell’Air Combat Evolution Program della DARPA, che include AlphaDogfight, ha affermato che l’obiettivo dell’evento era aumentare la fiducia dei piloti sulla fattibilità dell’uso dell’intelligenza artificiale negli aerei da combattimento. Javorsek ha aggiunto che se DARPA avesse già un sistema perfetto e pronto per l’uso oggi ci vorrebbero circa 10 anni per metterlo effettivamente in un caccia da combattimento come un F-15 o F-16. Molto probabilmente finirà inizialmente in un sistema senza pilota con la capacità di essere un Loyal Wingman più avanzato come il programma di drone autonomo Skyborg.