[AI書房] 第9章 ACEプログラムとX-62A VISTA：シミュレーションから実際の空へ
人工知能戦闘機、人工知能空軍
第9章 ACEプログラムとX-62A VISTA：シミュレーションから実際の空へ
金京鎮
2020年8月のある日、世界中の航空専門家たちがコンピューター画面の前で息を殺していました。ヘロン・システムズの人工知能が人間のベテラン操縦士を5対0で圧倒する場面を見守っていたのです。
しかし、エドワーズ空軍基地の試験飛行操縦士たちは首を振りました。「それはビデオゲームだ」と。彼らの冷笑は妥当なものでした。
シミュレーター内の空は常にきれいです。風は数学公式通りに吹き、センサーは嘘をつかず、通信リンクは切断されません。最も重要なのは、間違いを犯してもリセットボタンを押せばそれで終わりだという点です。そこでAIは完璧な情報に基づいて戦います。敵機の位置、速度、方向を1ミリ秒単位で把握できるのです。
しかし、実戦はそうではありません。センサーには雪のようなノイズが降り注ぎ、通信は敵の電子戦によって遮断され、気流は機体を揺さぶります。仮想世界には存在しない重力加速度が操縦士の首を圧迫し、墜落はゲームオーバーではなく死を意味します。
アメリカ国防高等研究計画局、通常DARPAと呼ばれるこの組織は、正にその間隙を埋めるために動きました。
2019年に開始されたACEプログラム、正式名称は空中戦進化（Air Combat Evolution）プログラムです。このプログラムの目標は、単にAIが飛行機を操縦することを超えていました。人間の操縦士がAIを信頼し、一緒にチームを組んで戦う能力を確保することでした。DARPAは空中戦を「課題問題」と位置付けました。速度と不確実性が極限に達する空中戦で信頼を構築できるなら、他の領域はより容易に解決できるだろうという計算だったのです。
ACEプログラムは3段階で構成されました。
第1段階は18か月間、シミュレーション環境において核心的能力を検証し開発することでした。AlphaDogfightトライアルはこの段階の一部でした。
第2段階は16か月間、無人航空機の飛行試験を実施しながらアルゴリズムを小型無人機に転換することでした。
第3段階は実際の戦闘機規模の航空機での試験でした。
そして、この計画の中核に一機の独特な戦闘機がありました。X-62A VISTAです。
VISTAはVariable In-flight Simulator Test Aircraftの頭字語です。訳すと可変飛行シミュレーター試験航空機といったところです。外見上は平凡なF-16D複座型戦闘機に見えます。しかし、この機体の内部は全く異なる世界でした。
ロッキード・マーティンのスカンク・ワークスとカールスパンが協力して製造したこの風変わりな航空機は、ソフトウェア設定を変更するだけでF-16以外の航空機の飛行特性を模倣できます。F-35の操縦感覚が必要なら、そのように設定し、MQ-9ドローンの動きを再現したければ、また別のように変更します。カメレオンが周囲の環境に応じて色を変えるように、VISTAは空中で自身のアイデンティティを変換することができたのです。
エドワーズ空軍基地のアメリカ空軍試験操縦士学校が所有するこの唯一無二の機体に、DARPAはSACSというシステムを搭載しました。System for Autonomous Control of Simulation、自律制御シミュレーションシステムです。
これはAIエージェントが機体の飛行制御コンピューターに直接接続して操舵面とエンジン出力を制御できるインターフェースでした。エルロン、ラダー、エレベーターと呼ばれる翼と尾翼の操舵面、そしてジェットエンジンの推力までAIが直接操作できるようになったのです。
もちろん安全装置も必要でした。生まれたばかりのAIに数百億円の戦闘機の操縦桿をいきなり任せるわけにはいきません。AIがバグを起こして地上に急降下したり、機体が耐えられる限界以上で機動しようとする可能性がありました。
このため、後部座席には人間の安全操縦士が搭乗していました。AIが危険な機動をしたり制御を失おうとすると、この操縦士が即座に介入して操縦権を回収できました。飛行制御コンピューターには安全エンベロープという設定があり、AIが9G以上の無理な機動をしたり地面に突進しようとするとき、これをソフトウェア的に遮断しました。
2022年12月、カリフォルニアのエドワーズ空軍基地上空で歴史的な飛行が開始されました。12月1日から16日まで、X-62AはAIエージェントが操縦する12回の飛行を実施しました。合計17時間以上を空中で過ごしました。シミュレーター内で数千万回の試行錯誤を経て学習していた
そのコード塊が、実際のジェットエンジンの推力を制御し、揚力を扱い、物理的な空を飛び始めたのです。
このプロセスが順調だったとは限りません。
シミュレーションで完璧だったAIが実際の空の乱気流に遭遇すると、かすかに振動したり、センサーデータの遅延のため反応が遅れる現象が生じました。ある日はAIが消極的すぎて問題となり、ある日は機体が耐えられる限界以上で機動しようとして安全遮断装置が作動することもありました。
しかし、VISTAを活用した試験の真価は繰り返し熟達にありました。通常、新しい戦闘機ソフトウェアを検証するには数ヶ月の時間がかかります。コードを修正し、地上で検証し、飛行許可を得て、再び飛行する過程が必要だからです。
しかし、ACEチームはVISTAを通じて毎日コードを更新しました。朝に飛行してAIのエラーを発見すると、昼食時間にコーディングを修正してシミュレーションを実行し、午後の飛行にすぐに適用しました。
エドワーズ空軍基地の試験飛行学校の教官たちは「過去1年かかるような修正事項が、わずか1日で解決されるのを目撃した」と証言しました。エンジニアはX-62Aに搭載された自律性アルゴリズムをわずか数分で交換でき、操縦士は数時間間隔で別チームのAIをテストできました。
2023年9月、ついにその日が来ました。エドワーズ空軍基地上空で、AIが操縦するX-62Aと人間が操縦するF-16戦闘機が実際の空中戦を繰り広げたのです。
想像してみてください。高度600メートル上空で、2機の戦闘機が時速1,900キロメートルの相対速度で互いに向かって突進します。互いの距離がわずか600メートルまで縮まる瞬間、人間の操縦士は本能的な緊張を感じるが、AIは揺るがず最適な位置を計算します。初期段階では防御的な機動で始まりましたが、すぐに互いの後ろに付くための攻撃的な機動へと続きました。戦闘の絶頂は、2機の機体が正面で向き合い交差する大角度の機首対機首交戦でした。
これは決められた脚本に従う単純な飛行ではありませんでした。2機の戦闘機は本当に互いに撃墜するために猛烈に機動しました。飛行中、X-62Aの前席と後席には人間の操縦士が搭乗していましたが、彼らは操縦桿に手を触れませんでした。彼らはAIの飛行をモニター
し、万が一の事態に備える安全要員としての役割のみを果たしました。AIは人間の介入なく、自ら状況を判断し機体を制御しました。
21回の試験飛行の間に、チームは10万行以上の飛行関連ソフトウェアを修正しました。
AIはより精密に飛行し、安全規定の限界で作動し、コンピューターのより速い観察・指向・決定・行動ループのおかげでより速い反応を示しました。人間の操縦士が後続射撃のための機動を試みようとしたが機会があったにもかかわらず、正面射撃や機会射撃を試みない間に、AIはできるだけ速く射撃しました。これが究極的に差を生み出したのです。
アメリカ空軍はこの対決の具体的な勝敗を国家安保を理由に公開しませんでした。
しかし、テストに参加した関係者の証言は、AIの性能が驚くほど安定していたことを示唆します。主席試験パイロット、ビル・グレイは「X-62Aはドッグファイトという極めて複雑な問題を解決することで、非決定論的AIを航空宇宙システムに安全に適用できることを証明した」と評価しました。
操縦士の観点から、この変化の実感は確実です。
シミュレーターでAIと戦うとき、相手がゲームルール内に閉じ込められているという感覚が残ります。しかし、X-62Aに移ると、AIはもはやピクセルとベクトルではありません。それは私の脇を通り過ぎる数トンの金属塊であり、その金属が生み出す渦巻きと失速角は私の機体をスピンに追い込むこともできます。速度は数字ではなく衝撃として迫り、Gは画面ではなく首の骨に掛かるのです。
DARPA ACEプログラムマネージャーのライアン・ヘフロン中佐は、このように強調しました。「すべての領域で研究は、ツールが許可する限りのスピードでのみ進行します。VISTAの最近のアップグレードはAI基盤の自律性の迅速な統合と安全なテストを可能にし、はるかに効果的なテストベッドとなりました。これにより、私たちはAI基盤の自律性の実際の規模飛行試験を最低1年短縮することができました。」
ACEプログラムとX-62A VISTAの実験が残したメッセージは明確です。AlphaDogfightが可能性を示したとすれば、ACEは検証可能な現実を作り出しました。空中戦のチューリングテストは、単に勝ったか負けたかではなく、現実の安全と信頼基準を通過してその戦いを遂行できるかどうかに懸かっています。X-62Aがその敷居を実際に踏みました。シミュレーター内の天才が現実の世界の戦士へと生まれ変わった瞬間だったのです。