14:43 30 Oktober 2020
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    Die Flugbahn ist optimal berechnet, die Flugmanöver werden auf den Millimeter genau geflogen, die Reaktion auf das Einsatzgeschehen erfolgt in Millisekunden – ein computersimulierter Luftkampf zwischen Mensch und Roboter hat gezeigt, dass der Beruf des Kampfjetpiloten in Zukunft verschwinden könnte.

    Es war ein Langzeitversuch, der klären sollte, ob die Künstliche Intelligenz wirklich so schlau ist, dass sie einen Menschen in einem Luftkampf schlagen kann. DARPA, die Forschungsstelle des Pentagons, hatte mehrere Firmen beauftragt, einen KI-Piloten zu entwickeln, der einen Kampfjet F-16 nicht nur fliegen, sondern auch in einem Luftkampf erfolgreich einsetzen könnte. Seit vergangenem Herbst traten die unterschiedlichen Steuerungsalgorithmen in einem Turnier namens „Alpha Dogfight Trials“ gegeneinander an.

    In der Qualifikationsrunde maßen sich die Programme erst im Flugzeugsteuern und gingen dann zu Luftkämpfen über. Ende des Sommers stand letztlich der Sieger fest. Der hatte sich somit für den Zweikampf gegen einen Menschen qualifiziert. Der Kampf sollte allerdings in einem Simulator ausgetragen werden, nicht in echten Flugzeugen. Fünf Runden „flogen“ die KI und der erfahrene Pilotenausbilder der amerikanischen Luftwaffe gegeneinander. Der Pilot verlor sie alle.

    In den ersten vier Runden scheiterte der Mensch innerhalb von Minuten. In der letzten hatte er zu einer Revanche angesetzt, indem er mit seiner Maschine so bodennah wie möglich manövrierte und damit in der Tat etwas Zeit gewann. Abgeschossen wurde er trotzdem. Verständlicherweise. Denn der Kampfpilot verfügt nur über seine – wenn auch nach Maßstäben der US Air Force reiche – Erfahrung, während die KI auf vier Milliarden Einsatzsimulationen zurückgreifen und somit jeden weiteren Einsatzverlauf und jedes gegnerische Manöver im Voraus erkennen konnte.

    „Der Computer gewinnt immer, weil seine Datengrundlage unermesslich größer ist“, erklärt der ehemalige Kampfpilot Wladimir Popow im Sputnik-Gespräch. „In der Datenbank ist die größtmögliche Anzahl von Flugmanövern und -bewegungen hinterlegt, die der Rechner nicht nur präziser berechnen, sondern auch präziser ausführen kann als der Mensch. Zum Beispiel: Jede Sekunde verarbeitet die Steuerung neueste Daten zu Wind und Wetter, während der Pilot in der Regel nur einmal am Boden erfährt, unter welchen Verhältnissen er starten wird. Seine Manöver fliegt der Pilot dann nur nach Anzeige und nach Gefühl.“

    Ein gigantischer Plan

    Als vollkommen realitätsnah ist der computersimulierte Luftkampf der DARPA natürlich nicht zu werten. Der Zweikampf zwischen Mensch und Maschine war Einschränkungen unterworfen: beispielsweise durfte nur die Bordkanone als Waffe eingesetzt werden. Dennoch hat das Ergebnis die Pentagon-Führung stark beeindruckt.

    Mark Esper, der Pentagon-Chef, erklärte, schon für 2024 seien gleiche Tests geplant – aber nicht im Simulator, sondern in echten mit Künstlicher Intelligenz ausgestatteten Kampfflugzeugen. Die Ergebnisse dieser Tests werden nach Ansicht des amerikanischen Verteidigungsministers „tektonische Verschiebungen“ in seinem Ministerium auslösen.

    Die Absicht mag ebenso gewaltig wie realitätsfern erscheinen, aber nicht zu vergessen ist, dass die „Alpha Dogfight Trials“ nur ein kleiner Teil eines viel größeren Forschungsvorhabens sind. Unter dem Namen „Air Combat Evolution“ (ACE) fährt das US-Verteidigungsministerium ein Programm zur intensiven Anwendung der KI mit dem Ziel, den Kampfwert der amerikanischen Streitkräfte zu steigern.

    Gefordert ist eine KI, die bei Bedarf die Flugzeugsteuerung und das Treffen von Entscheidungen in einem Luftkampf komplett übernehmen kann. Zudem muss die Künstliche Intelligenz über autodidaktische Fähigkeiten verfügen: der Algorithmus muss von alleine lernen können – wie ein Offiziersanwärter, der sich zum hochklassigen Profi entwickelt.

    Den Anfang soll eine KI in Kleinfluggeräten machen. Die nächste Stufe: Unbemannte Remote-Carriers, die im Verbund mit bemannten Kampfjets operieren. Danach sollen die virtuellen Piloten sich andere Flugsysteme erschließen.

    Die amerikanischen Experten erhoffen sich, dass der Algorithmus unter Kampfbedingungen richtigere und schnellere Entscheidungen wird treffen können. Auch ist die Elektronik unvergleichlich resistenter gegen Belastungen, die im Flug auftreten können: das einzige Hindernis zu noch mehr Wendigkeit von Kampfjets sind bisher nur die Belastungsgrenzwerte des menschlichen Piloten.

    Die russische Kampfdrohne Ochotnik
    © Sputnik / Verteidigungsministerium Russlands
    Die russische Kampfdrohne Ochotnik

    Aber so schnell wird die KI den Steuerknüppel im Cockpit nicht übernehmen. Zehn Jahre werden die Entwickler wohl noch mindestens brauchen bis zu einem einsatzreifen virtuellen Kampfjetpiloten. Neben den USA arbeiten auch andere Weltmächte an vergleichbaren Systemen.

    Das russische Verteidigungsministerium hatte bereits gezeigt, dass die Kampfdrohne S-70 „Ochotnik“ im Synchronflug mit dem Kampfjet Su-57 operieren kann. Angedacht ist, die russische Drohne zu einem komplett KI-gesteuerten Fluggerät weiterzuentwickeln.

    Ansätze der KI-Steuerung sind aber auch schon in den neuesten Kampfjets ab der Generation 4++ vorhanden. Automatisierte Systeme erleichtern dem Piloten heute schon die Entscheidungsfindung im Eifer des Gefechts.

    „Auch in der Su-57 kommt ein automatisiertes Steuerungssystem zum Einsatz. Ein elektronischer Helfer, der in kritischen Situationen eingreift. Beispielsweise wenn Bordkomponenten versagen, dem Piloten die Zeit davonläuft und die Belastungen exponentiell zunehmen“, erklärt der ehemalige Pilot.

    In solchen Situationen sucht die Maschine aus dutzenden Handlungsoptionen die optimalen zwei oder drei aus, zwischen denen der Pilot sich schnell entscheiden kann. 

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    Tags:
    Luftkampf, künstliche Intelligenz, USA