2019-05-24
 
F-35未来几年内将配无人僚机 能挡导弹还能攻击,广州日报AI种田让农民洗脚上田,北京十一学校将人工智能纳入教学全链条
2019年05月24日  

五角大楼规划让F-35(左上)、F-15EX(右上)与“女武神”无人机(下)混编作战。


人工智能和无人机是航空领域最热门的前沿技术,五角大楼计划将两者结合起来,为战斗机打造智能无人僚机,从而“以完全不同的方式打开空战之门”。美国《防务新闻》23日称,美国空军正在评估使用研发中的“空中博格人”(Skyborg)人工智能技术,让新一代F-35或F-15EX战斗机飞行员得以控制像XQ-58“女武神”这样的无人作战空中平台,或者让《星球大战》电影里R2-D2那样的飞行员助手成为现实中国机械网okmao.com


“以全新方式打开空战之门”


《防务新闻》的报道称,美国空军负责采购的最高官员透露,未来几年内,美空军装备的F-35和F-15EX战斗机就可能会得到全新的无人僚机。美空军正在探索如何使用由克雷托斯防务与安全公司制造的“低成本可消耗无人作战飞机”,包括XQ-58“女武神”或类似的无人驾驶平台,为有人战斗机提供空中支援。


报道称,美空军负责采购、技术和后勤的助理部长威尔·罗珀5月21日透露,美国空军正在与波音和洛·马公司就此概念进行讨论,空军研究实验室对这项技术投入了非常大的热情。“我非常热衷于这样做,F-35很可能在Block 4(F-35即将推出的升级计划)中做到这一点。”罗珀说,“作为F-15EX计划的一部分,我们也有机会这样做。”。


罗珀表示,携带无人机的战斗机能“以完全不同的方式打开空战之门”。例如当前典型的四机编队,可用1架F-15EX和3架“女武神”加以替换。“我们可以通过无人系统来承担风险,让有人战机更安全。”罗珀说,“我们可以将传感器和发射平台分开……将传感器放在发射平台之前,将我们的载人系统置于无人驾驶平台之后。”


《防务新闻》之前的报道曾透露,美空军计划将低成本、消耗性无人机送入遍布敌人的拥挤空域,飞行员驾驶的战机可以远离危险。而人工智能甚至可能比人类飞行员更快地响应威胁。


“星球大战的R2-D2”


《防务新闻》称,罗珀本月早些时候表示,“女武神”将转为“空中博格人”原型机计划,它配备有全新的传感器和作战装备,并将与有人战斗机联网。3月,他将“空中博格人”描述为人工智能僚机,可以与飞行员一起训练并学习,或者可能被引入有人战斗机的驾驶舱(飞控系统),成为像《星球大战》电影中R2-D2那样的飞行员助手。


报道称,“女武神”于3月5日在美国亚利桑那州尤马试验场进行了首次试飞,设计目的是像有人战斗机一样进行机动飞行并执行任务。它可以以高亚音速飞行,起飞不用跑道。该机满足美空军的要求,可以搭载500磅有效载荷,航程超过1500海里。罗珀预测它的单价约为“几百万美元”,相比F-35A和F-15EX战斗机便宜得多,后两者的单价超过8000万美元。


报道称,美国空军还在评估其他无人机系统是否能够补充“天空博格人”计划。美空军需要一种自主性、可消耗、具有开放式系统、可以使用新的AI软件或硬件进行更新的无人作战平台,它还能探测和避开障碍物和恶劣天气,以及自主起飞和着陆。


面临两大问题


接受采访的中国专家认为,从目前公开的情况来看,美国空军的无人智能僚机计划“看上去很美”,但还有两个问题需要解决。


第一个问题是如何把无人机的低成本和高性能有效结合起来。虽然XQ-58“女武神”无人机成本比较低,具备不错的隐形性能,航程也足以满足伴随战斗机飞行,但从它的外形和动力来看,机动性不好,这样的无人机只能作为发射平台,很难承担空战的角色。


尤其是它采用背负式进气道,虽然隐形性能比较好,但大迎角飞行时会影响进气效率。另外,它是一种亚音速飞机,发动机不具备加力能力,如果进行空战,能量补充也会是个问题。总体来看,它用来作为发射平台尚可,但是进行空战需要进行比较大的改动。


第二个问题是AI技术的发展能否满足未来空战的要求。目前的AI研究仍然是由近期的商业应用所驱动的,例如将互联网连接扩展到日常电子产品中,军用AI系统距离成熟应用尚需时日。


当然,美国也在开展诸如“ACE计划”等人工智能空战技术,不过即便AI空战系统完成研发后,如何使用它也是非常严肃的问题。例如AI僚机应该承担多少责任?可以执行什么任务?它能不能自主决定发射武器?这些都涉及一系列战争伦理问题。


5月22日,浙江瑞安市曹村镇东岙村村民陈绍吉坐在电脑前点点鼠标,短短几分钟,就完成了50亩水稻的“巡田”。浙江瑞安以生态水稻种植为基础,以人工智能科技为手段,结合大数据、云计算、5G应用等现代科技为农业赋能,助力乡村振兴。


AI是一双翻云覆雨手,有化腐朽为神奇之魔力,什么行业沾上TA之后都可能带来革命性改变。数千年来,农业都是“锄禾日当午,汗滴禾下土”的产业,遇上AI之后,一切都改变了,农民也可以“洗脚上田”、在空调房里“种田”了。老一辈农民想都不敢想的事情,今天化为现实。


智能农业,浙江瑞安市曹村镇东岙村并非是第一个“吃螃蟹者”。去年,荷兰瓦格灵根大学举行了国际人工智能种菜大赛,国内某企业就以第一名的成绩,获得了人工智能种黄瓜大奖——在64平方米的温室内,种出了6992斤大黄瓜。智慧农业效率之高,哪怕经验丰富的种田好手也不得不折服。以施肥为例,无人机施肥不但拥有均匀性高、适用于任何地形、提高肥料利用率、降低肥料使用等优点,还极大地提高了施肥效率,无人机施肥效率是人工的20倍。


传统农业的“苦、穷、脏”——劳动强度大、环境差、收益低,让许多农村新生代视为畏途,宁愿进厂打工也不愿意接过父辈的锄头,导致农民老龄化日益严重。智慧农业颠覆了面朝黄土背朝天的传统农业耕作方式,也刷新了农民的职业形象,让农民也成为令人羡慕的职业,这对于吸引外部人才进入、农村青年回流,解决农业发展人才不足、缓解农村“空心化”之痛都大有裨益。智慧农业为农业赋能——提高生产效率、增加农民收益,从而助力农业发展、乡村振兴。“农村是一个广阔的天地”,智慧农业大有可为。


要问对智慧农业还有什么忧虑,我有两点:一是,告别“手工时代”的智慧农业,会不会加重对化学品的依赖?传统农业生产过程,有些依靠人力完成,譬如施用有机肥、人工除草、生物灭虫等,效率虽然低些,但比较环保、安全,智慧农业能否做得到?二是,智慧农业会不会对农产品品质有所损害?传统耕作方式,依照季节种植,顺应农作物生长规律,所以品质较有保障,用老百姓的话来说就是“好吃”,智慧农业能否做得到?时至今日,人们对农产品的需求早就告别了果腹充饥阶段,安全、品质越来越被看重,智慧农业也要顺应这一变化。 


一支团队正忙着调试水下机器人,让它将鱼苗精准投放至指定区域;另外一支团队则在旁边优化程序,以便机器人可以更好绕开障碍物。还有同学正在3D建模,用3D打印技术制作飞机模型。一站式服务中心大厅内,可实现人机交互的一站式服务机器人“悟空”正认真工作;图书馆的海报区,人工智能沙龙的公告张贴于醒目位置……


这是日前,国际人工智能与教育大会实地观摩环节,记者在北京十一学校见到的场景。将人工智能纳入通识教育、常规课程、高端课程,将人工智能应用于学校导览、管理、服务、教学、评价……面向智能时代,以人工智能为翼,让校园更智慧,让教学更高效,让学校更有生命力,是北京十一学校近年来努力的方向。


在校长李希贵看来,“智能时代,教育格局、学习模式和育人需求将发生深刻变革,教育教学创新的步伐不断加快。学校只有提供更多基于智慧创造、协同合作的教育体验,使学生适应智能时代教育的智慧性、普惠性和颠覆性,达到知识、能力、素质、人格并重,才能应对智能时代带来的教育变革和挑战。”


打开北京十一学校的人工智能课程建设方案,从通识教育活动,到常规信息技术课程,再到高端课程项目研究,智能创造的元素丰富多元。


通识教育主要让学生拓宽视野,体验人工智能的应用,激发好奇心,主要包括日常人工智能校园体验以及各类人工智能沙龙。常规课程为选择性必修,学生在前半学段进行Python基础语言的学习,后半学期根据兴趣自主选择课程,如算法类的智能博弈、程序设计与算法,涉及图像识别技术的人工智能与APP开发,涉及语音识别技术的开源硬件、机器人技术等。高端项目主要是面向对计算机科学或人工智能方向非常感兴趣的同学开放,在课后时间进行研究性学习课题或项目研究,包括自动驾驶,水下机器人,物联网技术,FTC机器人项目等。跨学科的人工智能研究性课题则包括网络热词研究,主题歌词研究,图像识别技术在物理实验中的应用等。


“学校正在设计面向初中生开设的计算机科学课程体系,提供充足的课时,让学生对程序设计与人工智能进行深度探索。”十一学校信息中心主任宋衍介绍,“通过这样的课程设计,力求让30%以上的学生能够参与人工智能常规课程,力争每年提供3个以上的高端课程,每年出现3个以上的优秀学生作品,培养若干人工智能方向上卓越教师。”


张智远是十一学校2016年毕业生。读初一、初二时成绩一般,唯一的爱好是到机器人教室搭建机器人和操控无人机。同学们玩的时候,他却带着一本厚厚的《登陆火星》与老师聊火星小车的结构。在老师的鼓励下,他开始搭建火星小车,一遍遍修改方案。到了初三,在年级主任的支持下,张智远参加了当年的世界机器人奥林匹克竞赛,从比赛规则的翻译解读到机器人的结构设计、程序设计、传感器的校准,作为主力队员,他带领团队取得了优异成绩,最终,凭借创新能力和科学素养,张智远收到了国外顶尖大学的录取通知书。


在十一学校,类似的学生有很多,接触科学、了解智能,激发好奇心,继而爱上科学,通过人工智能打开一扇门,了解更为广阔的未知世界。


当然,面对一种深刻改变世界的颠覆性技术,人工智能的研发和应用,不可避免地对社会价值观念形成冲击,从而引发伦理和道德问题,带来法律和社会挑战。李希贵认为:“我们应加强对人工智能的伦理规范研究,提出合理而具有前瞻性的社会伦理原则,探索人工智能的法律解决方案和治理模式,形成人工智能安全评估和管控能力,为智能化社会划出法律和道德的边界,从而让人工智能技术更好地造福人类。在这方面,教育的作用无可取代,学校的使命也尤为艰巨。”


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