El programa Air Combat Evolution (ACE) de DARPA ha logrado realizar las primeras pruebas aéreas de algoritmos de inteligencia artificial que vuelan de forma autónoma un avión de combate contra un F-16 pilotado por un humano en escenarios de combate aéreo cercano (conocido como «combate cerrado» o dogfighting).

Crédito: DARPA.

El avión, un F-16 modificado conocido como X-62A o VISTA (Variable Stability In-flight Simulator Test Aircraft), demostró que la autonomía basada en aprendizaje automático de última generación puede usarse de forma segura para volar y realizar maniobras de combate dinámicas.

Desde su creación en 2019, el programa ACE de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA) ha alcanzado rápidamente varios hitos clave, marcando una desviación significativa de los tiempos de desarrollo prolongados que normalmente se asocian con la creación de plataformas aeroespaciales avanzadas. Su objetivo principal es mejorar la confianza en los sistemas de combate autónomos, centrándose en el desafío de permitir que un avión controlado por IA participe en combates aéreos rápidos y cercanos.

Pruebas contra humanos

Según DARPA, las pruebas iniciales del X-62A controlado por IA contra pilotos humanos comenzaron a fines de 2023 y continuaron hasta 2024.

«En septiembre de 2023 logramos otro hito mundial: tomamos el x62 y lo volamos contra un F-16 tripulado en vivo», explicó la teniente coronel Maryann Karlen, subcomandante de la Escuela de Pilotos de Prueba de la Fuerza Aérea de EE.UU. «Construimos la seguridad utilizando primero las maniobras defensivas, luego ofensivas y por último los enfrentamientos de alto ángulo de nariz a nariz donde nos acercamos a 2.000 pies a 1.200 millas por hora».

La imagen de un avión de combate controlado por IA que participa en combates aéreos con aeronaves pilotadas por humanos seguramente capturará la atención pública. Sin embargo, en el núcleo de este avance se encuentra el avance significativo de las tecnologías de aprendizaje automático y su capacidad para manejar una variedad de tareas altamente complejas.

El aprendizaje automático se distingue de los sistemas autónomos tradicionales basados en reglas por su capacidad para aprender y adaptarse a partir de flujos de datos masivos. A diferencia de los sistemas preprogramados que operan dentro de parámetros estrictos, los algoritmos de IA como los desarrollados en el programa ACE de DARPA analizan datos de forma autónoma para tomar decisiones en tiempo real durante el vuelo. Esta capacidad refleja cómo los pilotos humanos reaccionan instintivamente a escenarios de combate dinámicos, aprendiendo y ajustando tácticas continuamente según la experiencia.

Seguridad y ética

Un aspecto crucial de la integración de la IA en escenarios prácticos de aviación es establecer confianza. DARPA asegura que el programa ACE ha logrado avances importantes en esta área al garantizar que los agentes de IA que controlan el X-62A operen dentro de las normas de seguridad de la aviación. Esto incluye protocolos de evitación de colisiones aéreas y terrestres, adherencia a las reglas de combate y garantizar que el proceso de toma de decisiones de la IA se alinee con los estándares de seguridad y ética humana.

«Si bien las características de seguridad únicas del X-62 han sido fundamentales para permitirnos asumir un mayor riesgo técnico, con estos agentes de aprendizaje automático en esta campaña de prueba, no hubo violaciones de las reglas de entrenamiento que codifican las normas de seguridad y ética de los aviadores, demostrando el potencial que tiene el aprendizaje automático para futuras aplicaciones aeroespaciales», explicó el coronel James Valpiani, comandante de la Escuela de Pilotos de Prueba de la Fuerza Aérea de EE.UU.

El X-62A saliendo del hangar.

Dada la reciente prueba exitosa con el X-62A, el secretario de la Fuerza Aérea Frank Kendall reveló recientemente que planeaba volar en el avión controlado por autonomía en algún momento de este año.

«Voy a dar un paseo en un F-16 volado autónomamente más tarde este año», dijo Kendall en una audiencia del Senado en abril sobre el presupuesto de la Fuerza Aérea para 2025. «Habrá un piloto conmigo que solo estará observando, como yo, mientras la tecnología autónoma funciona. Con suerte, ni él ni yo necesitaremos volar el avión».

Como mencionó Kendall, DARPA ha destacado que, aunque el X-62A realiza vuelos completamente autónomos, aún lleva a dos pilotos humanos. Estos pilotos monitorean los sistemas de la aeronave y pueden cambiar entre agentes de IA para evaluar el rendimiento. También están preparados para tomar el control de la aeronave en cualquier momento para mantener la seguridad durante las pruebas.

Combate del futuro

De acuerdo a DARPA, el rápido éxito de su programa ACE subraya el cambio en cómo se llevará a cabo el combate aéreo futuro. Potencialmente, introduce una nueva era en la que se puede confiar en la IA para manejar decisiones complejas en entornos de alto riesgo y reducir los riesgos para los pilotos humanos en escenarios de combate.

Las implicaciones de este avance en el aprendizaje automático además se extienden más allá de las aplicaciones militares para posibles adaptaciones en otros sectores, incluida la aeroespacial civil.

Al demostrar la capacidad de la IA para manejar tareas intrincadas bajo condiciones extremas, el programa ACE podría abrir el camino para futuras aplicaciones donde la IA puede mejorar la seguridad, la eficiencia y la confiabilidad en sistemas comerciales y militares.

Fuente: The Debrief. Edición: MP.

Primer avión controlado por IA combate contra un F-16 tripulado