KINESKI stručnjaci objavili su članak prema kojem je Kina postigla značajan napredak u izgradnji sustava AI (umjetne inteligencije) koji može samostalno, bez asistencije ljudi, dizajnirati nova hipersonična oružja.
Kina pretekla SAD
Bivši admiral američke mornarice Bill Moran kaže da je Kina ovim pomakom pretekla SAD, koji je inače predvodnik u korištenju umjetne inteligencije u vojne svrhe. Umjetna inteligencija ima prednost u odnosu na ljude da može puno uspješnije i brže obrađivati gomile podataka koji se prikupljaju u razvoju nadzvučnih letjelica.
"Za sve nas koji smo radili s velikim Excel tablicama za računanje bilo je frustrirajuće odlučivati koje programe unaprijediti, a koje ne", rekao je admiral u mirovini Moran na webinaru Mornaričke lige o umjetnoj inteligenciji u studenom 2021.
Istraživački tim, na čelu s profesorom Le Jialingom iz Kineskog centra za istraživanje i razvoj aerodinamike u Mianyangu, objavio je svoje nalaze 16. ožujka u Journal of Propulsion Technology, recenziranoj publikaciji koju vodi kineska zrakoplovna obrambena industrija.
Prema autorima studije, stroj koji su razvili uspijeva identificirati veliku većinu udarnih valova koji se javljaju u testiranjima letjelica u zračnim tunelima iako ga ljudi nisu instruirali o tome što točno treba tražiti.
Bez ljudske intervencije AI je izgradio vlastitu bazu podataka važnih za razvoj novih motora za hipersonične projektile ili avione koji bi do najvećih udaljenosti na Zemlji mogli putovati u par sati. To je posao koji obično zahtijeva velik angažman stručnjaka.
"Ljudski mozak ne može pratiti razvoj hipersonične tehnologije"
Kako istraživanja hipersoničnih letjelica u Kini napreduju prema brzinama od 8 Macha (osam puta veća od brzine zvuka), pa i većima, obim eksperimentalnih podataka koji se moraju prikupiti, obraditi i analizirati značajno se povećava.
Glavni autor rada Le, dugogodišnji savjetnik kineske vojske za tehnologiju hipersoničnog oružja, i njegovi suradnici u studiji ističu da ljudski mozak danas više ne može pratiti brzi tempo razvoja hipersonične tehnologije.
Svaki eksperiment u aerotunelu može proizvesti na tisuće simuliranih slika poremećaja u zraku oko letjelice, a te fotografije moraju ručno proučavati iskusni istraživači kako bi ih podrobno analizirali. Kada se letjelica približi brzini koja premašuje brzinu zvuka, ona stvara poremećaje koji se nazivaju udarnim valovima. Takvi udarni valovi tijekom leta stvaraju karakterističnu tutnjavu nalik na eksplozije. Oni mogu uzrokovati iznimno velike promjene tlaka na površinama letjelica.
Zračni tunel
Znanstvenici koriste aerotunele kako bi u njima stvorili iznimno brze zračne struje kojima se simulira let kroz atmosferu. Eksperimenti u njima pokazuju kako se ponaša dizajn određene letjelice u uvjetima koji prilikom probijanja zvučnog zida postaju ekstremni. Postoje različite vrste udarnih valova, koji mogu imati različite utjecaje na letjelicu, a za projektiranje hipersoničnih vozila ključno ih je jasno identificirati.
"Ljudima može trebati ogromna količina vremena i energije da obilježe kritične strukture udarnog vala piksel po piksel", piše u časopisu kineski tim.
No umjetnoj inteligenciji koju je razvio taj tim, utemeljenoj na jeftinoj, tri godine staroj grafičkoj kartici, trebalo je samo 9 sekundi da obradi sliku iz tunela.
Fascinantna točnost
Prema kineskom timu, udarni valovi koje je identificirala njihova umjetna inteligencija podudaraju se 85 posto s onima koje su označili stručnjaci. Štoviše, točnost sustava AI bila je gotovo 4 puta veća nego kod tradicionalnog računalnog softvera.
Ako se ovo potvrdi, napredak može dati Kini prednost ne samo u dizajniranju hipersoničnih letjelica nego i u drugim vojnim primjenama, kao što su autonomno otkrivanje ciljeva i prepoznavanje oružja na temelju dubokog učenja i dubokih neuronskih mreža.
Raketni znanstvenici s PLA Rocket Force University of Engineering u Kini najavili su da bi se točnost hipersoničnog oružja mogla poboljšati više od 10 puta ako se strojevima da potpuna kontrola. Objavili su rad koji opisuje kako AI može pisati softver oružja "u letu", dok se ono kreće hiperbrzinom.
Kineska umjetna inteligencija za učenje ne treba ljude
Sustavi umjetne inteligencije uobičajeno uče uz veliku pomoć ljudi koji strojevima pažljivo ocrtavaju udarne valove i označavaju ih potrebnim informacijama kako bi ih AI potom mogao sam identificirati.
AI će u početku griješiti, pa se mora više puta ispravljati kako bi konačno naučio ispravno identificirati određeni udarni val. No Le u studiji ističe da je aerodinamika pri hipersoničnoj brzini toliko složena, a iskusnih znanstvenika ima toliko malo da je bilo teško osigurati potreban trening za modele dubokog učenja.
Lejev tim tvrdi da je prevladao ovaj problem budući da njihov sustav umjetne inteligencije uopće nije trebao ljude za učenje.
Istraživači su u svojem projektu koristili tehniku nazvanu "nenadzirana segmentacija", koja se temelji na matematičkoj teoriji o grafici koja može otkrivati odnose između naizgled nepovezanih objekata.
Stroj bi označio ono za što je vjerovao da je udarni val ispitujući lokaciju, svjetlinu i boju svakog piksela. AI bi potom te početne rezultate koristio kao materijal za učenje kako bi kontinuirano poboljšavao svoju izvedbu u prepoznavanju udarnih valova sve dok ne bi mogao bez greške otkrivati njihove uzorke.
Utrka u razvoju hipersoničnih letjelica
Zemlje diljem svijeta utrkuju se u razvoju hipersoničnih letjelica, a bitan dio ove utrke su simulacijski eksperimenti u kojima se u "zračnim tunelima" stvaraju ekstremni uvjeti nadzvučnog leta. Kina planira proširiti primjenu hipersonične tehnologije letenja s vojnih na civilne sektore.
Službeni cilj je do 2035. izgraditi hipersonični avion koji može prevoziti putnike na bilo koje mjesto u svijetu za sat ili dva. Brojni zrakoplovni stručnjaci smatraju ovaj plan previše izazovnim jer nijedan postojeći komercijalni zrakoplov ne može letjeti brže od brzine zvuka.
No neki kineski znanstvenici vjeruju da AI može pomoći u prevladavanju ključnih izazova u razvoju hipersoničnih zrakoplova.