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The dogfighting AI DARPA is developing is set to make the challenging migration from a synthetic environment to the real world soon.
【THE WAR ZONE】THOMAS NEWDICK MARCH 22, 2021

AIで制御されたF-16が、DARPAのバーチャルドッグファイトでチームとして活動中

DARPAが開発しているドッグファイトAIは、合成環境から現実世界への困難な移行を間近に控えています。

人工知能を空対空戦闘の分野に導入するという目標は、AIで制御されたF-16戦闘機がチームを組んで敵と戦う一連のシミュレーション実験によって、一歩前進しました。この実験は、米国防総省高等研究計画局（DARPA）の「Air Combat Evolution（ACE）」プログラムのフェーズ1の一環として行われたもので、AIや機械学習を利用して空対空戦闘のさまざまな側面を自動化する方法を探ることを目的としています。

DARPAは先日、ACEのフェーズ1の途中経過を発表し、先月、ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所（APL）において、いわゆる「スクリメージ1」と呼ばれるAIによるドッグファイトのシミュレーションを実施しました。

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So far, the Air Combat Evolution has focused on virtual dogfighting, but that’s due to change later this year.

スクリメージ1では、APLが設計したシミュレーション環境を使用して、2機のブルーフォース（味方）のF-16が協力して未公開の敵のレッドエア（敵）機を倒す、2対1の模擬戦闘を実演しました。

DARPAの言葉を借りれば、この野心的なACEプログラムは、"人間と機械が協調して行うドッグファイトを課題として、信頼性が高く、スケーラブルで、人間レベルのAIによる空戦用オートノミーを開発する "ことを目的としています。

2月のAIドッグファイトテストは、昨年8月にAPLが実施した「AlphaDogfight Trials」以来のもの。昨年8月に行われた「AlphaDogfight Trials」では、AIシステムを提供した8つのチームがF-16戦闘機の模擬機を操縦し、1対1のドッグファイトを行いました。勝利したAIを搭載したチームは、シミュレーター上で経験豊富なF-16戦闘機のパイロットとさらに5回のドッグファイトを行い、5対0で人間を打ち負かし、AIの可能性を大きくアピールしました。


"DARPA戦略技術局のプログラムマネージャーであるダン・"アニマル"・ジャヴォルセック大佐は、「フェーズ1終了時の最大の焦点は、2021年後半のサブスケール航空機の実戦シナリオに向けて、AIアルゴリズムのシミュレーションから実戦への移行にあります。"この現実世界への移行を管理することは、ほとんどのAIアルゴリズムにとって重要なテストです。実際、以前の取り組みでは、シミュレーション環境のデジタルアーティファクトに過度に依存するソリューションもあったため、この種の移行だけでは脆いものでした。"


AlphaDogfight Trialsが銃のみだったのに比べ、Scrimmage 1では "長距離ターゲット用のミサイル "という形で新たな模擬武器を導入しました。

"より多くの武器オプションと複数の航空機を追加することで、AlphaDogfight Trialsでは実現できなかった多くのダイナミクス（飛行運動）が導入されました。"これらの新しい戦闘は、AIエージェントが、仲間割れを防ぐために設定された明確な射程制限をどのように処理するかを評価することができるため、アルゴリズムの信頼性を高める上で重要なステップとなります。これは、有人戦闘機を含むダイナミックで混乱した環境で攻撃兵器を使用する際に非常に重要であり、また、敵に関連して2機の航空機を操縦する際の複雑さやチームワークを向上させる機会にもなります」。

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A pilot takes on an AI opponent during the AlphaDogfight Trials.

ACEはこれまでに、仮想AIによる高度なドッグファイトを実施してきました。このドッグファイトでは、複数の航空機を対象に、可視範囲内（WVR）と可視範囲外（BVR）の両方で模擬武器を使用し、さらにパイロットの生理機能とAIへの信頼性を測定するために、計測機器を搭載したジェット機を使用したライブフライトを行いました。

DARPAは、昨年開始したACEプログラムを通じて、パイロットがAIを信頼し、AIに実際の戦闘行為を行わせ、人間は戦闘管理上の判断に集中することの重要性を強調してきました。

信頼データの取得」の過程では、アイオワ大学技術研究所のオペレーター・パフォーマンス・ラボラトリーで、テストパイロットがL-29デルフィン・ジェット・トレーナーで飛行しました。この機体には、パイロットの生理的反応を測定するためのコックピットセンサーが取り付けられており、パイロットがAIを信頼しているかどうかを知ることができます。これらのミッションでは、L-29は前席の安全パイロットによって操縦されており、パイロットはAIの判断に基づいて飛行制御入力を行います。しかし、反応を評価されているパイロットにとっては、あたかもAIがジェット機を操縦しているかのように感じられる。

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Test pilots in an L-29 Delfin jet trainer assess the pilot’s physiological responses to AI-generated flight commands.

今年末に予定されているACEフェーズ2では、プロペラ機とジェット機の両方を含む実物大のサブスケール航空機を使ったドッグファイトが追加され、AIアルゴリズムを仮想環境から現実の飛行に移すことができるようになります。一方、カルスパン社は、2023年末から2024年にかけて予定されている実戦的なドッグファイトであるフェーズ3に向けて、実物大のL-39アルバトロスジェット練習機を改造し、AIの「パイロット」を搭載する作業にも着手しています。

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The L-39 Albatros will serve as the mount for an onboard AI “pilot” under Phase 3 of ACE.

このコンセプトが実証されれば、DARPAはSkyborgのような忠実なウィングマン型ドローンで開発されたAI技術を、有人戦闘機と一緒に協力して挿入することを計画している。このようにして、有人機の人間のパイロットが主に戦闘管理に集中している間に、無人機はある程度自律的にドッグファイトを行うことができるようになります。

最終的には、このAIは、本誌（The War Zone）が過去に深く検討した、空対空戦闘や空対地攻撃が可能な完全自律型の無人戦闘機（UCAV）の夢を実現するために不可欠なものとなるでしょう。UCAVは、有人航空機と同じ機能の多くを果たすことができますが、そのAIの「頭脳」は、戦闘の混乱に気を取られることなく、短時間でより多くの情報を考慮に入れて、重要な決定をより早く正確に下すことができます。また、同じアルゴリズムを応用することで、ドローンをネットワーク化して群れを作り、人間が操縦する編隊よりもはるかに迅速に意思決定を行い、協力して戦闘効果を最大化することも可能です。

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A slide from a DARPA presentation showing the planned phases within ACE.

しかし、同じAI技術でも、空軍研究所（AFRL）のオートノミー能力開発チーム3（ACT3）が運営するプログラム「R2-D2」で開発されているような「仮想副操縦士」としての応用も可能です。このように、ACEから生まれたソフトウェアやその他のシステムは、有人航空機の乗組員に新たな自動支援を提供する可能性があります。

ACEは、自律・半自律型の無人航空機の分野で、空軍のさまざまなプログラムに貢献する可能性を秘めているだけでなく、有人航空機の迅速な意思決定にも貢献することができます。ヴァーチャルなドッグファイトではAIアルゴリズムの勝利が証明されていますが、今年後半には、この技術が実際の飛行にどのように反映されるかを見ることができるでしょう。

Contact the author: thomas@thedrive.com

私は、いっそのことF-16をこのまま生産を続け、有人型と無人機型の両方を使い分けたり、有人型と無人型で編隊を組んだ飛行隊もありと思っています。

要は、当ブログで主張し続けているＦ－３５があまりに破綻したプログラムであるという主張は、私たち一部のミリオタの主張ではないと言うことだ。

ＡＩＦ－１６無人戦闘機は、Ｆ－１５ＥＸ、Ｆ－３６第4.5世代戦闘機案などＦ－３５に代わる代替案の一つである。


【ZAPZAP】2021年03月21日
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海外メディアによると、先月米空軍ブラウン参謀総長は戦闘攻撃機として運用されている比較的安価な機体となるF-16の後継機としてF-36(既存のF-35ではない)の導入を検討していると報じられています。(画像は参考資料)

 この内容事態は2021年2月中旬にブラウン参謀総長が「F-16を部分的に置き換える真新しい戦闘機の購入を考えている」などと発表していたもので、2020年代に戦術航空機を投入すべきかについての調査を開始しているなどとメディア関連のイベントで発言していました。





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見出しでも紹介したようにF-16の後継機はこれまでF-35とされていました。これ以外も米空軍の多くの戦闘機の後継機をF-35にしようと計画していました。しかし、F-35があまりに高価すぎました。これはまず機体の価格です。

現在の価格は7790万ドル(予想ではF-35A型で約80億円)とされているのですが、実際にF-35を飛ばす1時間あたりのコストは高コストを維持しています。その費用は1時間あたり4万4000ドル(約450万円)です。これをアメリカ空軍の平均的な飛行時間に置き換えるとどうなるのか。
米空軍パイロットの平均的な飛行時間は年間200時間です。また有事には350時間ほどになるといい、一人あたりの仮想のコストは900万ドル(約9億円)～1570万ドル(約16億円)というとんでもない額になります。

米空軍と開発元のロッキード・マーティンは、1時間あたりのコストを2万5000ドル(250万円)に引き下げようとしているものの国防総省は達成することは不可能と長い信じてきました。したがって米空の予算も限られている為、コストが根本的に下がらなければF-35の導入数は必然的に少なくな可能性があると警告していました。

▼ノースロップ・グラマンのF-36Aという機体。今回の記事とコンセプトとは無関係
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今後F-36という機体が本当に開発されるのか。想像ではF-36はステルス機のような形状になっているもののステルスコーティングという運用コストを底上げしている技術は取り込まないようなものになっていると考えられています。

そのような機体は4.5世代戦闘機と呼ばれているもので、例えば韓国のKF-Xのような機体がそれにあたります。




F-35プログラムは、失敗していますが、ただこれを失敗だからと言って、中止することはもはや手遅れ、中止することも大きなリスクとなってしまいます。

例えば日本のF-X選定時、他に第五世代戦闘機の選択肢が無かった。現在完全にステルス破りをされていないので、F-35は視界外戦闘において第4世代や4.5世代戦闘機と戦った場合圧勝できると思います。しかしながら中国の量子レーダー、日本のマイモレーダー等続々ステルス破りの技術が揃いつつあります。

F-35からステルス機能が無くなった場合ただの愚鈍な電子戦機にすぎません。