Ein Forschungsprogramm der DARPA entwickelt KI-Systeme, die selbstständig Luftkämpfe führen sollen. Die KI-Piloten sollen erstmals 2024 fliegen.
Das US-Verteidigungsministerium will 2022 nahezu eine Milliarde US-Dollar in Künstliche Intelligenz investieren. Aktuell laufen mehr als 600 Projekte, die KI in die Kriegsführung einbinden sollen.
Neben dem Einsatz von KI-Technologie in der Auswertung von Aufklärungsdaten, der Entscheidung oder der Logistik sollen KI-Systeme auch autonome Drohnen steuern, die selbstständig aufklären und angreifen können.
Maßgeblich beteiligt ist die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), die oft auf wenige Jahre beschränkte Projekte für die Erforschung und Entwicklung neuer Technologien ausschreibt und finanziert.
In DARPA-Projekten entstehen etwa unbemannte Unterwasserfahrzeuge für die US Navy, Gremlin-Drohnen, die von C-130-Flugzeugen der Air Force wieder aufgesammelt werden können, oder Technologie für den Einsatz großer Drohnenschwärme (OFFSET).
ACE entwickelt die Zukunft der Luftkämpfe
Die Zukunft des Luftkampfes wird derzeit im "Air Combat Evolution"-Programm (ACE) entwickelt. Das Ziel von ACE: vertrauenswürdige und skalierbare autonome KI-Systeme für den Luftkampf.
Die KI-Piloten steuern ein Flugzeug in Kooperation mit menschlichen Pilot:innen, die in Zukunft die Rolle von "Battle Managern" übernehmen sollen und unbemannte Drohnen befehligen.
Der Mensch soll dabei die Manöver seines KI-Piloten überwachen und ausschließlich im äußersten Notfall eingreifen. Der KI-Pilot soll sogar selbstständig Luftkämpfe gegen feindliche Flieger führen.
Das ACE-Programm ist Teil der Idee, die Streitkräfte in kleinere, günstigere Einheiten aufzuteilen: weniger Menschen, mehr entbehrliche Maschinen - "Mosaik-Kriegsführung" nennt das die DARPA.
Ein erster Alpha-Test von im Programm eingereichten KI-Systemen fand bereits 2020 in einem simulierten Luftkampf mit einem menschlichen Piloten statt. Der KI-Pilot des siegreichen Unternehmens Heron Systems schlug den menschlichen Air-Force-Piloten in fünf von fünf Luftkämpfen.
Sim2Real-Transfer wohl in 2023
Der Sieg im Simulator war ein Meilenstein, doch der Weg ins echte Cockpit ist noch weit. Beteiligte sehen den Luftkampf in einem echten Flugzeug als große Herausforderung für KI-Systeme.
Nun soll sich das System in weiteren Simulationen und unter erschwerten Bedingungen gegen zwei Widersacher beweisen. Um den Sprung in die echte Welt zu schaffen - den sogenannten Sim2Real-Transfer - flog bereits im Mai 2021 ein umfassend umgebauter L-39-Trainerjet etwa 20-mal über Lake Ontario. Jeder Flug liefert Daten, die helfen, ein realistisches Flugmodell für weiteres Simulationstraining zu entwickeln.
Das mit einem realistischen Flugmodell trainierte KI-System soll dann in kleineren Drohnen getestet werden, bevor es voraussichtlich 2023 in einem von der Calspan Corporation umgebautem L-39-Jet seinen ersten Jungfernflug durchführt.
Ohne Vertrauen sind KI-Piloten sinnlos
Gleichzeitig forschen die beteiligten Teams an der Mensch-Maschine-Interaktion: Die menschlichen Pilot:innen müssen dem KI-System vertrauen, um ihre zukünftige Rolle als "Battle Manager" ausüben zu können.
"Wenn kein Vertrauen besteht, wird der Mensch die KI immer beobachten und sagen: 'Oh, ich muss übernehmen'", so Robert Work, stellvertretender Verteidigungsminister während der Obama-Regierung und Befürworter der neuen Technologien.
Ein zuständiges Team will daher Pilot:innen mit Informationen über die nächsten geplanten Schritte der KI-Piloten informieren: Visuelle und andere Schnittstellen sollen menschliche Pilot:innen mit genügend Zeitvorsprung wissen lassen, was die KI plant und ob sie ihr vertrauen können, so Glenn Taylor, Wissenschaftler beim beteiligten Unternehmen SoarTech.
Phil Chu, wissenschaftlicher Berater des ACE-Programms sagt dazu: "Wenn wir den Pilot:innen zeigen können, was die KI in den nächsten vier Sekunden tun wird, ist das eine sehr lange Zeit."
Erste kooperative Tests in der virtuellen Realität sind bereits abgeschlossen. Im nächsten Schritt soll in einem echten Simulator untersucht werden, wie g-Kräfte sich auf das Vertrauen der Menschen in ihre KI-Pilotin auswirken.
Leitender Forscher Tom Schnell betont die Notwendigkeit realer Flugtests: "In der Simulation ist jeder ein Held", so der Experte. "Um die Vertrauensgleichung, an der wir arbeiten, wirklich zu lösen, muss ein anderes Stück Metall direkt auf dich zukommen."
Für 2024 plant das Team einen ersten Trainingsluftkampf mit vier von KI-Piloten gesteuerten L-39-Flugzeugen.
