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揭秘美军“微脑”项目:向昆虫学习AI技术创意

编辑:大魔王 2019-01-17

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  左图为”台风“战机座舱,右图为苏-30MKI座舱,可见两型机均采用了主流的”一平三下“(平视显示器+3个多功能显示器)布置方式。只是”台风“的座舱更为简洁,而且首次采用了”直接语音输入“(DVI)语音控制系统,使飞行员可以通过语音下达命令,控制战机的传感器、武器以及自卫系统。系统共包含有24条语音指令,可大幅简化飞行员的操作负担。

  接下来对比航电系统。“台风”配备有欧洲最新研发的的“捕手E”有源相控阵雷达(AESA),由于采用了独特的AESA “旋转斜盘角度”技术,该雷达的最大扫描范围可达正/负120度,比固定式AESA具有更强的离轴扫描能力,意味着战机在发射导弹后,可进行大过载机动,而雷达仍可以持续目标,这点使”台风“在空战中更占优势。该雷达最大探测距离在120千米以上,可同时6个空中目标,据称可在59千米距离上发现F-35隐身战机。

  参考消息网1月17日报道 据美国《新闻周刊》网站1月14日报道称,美国五角大楼的研究机构正在研究利用昆虫发展人工智能(AI)相关新技术。

  文件称:“大自然这些小昆虫体型变小并提高能效,有些昆虫只有几百个紧凑的神经元,同时维持基本功能。”

  2018年1月发布的美国国防战略报告称,五角大楼“将在自动化技术、人工智能和机器学习的军事应用方面进行广泛投资,包括将商业性技术突破快速投入应用,以获得军事竞争优势”。

  苏-30MKI也配备有类似的IRST系统,称为OLS-30。其布置在风挡正前方,根据目标的红外信号大小,OLS-30的探测距离可达50千米,相搭配的激光测距仪探测距离8千米,两者都放在风挡前方的透明半球型罩内。OLS-30功能与”海盗“系统类似,也可实现雷达不开机的情况下,发射导弹敌机,但最大探测距离要小于后者。

  在进行比较前,先了解下两种机型的概况。作为英皇家空军的现役主力机型,“台风”脱胎于英德意西四国的“欧洲战机计划”,于1994年3月首飞,2003年8月服役。其是三代半战机的典型代表之一,除了优秀的对空对地作战性能外,还具备以1.5马赫速度进行短时间超音速巡航的能力。已参加过利比亚战争、空袭叙极端组织、空袭也门胡赛武装等至少三场实战。

  人工智能探索计划于2018年6月设立,是五角大楼对人工智能的最新尝试。人工智能这一研究领域已引发争议。2018年9月,美国和俄罗斯了一项联合国提案,该提案原计划讨论无需操控人员的人工智能武器系统的性。

  

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  这一研究项目将在2月4日之前接受人们提交研究计划。作为人工智能探索计划的举措之一,该项目将向能够成功描述昆虫大脑及其决策功能的申请者提供100万美元。

  苏-30MKI换装了俄方研制的“隼”式无源相控阵雷达,与老式的机械式扫描雷达相比,综合性能全面提升,据俄厂家提供的数据,“隼”式对迎头战斗机大小目标的最大探测距离达240千米,可同时30个目标,并同时其中的6个。就纸面性能看,隼式要强于“捕手E”雷达,但实际性能如何仍有待观察。图为苏-30MKI配备的“隼”式PESA雷达。

  2016年10月,英国皇家空军的4架“台风”战机飞抵日本三泽空军,首次与日本空自开展联合训练。不禁让人联想俄制战机在未来或许有和“台风”战机交手的可能性,值得一提的是,“台风”还是目前为数不多的可语音控制发射导弹的战机。本图集将主要挑选苏-30MKI和“台风”进行简要性能对比。图为2015年7月,英军“台风”与印度空军苏-30MKI编队飞行。

  截至目前还未发生过“台风”与苏-30(27)系列战机的实战记录,这里先以英军“台风”与印度苏-30MKI的模拟空战训练作为参考。尽管两者同为双发多用途战机,但从本图能看出苏-27系列战机的整体尺寸还是要较“台风”大一圈,最大重量也要超出后者约10吨。

  文件还称:“此外,这些生物可能能够表现出更大的自主性,这使简单的‘查表’反应拓展为或许与人工智能有关的问题解决方法。这项研究可能发现以系统性或全新方式对问题进行推断、预测、概括和抽象的能力,从而找到解决紧迫问题的方法。”

  苏-30MKI则采用两台俄罗斯“留里卡-土星”公司研发的AL-31FP涡扇发动机,据报道,单台最大推力可达123千牛以上,采用大推力涵比及全自动数字化控制系统。就最大推力而言,AL-31FP要优于EJ200,但在发动机寿命、故障周期和综合性能方面,EJ200要更胜一筹。

  图为2014年6月,英军“台风”战机在波罗的海上空拦截俄军苏-27战机。

  苏-30MKI是俄罗斯苏霍伊航空集团(现已并入俄联合航空制造公司)基于苏-30M重型多用途战机改进的专供印度出口型。该型机的最大特点是采用了三翼面气动布局,换装了AL-31FP推力矢量发动机以及新型航电系统。据俄方宣传资料,苏-30MKI的载弹量是苏-27SK的两倍,对空性能是后者的14倍,对地性能则达到了后者的24倍。 图为苏-30MKI性能示意图。

  一些专家——例如已故的斯蒂芬·霍金——说,人工智能不受监管的发展可能导致世界,而企业家埃隆·马斯克等其他人则更乐于接受这一新兴技术。

  图中飞行员的头盔即为具有“目视锁定”敌机功能的“打击者II”型智能头盔。

  除AESA雷达外,”台风“还配备了号称是国家有史以来最精良的红外搜索(IRST)系统,即”海盗“系统(PIRATE,被动式红外机载装备的缩写),借助该系统,”台风“可在雷达不开机的隐蔽状态下,直接在90千米外锁定敌机,并发射导弹摧毁目标。在2012年7月的红旗军演期间,台风曾凭借该系统多次击落F-22。小图为”海盗“系统锁定F-22资料图。

  投资人工智能研究是2017年12月发布的奉行“美国优先”的战略报告的内容之一。这份文件称,“美国将把对经济增长和至关重要的新兴技术摆在优先,例如数据科学、加密技术、基因编辑、新材料、纳米技术、先进计算技术和人工智能”,并指出“人工智能在从自动驾驶汽车到自主武器等领域的进展尤其迅速”。

  高级研究项目局在1月8日发布的一条推文中表示,“微脑”项目旨在“了解微小昆虫高度发达的感觉和神经系统是否有助于我们开发更小、更轻、更高效的人工智能系统”。

  空军“台风”战机曾在“红旗”军演期间取得过航炮“击落”F-22隐身战机的记录,本图红圈可见战绩标。

  最后来对比武器系统。“台风”除搭载有一门27毫米BK-27转膛航炮(最大射速每分1000发,备弹150发)作为固定武器外,机身翼下共搭载有13个挂点,可搭载7.5吨各种空空、空地弹药。典型对空配置为6枚AIM-120中距弹+2枚ASRAAM格斗弹(右图)。也可搭载4枚射程超过120千米,最大飞行速度达4马赫的”流星“远程空空导弹(左上图)。

  长期以来,美方一直在尝试人工智能的新应用(从导弹系统到无人机集群),但最新重点或许是了解大自然中的生物将如何影响这一领域。在近期公布的一份研究项目相关文件中,美国高级研究项目局称,它正“邀请人们提交创新性基础研究设想,这些设想将探索新型计算框架和策略,其效仿的是微小飞虫令人印象深刻的计算能力”。

  据简氏防务报道,苏-30MKI除搭载一门30毫米Gsh-30-1速射航炮(备弹150发)外,机身翼下共有12个外挂点,最多可挂载6枚中距空空弹及4枚近距格斗弹。综合来看,苏-30MKI的载弹量(8吨)略大于”台风“(7.5吨),超视距空战方面则略弱于后者,但空中格斗战性能方面,两型机应是不相上下。图为苏-30MKI满外挂飞行资料图。

  英国皇家空军与沙特空军的“双风”编队,“台风”战机与“狂风”机刚好都出自BAE系统公司旗下。

  

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  “台风”的动力系统采用两台欧洲四国联合研制的EJ200先进双转子加力式涡扇发动机,单台最大推力大于90千牛,采用大推力涵比及全自动数字化控制系统。参加研制EJ200工作的有英国罗·罗公司、发动机涡轮联合公司、意大利菲亚特公司和西班牙涡轮发动机工业公司。右小图为EJ200剖面图,左小图为地面图。

  ”台风“战机还有一大绝活就是能依靠”打击者II“型头盔瞄准具在空中缠斗战中,实现”所视即锁“功能,即依靠头盔中的光学传感器与战机火控系统联动,只要敌机出现在视野内,飞行员就可通过目视捕捉并锁定目标,然后下达语音命令发射导弹。彻底传统的”必须机头指向敌机才能发射导弹“的传法。

  

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