自2019年5月宣布启动“空战演进”（ACE）项目以来，美国国防高级研究计划局（DARPA）的这一人工智能空战方案第一阶段已过半，并将在今年晚些时候的第二阶段实战亚尺寸飞机“狗斗”中取得了若干关键成就。迄今为止取得的成就包括：先进的虚拟人工智能（AI）“狗斗”，涉及视距内（WVR）和视距外（BVR）的多机场景，并更新了模拟武器；工具化喷气机的实战飞行，以测量飞行员的生理学反应和对人工智能的信任度；以及计划在项目第三阶段对第一个全尺寸喷气式教练机进行初步改装，以容纳一个机载人工智能“飞行员”。
DARPA协同空战自主项目取得进展（翻译&字幕 by 防务菌）
据DARPA战略技术办公室（STO）负责ACE的项目经理丹·贾沃塞克（Dan Javorsek）空军上校介绍：“在第一阶段结束时，我们最大的重点是AI算法的模拟到现实的过渡，因为我们准备在2021年底进行实飞的亚尺寸飞机场景。管理这种向现实世界的过渡是对大多数人工智能算法的关键考验。事实上，之前的工作只是对这些类型的过渡很脆弱，因为一些解决方案可能会过度依赖模拟环境的数字物件。”
ACE项目旨在以人机协同“狗斗”为挑战问题，进而开发可信、可扩展、人类水平、AI驱动的空战自主能力。2020年8月，约翰·霍普金斯应用物理实验室（APL）执行了ACE项目的“阿尔法狗斗试验”（AlphaDogfight trials），这是一场由8个团队组成的比赛，他们的AI在APL开发的1-v-1空中格斗中驾驶模拟F-16战机。随后，冠军AI在模拟器中与一名经验丰富的F-16战斗机飞行员进行了5次模拟“狗斗”，最终以5比0击败了人类（详情可参见防务菌此前推送：【AlphaDogfight Trials】人工智能在DARPA“阿尔法狗斗”试验决赛取得“完美胜利”）。
DARPA“空战演进”（ACE）项目概述（翻译&字幕 by 防务菌）
今年2月，ACE算法开发团队在APL的第一轮分组对抗赛中完成了下一级别的模拟AI“狗斗”。APL继续为ACE项目的这一阶段设计和扩展模拟环境。各队展示了2-v-1模拟交战，两架友军的“蓝色”F-16作为一个团队与敌方的“红色”飞机作战。这标志着在“阿尔法狗斗试验”之后的首次人工智能分组对抗赛将更多的武器引入其中——用于精确、短距离射击的机炮，以及用于较远距离目标的导弹。丹·贾沃塞克表示：“增加更多的武器选择和多架飞机，引入了很多我们在‘阿尔法狗斗试验’中无法推动和探索的动态。这些新的交战代表了在算法中建立信任的重要一步，因为它们允许我们评估AI智能体如何处理为防止自相残杀而设置的明确的火力限制途径。当在包括有人驾驶的战斗机在内的动态和混乱的环境中使用进攻性武器进行作战时，这一点极其重要，并且还提供了增加与操纵两架飞机与对手相关的复杂性和团队协同的机会。”
ACE项目的另一个主要重点是衡量飞行员对AI进行战斗机动能力的信任，而机上的人类则专注于更高认知的战斗管理决策（详情可参见防务菌此前推送：【远望防务映像】DARPA“空战演进”项目技术领域一：创建作战自主）。为了开始捕捉这种信任数据，试飞员已经在爱荷华州立大学操作员性能实验室的L-29喷气式教练机上进行了几次飞行。这架双座喷气式飞机在驾驶舱内配备了传感器，用于测量飞行员的生理反应，为研究人员提供飞行员是否信任人工智能的线索。这架喷气式教练机实际上并不是由人工智能驾驶的，而是由前座舱的安全飞行员作为“人类伺服执行器”，执行人工智能产生的飞行控制输入。在后座的负责评估飞行员看来，好像是AI在执行飞机的操纵。
丹·贾沃塞克表示：“类似于自动驾驶汽车中使用的每脱离一次的英里数的模拟中，我们正在记录每次脱离的时间，这作为该项目的主要指标。此外，我们已经开始研究测量技术，以查看评估飞行员的头部指向哪里，以及他们的眼睛在驾驶舱周围的位置。这使我们能够看到飞行员通过观察窗外的情况来检查自主（能力），并将其与他们在战斗管理任务上花费的时间进行比较。”ACE项目还在研究两个独立的框架，为一个人工智能战斗管理器在被认为是“阿尔法马赛克”智能体的视距外和战役规模的指挥和控制。第一次分组对抗赛看到这两个智能体参与APL创建的更复杂的多域巡航导弹防御（CMD）场景。两个承包商团队继续完善他们的智能体和架构，为他们在本阶段末的第三次分组对抗赛正面竞争做准备。
展望2021年末的亚尺寸飞机测试，ACE参研团队Calspan（一家科技公司，成立于1943年，隶属于纽约布法罗市Curtiss-Wright飞机部门的研究实验室。Calspan由四个主要的运营单位组成：飞行研究、运输研究、航空航天科学[跨音速风洞]和碰撞调查）已经开始改装第一架L-39全尺寸喷气式教练机，在2023年末和2024年的项目第三阶段中，该机将由人工智能驾驶进行实飞组队“狗斗”。
接下来的第一步是创建L-39的精确航空性能模型，人工智能算法可以利用该模型进行预测以及战术操纵决策。一旦航空模型完成，L-39将被完全改装，以便人工智能能够控制飞机。
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