Cazas que vuelan sin piloto: así es el proyecto ACE que ya prueba EEUU

DARPA es una de esas instituciones públicas de Estados Unidos que siempre van por delante en cuanto a desarrollo tecnológico militar se refiere. Esta agencia gubernamental, dependiente del Departamento de Defensa, ha estado detrás de proyectos como el MQ-1 Predator, que resultó en un dron y del que España ha adquirido recientemente un total de cuatro unidades.

En el presente, la poca información que se va desvelando en cada comunicado marca el camino de lo que serán los campos de batalla de un futuro no muy lejano. Porque si DARPA muestra información, es que realmente es una tecnología que controlan y no encaja dentro del material clasificado.

El último de los proyectos en darse a conocer es el denominado ACE, acrónimo de Air Combat Evolution o Evolución del Combate Aéreo. Tras este nombre se esconde uno de los programas más ambiciosos del ejército del país norteamericano: crear cazas de combate autónomos.

Lucha de drones

El objetivo último del programa ACE, según recoge la propia DARPA, es el desarrollo de un sistema de Inteligencia Artificial para el combate aéreo tipo "pelea de perros", una denominación militar que el ejército de Estados Unidos utiliza para describir un combate aéreo cercano -o cerrado- entre cazas. Esta IA debe de contar con una autonomía fiable, ser escalable y que esté al mismo nivel que el humano. Nada menos que sustituir a la cabeza pensante de un piloto de cazas por un sistema que sea lo suficientemente bueno.

F-16 Block 50 USAF

Uno de los principales hitos de ACE se alcanzó el pasado mes de agosto de 2020, cuando el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de Johns Hopkins ejecutó las pruebas AlphaDogfight encuadradas dentro del programa. Una competición compuesta por ocho equipos cuyo sistema de Inteligencia Artificial fue capaz de volar aviones F-16 simulados en combates aéreos uno contra uno.

La mecánica del entrenamiento fue la siguiente: la ganadora que salió tras enfrentar a los ocho equipos de inteligencia artificial se las tuvo que ver después con un piloto experimentado de caza real. El combate humano-máquina se llevó a cabo nuevamente en un entorno simulado donde el piloto se colocó un casco de realidad virtual y comenzó a combatir contra los algoritmos. El resultado final fue 5 a 0 a favor de la IA.

En todos estos meses, el Laboratorio de Física Aplicada ha estado trabajando para mejorar los algoritmos de la Inteligencia Artificial enfocándose en la siguiente fase de desarrollo. DARPA ha conseguido simular enfrentamientos de 2 cazas amigos contra 1 enemigo al tiempo que introdujeron más variables en la ecuación como la posibilidad de emplear un arma para disparos precisos de corto alcance y un misil para objetivos de mayor alcance.

"Añadir más opciones de armas y varios aviones introduce muchas de las dinámicas que no pudimos impulsar y explorar en las pruebas AlphaDogfight [las realizadas en agosto de 2020]", ha declarado el coronel Dan "Animal" Javorsek, director del programa en la Oficina de Tecnología Estratégica de DARPA. "Estos nuevos compromisos representan un paso importante para generar confianza en los algoritmos", recalca.

Uno de los desafíos pasa por comprobar cómo se comportan los algoritmos con el caza aliado para evitar el fuego amigo. "Esto es sumamente importante cuando se opera con armas ofensivas en un entorno dinámico y confuso que incluye un caza tripulado", algo en lo que Estados Unidos lleva trabajando mucho tiempo con varios proyectos relacionados con cazas no tripulados al servicio de otro que sí lo está.

Mano a mano

Dentro del mismo programa ACE, una de las ramas que destacan desde el DARPA es la implementación de Inteligencia Artificial a bordo de los cazas tripulados. "Otro enfoque importante del programa es medir la confianza del piloto en la capacidad de la IA para realizar maniobras de combate mientras el ser humano a bordo se enfoca en las decisiones de mayor cognición" apuntan desde la Agencia.

Para comenzar a realizar mediciones del alcance de confianza con la IA, pilotos de prueba de la Fuerza Aérea de Estados Unidos han realizado vuelos en un avión L-29 de entrenamiento en el Laboratorio de Desempeño de Operadores situado en la Universidad de Iowa. El avión biplaza, según DARPA, está equipado con sensores en la cabina para medir la respuesta fisiológica del piloto y permite a los investigadores saber más acerca sobre si el piloto confía en la IA o no.

Avión L-39 siendo modificado para incluir IA DARPA / Departamento de Defensa

El planteamiento no es que el avión esté pilotado por una Inteligencia Artificial, sino que el piloto situado en la parte frontal de la carlinga es un mero intermediario humano que ejecuta las órdenes de control de vuelo que genera una IA. "Para el piloto evaluador situado en el asiento trasero, parece que la IA estuviera realizando las maniobras de la aeronave", apuntan.

En cuanto a los siguientes pasos del programa ACE, se está comenzando a modificar el primer avión de entrenamiento L-39 que será pilotado por una Inteligencia Artificial en dogfights en tiempo real durante la Fase 3 del programa a finales del 2023 o 2024. "El primer paso es crear un modelo de rendimiento aerodinámico preciso del L-39 que el algoritmo de la IA pueda utilizar para realizar predicciones y decisiones de maniobras tácticas. Una vez que el modelo aerodinámico esté completo, el L-39 se modificará por completo para que la IA pueda tomar el control de la aeronave", concluyen desde DARPA.

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