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軍迷談
大學生打造“AI壯志凌雲”,投身200秒空戰

[비즈한국] AI正在改變戰爭。這不僅適用於無人機或自殺式快艇。隨著生成式人工智慧(LLM)的出現,從指揮控制到後勤支援及作戰,未來戰爭所需的各個要素都面臨著前所未有的革命性變革。

在人類必須承擔的所有任務中,航空器駕駛屬於極端情況下需要極高思維能力的工作,而其中與敵機進行空中格鬥的戰鬥機也不例外。在經典電影《壯志凌雲:獨行俠》中,主角獨行俠(湯姆·克魯斯飾)面對凱恩上將關於人類飛行員將被取代的說法時回應道:“也許如此,長官,但不是今天(Maybe so, sir, but not today)”。然而現實是,未來的空戰正需要融合AI與人類的新型戰鬥機飛行員。

韓國航空大學“AI飛行員壯志凌雲挑戰賽”是國內首個由大學生設計的AI智慧體進行虛擬空戰的公開競技大賽。它被視為為迎接AI與人類協同作戰的第六代戰鬥機時代而培育技術與人才的起點。圖片=韓國航空大學提供

在此背景下,由全國80餘所大學、290支隊伍、873名選手參加的“第一屆韓國航空大學校長杯AI飛行員壯志凌雲挑戰賽(2026 AI Pilot Top Gun Challenge)”,不僅是一場大學生競賽,更提供了重新思考“未來空戰形態”的契機。該賽事透過8月27日至28日的預賽選拔出16支決賽隊伍,決賽將於9月17日在韓國航空大學大禮堂舉行。

觀看YouTube上釋出的預賽影片,可能會讓人誤以為這只是簡單的飛行模擬,但考慮到參賽者是大學生,其展現的嚴密技術判斷和基於AI的未來空戰暗示,水平之高令人難以置信。

如果剖析參賽隊伍必須解決的官方手冊任務,就會發現這絕非普通的“F-16模擬器遊戲”。飛行力學(FDM)由JSBSim核心負責,學習框架基於Ray RLlib的PPO/SAC演算法。觀察空間提供從12維到37維的5種模式,動作空間被固定為橫滾、俯仰、方向舵、油門4軸。課程學習階段共15個等級,從生存、追擊、進入武器接觸區(WEZ)開始,逐步提升難度,最終達到正面交鋒(head-on)角度掃描及完全格鬥。

雖然專業術語較多,但核心很簡單。AI接收大量資訊。比賽在敵我位置完全透明的狀態下開始。在這種情況下,AI的任務不是專注於複雜的操作,而是為了解決“如何向敵人射擊”的問題,必須決定戰鬥機的方向和姿態。換言之,就是讓AI決定在英語中被稱為“狗鬥”(Dog Fight,近距離空戰)的格鬥中,類似犬類咬住對手喉嚨的行動。

比賽為200秒1對1機炮格鬥。一旦進入機炮射程,即判定為擊中。有趣之處在於機炮隨時間變化的效能設定,這顯然有空戰專家的參與。前100秒為打擊角,即我機與敵機必須在直線方向2度以內才能判定射擊成功。最後50秒,這一角度(射擊範圍)擴大到6度。機炮射程也從3000英尺增加到4000英尺。前期由於沒有精確追蹤無法射擊,考驗的是AI智慧體的控制能力;後期因迴避及消耗戰的期待值降低,迫使選手必須做出決斷。這是一種將課程學習植入規則的設計。

出題者未做要求的方面更為關鍵。由於敵我狀態資訊全部已知,不存在雷達探測與追蹤問題。武器只有機炮,且發射決策本身不在動作空間內。對手始終只有一個,也不存在通訊中斷或電子戰。這場比賽訓練的不是無人戰鬥機的完整大腦,而是近距離格鬥的幾何邏輯。

此類比賽並非前所未有。美國國防部高階研究計劃局(DARPA)2020年的“阿爾法狗鬥競賽(AlphaDogfight Trials)”堪稱這類AI飛行員大賽的鼻祖。當時的比賽與航空大挑戰賽類似,AI智慧體在模擬中進行淘汰賽,最終獲勝者Heron Systems的F-16智慧體以5:0擊敗了經驗豐富的空軍飛行員“Banger”。

此次航空大學挑戰賽與阿爾法狗斗的關鍵區別在於開放性。阿爾法狗鬥是邀請8家企業與研究機構參加的封閉式競賽,最終技術報告被列為內部使用(FOUO)。而韓國航空大學的比賽面向84支隊伍開放,全程在YouTube直播,並鼓勵獲獎團隊公開演算法。這正是世界首個“開放式AI飛行員空戰大賽”。

當然,阿爾法狗鬥確實透過製造X-62A實驗機,將比賽結果中產生的AI智慧體用於實際飛行,從而驗證了AI飛行員的能力,這點與航空大學挑戰賽有所不同。當時的X-62A不僅超越了簡單的AI自主飛行,還與有人駕駛的F-16進行了實機空戰,並在21次試飛中更新了超過10萬行的飛行控制軟體。與美國不同,我們目前要實現用自研AI智慧體操控戰鬥機,現實中仍有很長的路要走。

從校內比賽開始策劃此次AI空戰大賽的韓國航空大學兼任教授(韓國防衛事業廳)任相民(音譯)向本刊表示:“此次壯志凌雲挑戰賽在模擬中展開的200秒空戰,並非單純的模擬,而是即將到來的‘物理AI飛行員(Physical AI Pilot)’的第一步,也是技術起點。期待透過此次大賽,選手們能成長為引領韓國航空航天及國防AI領域的未來核心領袖。”

正如任相民教授所言,此次航空大學的AI飛行員壯志凌雲挑戰賽意義遠超普通的大學競賽。最重要的是,這是韓國首次獲取可應用於未來戰爭武器的AI智慧體資料,並以此培養了學習和挑戰的人才。因此,稱此次大賽為培育打造未來六代機核心力量的起點絕不為過。

當然,未來的路還很長。此次大賽允許使用強化學習、模仿學習、監督學習、行為樹、啟發式及混合學習,這是因為用我們熟悉的大語言模型(LLM)難以確定行動的可預測性,且在灌輸學習與一致性方面存在極高難度。然而,基於行為樹(Behavior Tree)方式的AI,在演算法被敵人識破時,容易暴露行動預測簡單的弱點。實現可靠性與創造性的並存,在隱藏演算法的同時讓AI做出敵人無法預測的動作,將是未來六代機空戰勝利的關鍵。

期待此次大賽能確認AI飛行員的基礎,成為在韓國開創“以智慧體為中心的空戰”的起點。

本文由AI自動翻譯。與韓語原文相比可能存在誤差。
김민석 한국국방안보포럼 연구위원

김민석은 미국 워싱턴에 본사를 둔 에비에이션 위크(Aviation Week)의 한국 특파원이자 한국국방안보포럼(KODEF) 연구위원. 국방일보 등 여러 매체에서 방위산업·국방 전문기자로 활동하고 있다. ‘달란트 투자’, ‘신사임당’, ‘경제한방’, ‘증시각도기’, ‘와이스트릿’ 등 경제·시사 유튜브 채널과 KFN TV ‘리얼웨폰 K’, ‘디펜스 프라임’에 출연해 국제정치와 방위산업 현안을 진단해왔다. 저서로 방위산업 투자 안내서 ‘K-방산에 투자하라’가 있다.

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