As lotnictwa nie miał szans. Sztuczna inteligencja ALPHA zapowiada zmierzch pilotów wojskowych

Był sobie kilka lat temu remake takiego klasycznego serialusci-fi, „Battlestar Galactica”, w którym do granic możliwościodegrano motyw walk ludzi ze sztucznymi inteligencjami – i to wkosmosie. Ludzcy piloci w swoich starych, ale sprawdzonych myśliwcachdzielnie stawiali czoła maszynom wroga, sterowanym przez sztuczneumysły ich antagonistów, zbuntowanych Cylonów. Wiecie, co w tymwszystkim było najbardziej fikcją? Wcale nie statki kosmiczne iskoki przez nadprzestrzeń. Największą fikcją było to, że ludziew ogóle byli w stanie stawić czoła maszynom. Najnowszedoświadczenia z dostępną dzisiaj sztuczną inteligencją ALPHApokazują, że w walce powietrznej (a zapewne także i kosmicznej),ludzie są niczym wobec maszyn.

Trzy lata temu Nick Ernest, doktorant University of Cincinnati,rozpoczął prace nad sztuczną inteligencją dla symulatorów lotu ibezzałogowych bojowych statków powietrznych, stosując w tym celuhybrydowe podejście, wykorzystujące logiki rozmyte i algorytmygenetyczne. Owocem tych prac, obecnie prowadzonych przez firmęPsibernetix na zamówienie Pentagonu, jest oprogramowanie o nazwieALPHA, do tej pory traktowane jako narzędzie badawcze dla załogowychi bezzałogowych lotów w symulowanych środowiskach.

Laboratoria projektu odwiedził jednak w końcu emerytowanypułkownik amerykańskiego lotnictwa, pan Gene Lee. Ten absolwentakademii lotniczej sam szkolił tysiące amerykańskich pilotów,spędził tysiące godzin w powietrzu, a swoją karierę wojskowąkończył jako dowódca 366. skrzydła myśliwskiego, a następnieszef bazy lotniczej, w której sprawował nadzór operacyjny nadnajnowcześniejszymi samolotami myśliwskimi, włącznie z F-22Raptorem. Krótko mówiąc – bardzo doświadczony pilot, takbardzo, jak to jest tylko możliwe w czasach pokoju. Co więcej,pilot, który walczył ze sztucznymi inteligencjami w symulatorachlotu od lat osiemdziesiątych.

W pierwszym spotkaniu z nową sztuczną inteligencją, do któregodoszło w październiku zeszłego roku, pułkownik Lee zostałzmasakrowany. Nie zdołał w symulatorze zestrzelić ani jednegosamolotu wroga, a sam był eliminowany z walki dość szybko, podczasrosnących w złożoności walkach. Jak stwierdził później: byłemzaskoczony, jak bardzo było to świadome i reagujące. Wydawało sięznać moje intencje, błyskawicznie reagować na moje zmiany w lociei uzbrojeniu pocisków. Wiedziało, jak obronić się przed moimistrzałami. Błyskawicznie przechodziło między defensywnymi iofensywnymi operacjami. Najgorzej zaś było, gdy w symulatorzeprzyszło do prowadzenia wielogodzinnych misji w czasie rzeczywistym,po których Gene Lee przyznawał, że jest strasznie zmęczony,umysłowo wyczerpany – jego oponent może jest sztucznąinteligencją, ale przedstawia sobą realne wyzwanie.

Według tego eksperta do tej pory nie było AI, które mogłobydorównać wyszkolonym ludzkim pilotom. Jasne, nawet najlepszymzdarzało się czasem w symulatorze zostać zestrzelonymi, alenormalnie sztuczne inteligencje nie były w stanie utrzymać tempa iintensywności operacji bojowych scenariuszy.

Zanim ALPHA zaczęła walczyć w symulatorach z ludźmi, wcześniejspotkała się z innymi AI, używanymi w laboratoriach SiłPowietrznych USA. I już od swoich najwcześniejszych iteracji niedawała im szans. Wcale nie było do tego trzeba superkomputerów.Obecny poziom możliwości zapewnia zwykły pecet, wart może 500dolarów. A jednak to wystarczy, by stworzyć system, który wsymulowanej przestrzeni daje radę z pilotażem maszyn poruszającychsię z wielokrotnością szybkości dźwięku na pułapie kilkunastukilometrów. ALPHA jest według jego twórców tak szybkie, że możew dynamicznym środowisku rozważać i koordynować najlepszetaktyczne plany ponad 250 razy szybciej niż człowiek. Jest w stanieopracowywać strategie uniknięcia wystrzelonych w jej wirtualnysamolot wielu pocisków powietrze-powietrze i ziemia-powietrzejednocześnie wprowadzać celne strzały przeciwko wielu celom,koordynować działania skrzydłowych, a przede wszystkim uczyć sięzachowań wroga, jego taktyki i możliwości. Świetnie też sobieradzi we współpracy z ludzkim pilotem, wybierając optymalne metodywykonania poleceń dowódcy i dostarczając taktycznych isytuacyjnych porad w trakcie całej misji.

Za tymi wszystkimi możliwościami stoi logika rozmyta isterowanie bazujące na języku. Zamiast kosztownych obliczeniowonumerycznych algorytmów i wysoce precyzyjnych parametrów operacji,stosowane tu algorytmy bazują na regułach obejmujących setki dotysięcy rozmytych zmiennych. Kluczem do sukcesu jest rozmyty systemkonstruowany przez genetyczne algorytmy, będący w stanieprzedstawiać i przetwarzać informację w językach naturalnych,pełną niepewności i nieprecyzyjności. Zwykłe rozmyte systemygenetyczne osiągają dziś niezłą wydajność, szybko rozwiązującproblemy bazujące na kilku zmiennych. Już jednak przy setcezmiennych nie ma na świecie maszyny, która mogłaby to wyliczyć.Dlatego właśnie stosowane jest genetyczne rozmyte drzewo decyzyjne(GFT), w którym każde wyzwanie i jego zmienne rozpadają się nakaskady pomniejszych problemów, w których uwzględniane jest tylkoto co istotne.

W wypadku myśliwca programowanie złożoności sytuacyjnej misjipowietrznej rozwidla się już na początku na takie gałęzie jaktaktyka, atak, uniki i obronność. Na każdym poziomie szacowane sąwartości zmiennych, nie numeryczne, lecz jakościowe. Jak tłumacząbadacze na przykładzie gry w futbol amerykański, ludzki napastniknie myśli przecież w kategoriach tablic z danymi numerycznymiopisującymi możliwości fizycznych obrońców, lecz raczejwnioskuje: „ten obrońca jest naprawdę dobry, sporo ode mniewyższy – ale ja jestem szybszy”, by na podstawie znajomościswoich przewag podjąć decyzję. W ten sam sposób działa ALPHA,wybierając tylko istotne kwestie do każdej decyzji.

Zaletą takiego językowego sterowania dla AI jest łatwośćprzekazania systemowi wiedzy eksperckiej. Pułkownik Lee przybył dolaboratoriów Psibernetix nie tylko po to, by dostać w kość odsztucznej inteligencji. Jego doświadczenie w zakresie taktyki imanewrowości przekazane maszynie przez kontroler logiki rozmytej,działający na wcześniej zdefiniowanych terminach, regułachoperacji na tych terminach i wprowadzaniu innych reguł lubspecyfikacji.

To nie wszystko. ALPHA, podobnie jak Alpha Go, czyli google’owymistrz gry w go, walczy dziś przede wszystkim samo ze sobą. Losowowygenerowane odmiany AI stają w szranki z ręcznie zoptymalizowanąwersją, a te, które przetrwają, przechodzą do następnychpokoleń, by zmagać się dalej, w poszukiwaniu najbardziej wydajnejwersji.

Jaki człowiek mógłby mierzyć się z czymś takim?

Zainteresowanych pracami Psibernetix odsyłamy do artykułuopublikowanego na łamach Journal of Defense Management, któryopisuje zastosowania ALPHA przede wszystkim dla kontroli bojowychdronów.