Vortexx
Aviones Defensa Reportajes

La Inteligencia artificial combate a un piloto de F-16

Tras un año desde su inicio, y dos etapas previas, se llevó a cabo entre los días 18, 19 y 20 de agosto de 2020 la versión final del programa Alpha-Dogfights trials, desarrollado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Defensa (DARPA), dependiente del Departamento de Defensa de Estados Unidos de América y ejecutado en conjunto con el laboratorio de física aplicada de la Universidad Johns Hopkins.

Ocho equipos de distintos desarrolladores de inteligencia artificial compitieron entre sí, con el objetivo de desarrollar un sistema que permitiera controlar un simulador de vuelo de la aeronave Lockheed Martin F-16 en tácticas de combate aire-aire dentro del alcance visual, para finalmente probarse en un combate simulado frente a un experimentado piloto de la Fuerza Aérea de Estados Unidos de América (USAF).

Los resultados fueron asombrosos, y luego de haber participado de forma exclusiva en esta experiencia durante los tres días de competencia, queremos presentar a ustedes todos los detalles del programa, así como también quien resultó triunfador de esta serie de combates aéreos.

Evolución del combate aéreo

El coronel de la USAF, Daniel Javorsek, cuyo distintivo de llamada es “Animal”, trabaja en DARPA como jefe del programa Air Combat Evolution (Evolución del Combate Aéreo) y fue el encargado de dirigir los ensayos con inteligencia artificial, relacionados a las maniobras de combate aire-aire.

Este programa busca aumentar la confianza del ser humano en la tecnología de la inteligencia artificial, planteando un escenario de realidad aumentada para un uso colaborativo de esta tecnología en una arena de combate. A futuro se espera que el desarrollo de la inteligencia artificial favorezca la confianza del ser humano para derivarle tareas aún más difíciles, como por ejemplo, combates en escenarios complejos, con múltiples aeronaves y transmisión de datos en tiempo real. De esta forma busca, en su etapa final, sentar las bases para experimentar con esta tecnología en un escenario completo de campaña de guerra.

El coronel Javorsek tomó la palabra el primer día de competencias para explicar la importancia de este programa, señalando que: “El F-16 es una aeronave con un sistema de control de vuelo digital, que ha estado en servicio los últimos 40 años, donde muchos de los accidentes históricos de la aeronave se han producido por Vuelo Controlado hacia el Terreno (CFIT), sin embargo, desde hace muy poco tiempo se ha implementado el sistema AGCAS (Automatic Ground Collision Avoidance System), capaz de tomar el control de la aeronave en caso de que no haya una respuesta del piloto, para así evitar que colisione con el terreno. La interrogante es ¿por qué se han tardado casi 40 años en desarrollar esta tecnología? La respuesta es simple: el tiempo que tardó el ser humano en confiar en un sistema automático capaz de controlar un avión en estas condiciones.”

Es por esto (y considerando que existe en el mundo militar, y especialmente dentro de los pilotos de combate, una resistencia al cambio muy grande) que se ha desarrollado este programa, para así lograr en un futuro cercano la integración y trabajo colaborativo de tecnología de inteligencia artificial junto a pilotos u operadores humanos, comentó“ Animal”.

Las fase de eliminación

Los desarrolladores que participaron de estas pruebas fueron: Aurora Flight Sciences, EpiSys Science, Georgia Tech Research Institute, Heron Systems, Lockheed Martin, Perspecta Labs, PhysicsAI y SoarTech. Para llegar a este punto, los equipos afinaron sus algoritmos en el transcurso de un año, donde se desarrollaron otras pruebas y competencias.

El primer día consistió en que cada equipo enfrentó a cinco programas de inteligencia artificial creados por la Universidad Johns Hopkins, donde la complejidad fue aumentando durante el día, desde adversarios que volaban recto y nivelado, sólo con cambios de velocidad, hasta aviones que maniobraron con tácticas de combate aire-aire.

Los equipos sumaron puntos de acuerdo a los resultados que obtenían tras cada combate, es así como el primer día ubicó a Heron Systems en el primer lugar, seguidos de PhysicsAI y SoarTech. Al día siguiente, la competencia buscó enfrentar a los equipos entre ellos bajo distintos escenarios, contemplando condiciones iniciales de ventaja, desventaja y neutrales, para de esta forma sumar puntajes al igual como lo hicieron el primer día del evento, para dar paso a los cuatro mejores desarrolladores para avanzar al tercer día de competencia, donde el ganador se enfrentaría a un piloto de F-16.

El teniente coronel de la USAF, Justin Mock, quien actuó como comentarista y relator durante gran parte del evento, hizo hincapié en muchas oportunidades a la gran precisión que consiguió la inteligencia artificial para luego de un año de desarrollo, poder controlar un avión F-16 en un combate aéreo. Al respecto, señaló que en su experiencia como piloto de F-16 tiene cerca de 2.000 horas de vuelo, donde alrededor de un 10% de estas están dirigidas al entrenamiento de combate aire-aire. Sin embargo, los sistemas de inteligencia artificial, por medio de la programación de algoritmos, ensayos y sumatoria de múltiples pruebas, han sido capaces de tomar la experiencia de 1.000.000 de horas de vuelo desde que comenzó su desarrollo.

Al comenzar el día final de competencias, los equipos que clasificaron a esta instancia fueron Heron Systems, Lockheed Martin, Aurora y PhysicsAI. Y mediante un sistema de eliminación con semifinales y una final, fue Heron Systems quien derrotó a Lockheed Martin y logró coronarse como vencedor entre los ocho equipos participantes.

Humanos versus Inteligencia Artificial

Al igual que en 1997, cuando la computadora Deep Blue de IBM desafió al campeón mundial de ajedrez en ese entonces, esta vez fue el turno de un sistema de inteligencia artificial, programado desde hace un año, y que ahora se batiría frente a un experimentado piloto de F-16 de la USAF, cuyo nombre de combate es “Banger”.

En esta oportunidad, el piloto utilizó un simulador de vuelo de F-16 con un sistema de realidad virtual que le permitía ver a través de un visor, en 360º, de acuerdo a la posición en que orientara su cabeza, mientras buscaba visualmente al avión controlado por Heron Systems, de la misma forma que lo haría en un combate real.

Se desarrollaron cinco combates en total, los que partieron siempre desde una posición neutral para ambos competidores, cruzándose a 2.900 pies (880 metros) de separación lateral, con rumbos totalmente opuestos, una altitud inicial de 16.000 pies (4.900 metros) y 300 nudos (555 km/h) de velocidad, con la condición de que la única arma permitida para derribar a la otra aeronave fuera el cañón, es decir, en esta oportunidad no se contempló el empleo de misiles aire-aire.

Las maniobras de “Banger” fueron muy buenas y ajustadas a las tácticas de combate que utiliza el F-16, manteniendo en todo momento los niveles de energía (altitud y velocidad) necesarios para tener un correcto control de su avión, sin embargo, la aeronave controlada por Heron Systems venció al piloto de la USAF en las cinco oportunidades, principalmente, por la gran precisión en su sistema de puntería y sumado a sus excelentes maniobras.

Cabe destacar que Heron Systems, según señaló el coronel Javorsek, es una pequeña compañía de aproximadamente 30 trabajadores, y que dio una gran sorpresa al posicionarse en esta seguidilla de combates, sobre grandes competidores en el área de la inteligencia artificial.

La experiencia obtenida de estos ensayos será sin duda un piso de entrada de la inteligencia artificial en el mundo militar, la cual no tiene una fecha definida aún, pero ya es conocido que muchas empresas trabajan arduamente en desarrollos para incorporar esta tecnología a todo nivel.