«Mandamás» de la USAF vuela en un F-16 pilotado por IA

Los más habituales ya conocéis el X-62 VISTA, también conocido como NF-16. Para los más despistados, les recordaremos que es un avión experimental estadounidense con el que se están llevando a cabo ensayos incluso de combate humano-IA, ¡volando el F-16 una IA! Y que llevamos siguiendo desde hace un tiempo.

Y, en un paso más para demostrar la fiabilidad del programa, han subido al avión pilotado por la inteligencia artificial a Frank Kendall, secretario de la USAF.

Nota de prensa

El Secretario de la Fuerza Aérea, FRANK KENDALL, voló en el asiento delantero del X-62A VISTA en la Base de la Fuerza Aérea Edwards, el 2 de mayo, para experimentar de primera mano este avión único, que incorpora aprendizaje automático y software altamente
especializado para probar vuelos autónomos y otras capacidades de vanguardia.

La característica más potente del X-62A, llamado VISTA (Aeronave de prueba de simulación en vuelo variable), es su nueva herramienta para desarrollar y probar capacidades de vuelo en tiempo real mediante el aprendizaje automático y la integración de agentes en vivo. Esta tecnología se probó con éxito a través de una colaboración con el programa Air Combat Evolution de DEFENSE ADVANCED RESEARCH PROJECT AGENCY. El equipo fue finalista del Trofeo Robert J. Collier 2023 como reconocimiento a sus grandes esfuerzos.

“El potencial para el combate autónomo aire-aire ha sido imaginable
durante décadas, pero la realidad había sido un sueño lejano, hasta ahora. En 2023, el X-62A rompió una de las barreras más importantes de la aviación de combate. Este es un momento de transformación, todo posible gracias a los importantes logros del equipo ACE”, dijo Kendall.

La división de investigación de la ESCUELA DE PILOTOS DE PRUEBAS DE LA FUERZA AÉREA de EE. UU. lidera las responsabilidades generales de gestión del programa para el X-62A. El objetivo principal de la división es liderar investigaciones que aceleren las capacidades multidominio del combatiente y al mismo tiempo acepten desafíos.
probar rápidamente nuevas tecnologías.

Hace unos cuatro años, el equipo se propuso mejorar las ya únicas capacidades de entrenamiento de prueba de VISTA, que históricamente le permitieron simular las características de vuelo de otro avión, pero no se detuvieron ahí. Crearon una capacidad completamente nueva, una que aún no existía en el Departamento de Defensa. Vieron la posibilidad de transformar VISTA en un vehículo para incorporar y probar la la inteligencia artificial. Las capacidades iniciales de VISTA fueron reinventadas, reelaboradas y ampliadas fundamentalmente, culminando en una actualización que se completó en 2022 e incluyó tres nuevos paquetes de software altamente especializados con significativamente más potencia informática para que todo funcione.

“La IA realmente toma la tecnología más capaz que tienes, la combina y la utiliza en problemas que antes tenían que resolverse a través de la toma de decisiones humanas. Es una automatización de esas decisiones y es muy específica”, dijo Kendall.

Durante el vuelo de Kendall, el X-62A realizó una variedad de maniobras tácticas reales que respondieron en tiempo real a una amenaza simulada. Completó una serie de puntos de prueba, que formaban parte de un combate aéreo dentro de una operación que validó los modelos y probó su rendimiento. Sentado en el asiento delantero, los controles del X-62A permanecieron sin tocar tanto por Kendall como por el piloto de seguridad en el asiento trasero durante todo el vuelo de prueba.

Skyborg, la IA de la USAF, ha volado el XQ-58A Valkyrie

El laboratorio de la fuerza aérea (AFRL), ha continuado con el desarollo de su proyecto Skyborg, del que ya hemos hablado varias veces en el blog.

El último paso dado en el desarrollo de la misma ha sido ponerla a los mandos del avión no tripulado XQ-58A Valkyrie, durante una salida de 25 de julio de 2023.

Los ensayos se realizaron en el Complejo de Entrenamiento y Pruebas de Eglin. El vuelo es la culminación de cuatro años de investigación que comenzó con los programas Skyborg Vanguard y Autonomous Aircraft Experimentation (AAx).

La misión probó un marco de seguridad de múltiples capas en un avión no tripulado volado por IA y demostró que ésta podría resolver problemas tácticamente relevante durante las operaciones de vuelo. Los resultados permiten transferir estas capacidades autónomas aire-aire y aire-superficie a otros programas.

Coronel Tucker Hamilton, jefe de Pruebas de IA. y Operaciones, para el Departamento de la Fuerza Aérea

Fuentes: Nota de prensa y AFRL

Comentarios

Visión artística de un drone de bajo coste «Skybork», capaz de actuar como punto fiel y en enjambre

La IA será parte importante dentro de los ejércitos del futuro. Permite analizar de forma rápida muchas variables y toma de decisiones rápida. Ambas cosas pueden aportar autonomía a los aviones no tripulados y facilitar las cosas a las tripulaciones de los aviones tripulados.

Por ejemplo, hemos hablado mucho acerca de la futura labor de los UAV como puntos fieles y de su vuelo en enjambre. Pero ambas cosas son impensables sin cierto grado de autonomía. Imaginemos un punt fiel que entra en combate aire-aire o ataca un objetivo en tierra. Si tiene que responder a los comandos de un operador humano, el tiempo de reacción entre que los sensores o cámaras envían la información al humano, el humano toma la decisión y da la orden al UAV y éste la ejecuta, es demasiado largo. Si el avión contara con un sistema autónomo, capaz de aprender sobre la marcha y de reaccionar a las distintas variables del entorno, podrá adaptarse, defenderse y cumplir de mejor modo la misión que le programe su operador humano.

La velocidad de procesamiento y la adaptación puede ayudar a una tripulación humana a tomar decisiones, escoger objetivos…

Y esta autonomía y rapidez es, precisamente, la que está generando debates acerca de la autonomía de las armas y de mantener al humano dentro del ciclo de decisión.

Lo que está claro es que la IA ha llegado para quedarse, en el entorno militar también.

La IA que voló el F-16 (X-62 VISTA) hizo combate aéreo

Prometimos actualizar información sobre el X-62 VISTA tan pronto supiéramos algo más, y hemos encontrado otra nota de prensa de DARPA, así que actualizamos…

En menos de tres años, los algoritmos de inteligencia artificial (IA) desarrollados bajo el programa Air Combat Evolution (ACE) de DARPA han pasado de controlar F-16 simulados que vuelan combates aéreos en pantallas de computadora a controlar un F-16 real en vuelo.

A principios de diciembre de 2022, los desarrolladores de algoritmos de ACE cargaron su software de inteligencia artificial en un avión de prueba F-16 especialmente modificado conocido como X-62A o VISTA (Variable In-flight Simulator Test Aircraft), en la escuela de pilotos de pruebas (TPS – Test Pilot School-) de la USAF, en la base aérea de Edwards, California, y realizó varios vuelos durante varios días, hasta completar 15h de vuelo. Los vuelos demostraron que la IA puede controlar un avión de combate.

Combate en simulador IA contra IA

Los vuelos de ACE AI fueron parte de un exitoso programa de prueba más amplio, que involucraba a DARPA, TPS y el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL), lo que permitió que varias organizaciones del Departamento de Defensa (DoD) trabajaran en estrecha colaboración con los contratistas de desarrollo de IA hacia objetivos comunes.

Gracias al excelente trabajo en equipo y la coordinación entre DARPA, la Escuela de Pilotos de Pruebas de la Fuerza Aérea, el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea y nuestros equipos de desempeño, hemos progresado rápidamente en la Fase 2 en todas las áreas del programa ACE. VISTA nos permitió simplificar el programa saltándonos la fase de subescala planificada y procediendo directamente a una implementación a gran escala, ahorrando un año o más y brindando información sobre el rendimiento en condiciones de vuelo reales.

Realizamos múltiples salidas con numerosos puntos de chequeo, realizados en cada salida para probar los algoritmos en diferentes condiciones de inicio, contra varios adversarios simulados y con capacidades de armas simuladas. No nos encontramos con ningún problema importante, pero encontramos algunas diferencias en comparación con los resultados obtenidos en las simulaciones, lo cual es de esperar cuando se pasa de lo virtual a lo real. Esto destaca la importancia no solo de probar en vuelo las capacidades autónomas avanzadas, sino también de hacerlo en bancos de pruebas como VISTA, lo que nos permite aprender lecciones rápidamente e iterar a un ritmo mucho más rápido que con otros vehículos aéreos.

Teniente coronel Ryan «Hal» Hefron, gerente del programa ACE para DARPA

Combate en simulador humano contra IA

Los algoritmos que se cargaron en el ordenador del X-62 para que controlaran el avión son de EpiSci, PhysicsAI, Shield AI y el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins

Iniciado en 2019, el objetivo de Air Combat Evolution (ACE) es desarrollar una IA autónoma fiable, escalable, y que pueda utilizarse en combate aéreo de forma colaborativa con pilotos humanos.

En 2020 este programa, como os contamos en este blog, enfrentó a unas inteligencias artificiales contra otras en un simulador de vuelo de código abierto, para finalmente enfrentar a la IA ganadora de todas ellas con un piloto humano.

Otros programas similares han enfrentado a pilotos reales contra IA que volaba un avión virtual y que se proyectaba sobre la realidad, una suerte de realidad aumentada.

Un F-16 (X-62 VISTA) vuela más de 15h con una IA a los mandos

El verano pasado os presentábamos el X-62 VISTA (VISTA proviene de Variable Stability In-flight Simulator Test Aircraft o Variable In-flight Stability Test Aircraft). Básicamente, un F-16 biplaza (F-16D Block 30 Peace Marble Il con aviónica de un Block 40)altamente modificado para convertirlo en un avión experimental, y un «simulador de vuelo volante».

Aunque eso de simulador y en vuelo parezca contradictorio, tiene una fácil explicación: este avión es capaz de simular el comportamiento de casi cualquier otro avión en vuelo, del pesado B-52 al ágil caza ligero HAL Tejas. Algo así como aquél avión que era capaz de simularlos a todos… pero versión ultra moderna.

Lo que hace que el avión experimental sea aún más revolucionario es su reciente inclusión en el programa Skyborg de la USAF, que busca explorar posibles aplicaciones militares de sofisticados sistemas de inteligencia artificial para dotar de autonomía táctica a los aviones de combate no tripulados (UCAV).

Y con esto último está relacionada la última nota de prensa que ha hecho pública Lockheed Martin:

El Lockheed Martin VISTA X-62A, un avión de entrenamiento único en su tipo, fue pilotado por un agente de inteligencia artificial durante más de 17 horas recientemente, lo que representa la primera vez que la IA participa en un avión táctico. […] El vuelo de más de 17 horas de un agente de AI se llevó a cabo como parte de una serie de pruebas en diciembre.

La nota de prensa indica que son unos ensayos realizados durante el último mes de diciembre. Sin embargo, la redacción de la nota de prensa nos lleva a confusión, no tenemos claro si la IA ha totalizado 17h de vuelo a los mandos, o si ha realizado un único vuelo de 17h, lo que hubiera supuesto repostajes en vuelo intermedios. En principio entendemos que es lo primero.

VISTA nos permitirá desarrollar y probar en paralelo técnicas de inteligencia artificial de vanguardia y nuevos diseños de vehículos no tripulados. Este enfoque, combinado con pruebas enfocadas en nuevos sistemas de vehículos a medida que se producen, madurará rápidamente la autonomía de las plataformas no tripuladas y nos permitirá dotar a nuestros combatientes de capacidades tácticamente relevantes.

Dr. M. Christopher Cotting, director de investigación de la Escuela de Pilotos de Pruebas de la Fuerza Aérea de EE. UU

Siguiendo con la nota de prensa…

Las actualizaciones incluyen un sistema de simulación VISTA (VSS) actualizado proporcionado por Calspan, y el algoritmo de seguimiento del modelo (MFA) de Lockheed Martin y el sistema para el control autónomo de la simulación (SACS). Los sistemas SACS y MFA integrados juntos brindan nuevas capacidades a VISTA para que pueda usarse para realizar los experimentos de prueba de vuelo más avanzados que enfatizan la autonomía y de la IA.

Esta nueva capacidad del sistema de misión con VSS, MFA y SACS enfatiza el desarrollo e integración avanzados de algoritmos de aeronaves autónomas. En el corazón del sistema SACS se encuentra Skunk Works Enterprise-wide Open Systems Architecture (E-OSA) que impulsa la Enterprise Mission Computer versión 2 (EMC2) o «Einstein Box».

Los componentes adicionales de SACS incluyen la integración de sensores avanzados, una solución de seguridad multinivel y un conjunto de pantallas de tableta Getac en ambas cabinas. Estos componentes mejoran las capacidades de VISTA al tiempo que mantienen su ventaja de creación rápida de prototipos, lo que permite específicamente cambios rápidos de software para aumentar la frecuencia de los vuelos de prueba y acelerar el ritmo del desarrollo de la IA y la autonomía para satisfacer las necesidades urgentes de seguridad nacional.

VISTA continuará desempeñando un papel integral en el rápido desarrollo de las capacidades de IA y autonomía para la Fuerza Aérea de los EE. UU. Actualmente está pasando por una serie de inspecciones de rutina. Los vuelos se reanudarán en la Base de la Fuerza Aérea Edwards a lo largo de 2023.

Ya en 2010 hablamos de la idea de convertir un F-16 en blanco aéreo, o QF-16. Volaría en 2013. Y en 2016 el QF-16 estaría volando como punto fiel, eso sí con un piloto de seguridad a bordo.

Y ya sabéis, si os ha gustado la entrada, ¡seguidnos!

Carga aérea con drones y su precio, inteligencia artificial y SPACS, con Julián Estevez

Coste del transporte por tonelada y milla, ¡calculado antes de la crisis energética!

Con Julián Estévez, @jeibros en Twittter, hablamos a menudo acerca de drones de carga aérea y sus costes, de inteligencia artificial, de SPACs (Special Purpose Acquisition Companies). Y después de un buen rato de charla acerca de las tres cosas pensamos, ¿por qué no grabarlo y que lo puedan escuchar todos? Ya sabéis que en esta casa cuando tomamos unas cañas con un amigo hablamos de cosas muy raras…

Julián Estévez es profesor de la Universidad del País Vasco, y es especialista en drones e inteligenica artificial.

El podcast se puede enontrar en Amazon Music, Apple Podcast, Google Podcast, Ivoox, Spotify

pd: Si la intro y la despedida os son familiares, que no os sorprenda. En un ejercicio de nostalgia podcasteril he hablado con Javier Lago para pedirle permiso y utlizar la introducción que hizo para el que, si no recuerdo mal, fue el primer podcast español sobre aviación: Remove Before Flight RBF podcast.