Raspberry beats Pilot

Diskutiere Raspberry beats Pilot im Jets Forum im Bereich Luftfahrzeuge; Ich kann mir nicht vorstellen, daß die BW schamlos gegen geltendes Recht verstößt, und jemand das einfach so in die Welt hinausposaunt...
gero

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Alien
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Nein, große Drohnen. Zur Erprobung. Und die sind nicht via Straßentransport hergekommen und wieder weggeflogen.
Ich kann mir nicht vorstellen, daß die BW schamlos gegen geltendes Recht verstößt, und jemand das einfach so in die Welt hinausposaunt...
Vielleicht sind aber auch die Kosten dieser Ordnungswidrigkeiten (Luftraumverletzungen) das, was den BW-Etat immer so schmerzhaft belastet.

gero
 
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Alpha

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Space Cadet
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Richtig Gero. Eurohawk ist das schlagzeilenträchtige Beispiel dafür gewesen, wie ein Bw-Projekt quasi rein an zivilen Zulassungsvorschriften scheitert. Die machen da nicht ihre eigenen Gesetze oder systematisch Ordnungswidrigkeiten o.ä.
 

alois

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Leider macht genau das eine sinnvolle Diskussion schwierig. Solange jeder seine eigene Definition des Themas nutzt ist das für die Füße.
"Loyal wingman" ist ein festes Konzept einer teilautonomen Drohne, die vom Menschen im bemannten Flugzeug gesagt bekommt, was sie wann wo wie machen soll (Auftragstaktik). "Autonome Kampfdrohnen" nutzt man eher im Zusammenhang mit Drohnen, denen man am Boden sagt "gehe nach Oberbommelhausen und zerlege den Einkaufmarkt an der Abwehr vorbei"- und da ist man noch nicht absehbar so weit.
Diese Versuche mit dem Raspberry passen wunderbar in diese Entwicklungsschiene. Du tust immer so als ob man gleich über Nacht vor hätte den Piloten zu ersetzen. Oder, dass über Nacht gleich die Drohnen ein HEL 9000 werden würden. Das is a Schmarrn und wird auch so schnell nicht passieren. Aber solche Entwicklungen sind wichtig in der Steuerung dieser LWM, wie auch in der Steuerung zukünftiger Lenkwaffen. Und wer weiß was uns die noch fernere Zukunft bringt? Das was heute entwickelt wird, was von machen, wie dir, abschätzig hinweggefegt wird, ist die Technik der Zukunft. Dann wird man sich über die Leute lustig machen, die damals gemeint hätten das ginge gar nicht. Wenn aber heute schon mit einem Kleinstcompuert die Möglichkeit besteht in einem engen Rahmen einen Menschen zu übertreffen, was wird erst sein, wenn stärkere Computer und weiter entwickelter KI solche Versuche gemacht werden?
 
Alpha

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Niemand fegt hier irgend etwas abschätzig hinweg. Es ist nur manchmal schwierig, die Diskussion in sachlichen Bahnen fernab jeder luftleeren Zukunftsromantik zu halten. Niemand hat hier gesagt, dass niemals und zu keiner Zeit autonome Drohnen mal alles allein machen werden - ich auch nicht. Irgendwann gibt´s wohl die erwartete Singularität und ab dann ist KI eh schlauer, als wir.

Aber: darum geht´s doch hier nicht. Die Schlagzeile des Threads ist "Raspberry schlägt Pilot" und da wurde herausgearbeitet, dass da im Kleingedruckten steht, dass das nur für eng umrissene Versuchsaufbauten gilt. Anwendbarkeit in der Praxis: Null.

Man muss schon deutlich trennen, ob wir von einem demnächst erreichbaren Praxisbezug sprechen oder von einer irgendwann erreichbaren Situation. Und daher macht es Sinn, dass nicht jeder eine eigene Definition der Begriffe hat und alle nur aneinander vorbei reden.
 

alois

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Das Faszinierende daran ist eher, dass man die Leistung mit einem Kleincomputer vollbracht hat. Statt ein fettes Programm zu machen, hat man sich mal in die Riemen gelegt und das Programm kompakter gemacht, in Zeiten wo in der IT immer alles fetter wird, ohne wirklichen Mehrwert. Das ist ein Wink in die Zukunft, weil man selbst in bestehende Rechner weit mehr an Fähigkeiten packen kann als es sich der heutige Waldundwiesenprogrammierer vorstellen kann. Es gab mal Zeiten, da gab es Wettbewerbe mit möglichst wenig Code so viel wie möglich zu machen. Das ist heute aus der Mode gekommen. Vergiss die Schlagzeile. Es geht um die Bedeutung der Arbeit.
 

arneh

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Aber: darum geht´s doch hier nicht. Die Schlagzeile des Threads ist "Raspberry schlägt Pilot" und da wurde herausgearbeitet, dass da im Kleingedruckten steht, dass das nur für eng umrissene Versuchsaufbauten gilt. Anwendbarkeit in der Praxis: Null.
Naja Null würde ich nicht sagen. Es wäre natürlich ein grober Fehler daraus die Schlussfolgerung zu ziehen, dass damit voll- autonome A2a Plattformen direkt vor der Tür stehen. Aber es zeigt die grundlegende Fähigkeit auf, mit ziemlich überschaubarer Rechenleistung bei definierten und klaren Startbedingungen zumindest die Positionierung im Raum gut hinzubekommen und im Luftkampf die richtigen Manöver zu fliegen und ohne das der gegnerische Pilot fest vorgegebene bzw. dem Computer bekanntgegebene Manöver fliegt. Ich finde, das geht schon ein Stück über Anwendbarkeit in der Praxis = Null hinaus.
 
gero

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Alien
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Das Faszinierende daran ist eher, dass man die Leistung mit einem Kleincomputer vollbracht hat.
Nur, weil viele der Raspis dazu verwendet werden, Leuchtdioden blinken zu lassen, sollte man die kleinen Wunderwerke nicht unterschätzen. Wir reden hier von einem vollwertigen Rechner mit Multi-Core CPU, Gigahertz Takt und Gigabytes an RAM. Der steckt "vollwertige" PCs der vorletzten Generation rechenleistungsmäßig locker in die Tasche. Ohne genaue Zahlen zu haben, bin ich mir ziemlich sicher, daß ein Raspi mehr Rechenpower hat, als die (Original-) Avionik einer F-4.

gero
 
Intrepid

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So eine autonome Luftkampfdrohne würde halt in ihrem Speicher jeden jemals geflogenen Luftkampf zur Auswertung und zum Vergleichen zur Verfügung haben. Und sie würde mit jedem weiteren irgendwo auf dieser Welt geflogenen Luftkampf ihren Erfahrungsschatz erweitern. So viel lernen kann kein Mensch. Sozusagen das Waymo-Prinzip: jedes autonome Auto verfügt über den Erfahrungsschatz aller autonomen Autos. Den Wert einer autonomen Luftkampfdrohne bestimmt man durch die insgesamt gesammelte Luftkamp-Stundenzahl. Gilt natürlich nur für Luftkämpfe, die digital erfasst und verfügbar sind - also die des eigenen Landes. Aber eben auch die Luftkämpfe der manuell geflogenen Flugzeuge.

Also ist der erste Schritt, bemannte Flugzeuge so auszustatten, dass man alles aufzeichen und für die Simulation nutzen kann, was damit geflogen wird.
 
Stovebolt

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Das Ergebnis einer KI-Erzeugung in einen Raspberry zu packen ist keine Kunst. Für die Ergebnisse sind selten große Rechenleistungen erforderlich. Schneller Daten auslesen und "denken" als ein Pilot kann ein Raspberry allemal.
Die Rechenleistung für die KI wird bei der Erstellung selbiger benötigt und das passiert vorher außerhalb des Flugzeugs. Zum Berechnen der erforderlichen Lösung im (Flug)gerät reicht kleinere Rechenleistung.
Für unsere KIs wurden zur Berechnung der neuronalen Netze auch Workstations genutzt, die dann für jeden Durchlauf 3-5 Tage brauchten. Das Ergebnis zur Mustererkennung passte dann in einen Taschenrechner.

@Intrepid, so funktioniert KI nicht. Man speichert nicht alle bekannten Luftkämpfe ab und der Computer soll sich dann das passende Flugmanöver raussuchen.Für die KI erzeugt man ein neuronales Netz auf Basis der Datensätze an Flugmanövern. Das Ergebnis dazu soll den Computer in die Lage versetzen Muster zu erkennen und entsprechend darauf zu reagieren. Nur so kann auch die erhoffte Erkennung und Reaktion auf bisher unbekannte Ereignisse/Manöver funktionieren, die zum gleichen Ereignisszenario, hier Luftkampf, gehören.
Das I in KI bedeutet ja nicht, daß der Computer ganz schnell eine Datenbank aller abgespeicherten Flugmanöver abrufen kann. Das wäre nicht intelligent, sondern nur stupides abarbeiten eines Datensatzes.
Da das Ergebnis der KI-Berechnung noch verifziert werden muss, kann man so eine Lernphase nicht mal eben im Flieger mitlaufen lassen. Ein Kampfflugzeug dass das könnte hätte vielleicht die Größe einer AN-124 oder C-5 und einen Supercomputer im Laderaum für KI vom Typ 3.
Mit den derzeit selbstfahrenden Autos sind wir bei Typ 2.

Gruß!
 

jackrabbit

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Hallo,

@Intrepid, so funktioniert KI nicht.
ich denke, dass ist uns allen klar.
Es geht aber bei der Raspberry-Nutzung auch nicht um den wissenschaftlichen Ansatz, auch wenn der "später" mal den größten Erfolg verspricht,
sondern um die Berechnung der "besten" Lösung/ Reaktion im Falle von "jetzt" aktuell auftauchenden Szenarien.

Da ist dann eher die Frage, ob das vorhandene Datenbankmaterial ausreicht, um ein autonomes Flugzeug hinreichend gut reagieren oder agieren zu lassen.

Grüsse
 
Intrepid

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Ein neuronales Netz alleine reicht aber nicht. Es muss auch Regeln geben, die ständig geändert werden. Und so etwas wie Reflexe, die sich aber auch ständig anpassen lassen. Als Grundlage für die Entwicklung von Regeln und Reflexen ist die Datenbank da. Regeln und Reflexe befinden sich im Flugzeug, die Verbindung zur Datenbank und zum Regelwerk wird zwischen den Flügen oder Zeiten reduzierter Rechenleistungsanforderung hergestellt.

Anders kann ich mir die Entwicklung autonomer Autos nicht vorstellen. Wie sonst sollen die Umstände und neuen Handlungsweisen, die ein solches Auto im Schneesturm in Aspen erfährt, einem anderen Auto im Londoner Nebel zuteil werden können. Und das ist ja genau das, was gerade passiert. Es wird ja sogar darüber nachgedacht, ob man solche lernenden Autos auch "bestrafen" können soll.
 

alois

Space Cadet
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Reflexe kann die Maschine schneller als der Mensch, vor allem als ein Mensch im Stress, weil eine Maschine keinen Stress kennt und auch keine G-Kräfte die den Stress noch verstärken. Schon heute können kleine Taschenrechner die meisten Menschen im Schach schlagen. Es gibt nur sehr wenige Menschen, die gegen Computer gewinnen. Das was wir jetzt sehen ist ja nur der Anfang einer Entwicklung, dessen Ergebnis noch nicht wirklich abzusehen, aber schon zu erahnen ist. Eine Maschine wird nie wirklich kreativ sein, aber das meiste was wir tun ist vorausberechenbar, weil wir meist auch nur das tun, was wir vorher erlernt haben, nur in zig Variationen und Abfolgen. Genau diese Variationen und Abfolgen muss ein KI System selbst lernen. Aber es lernt effektiver als ein Mensch, weil einmal erlernt behält ein Rechner das auch, während der Mensch immer wieder Training braucht um das erlernte nicht zu vergessen. Am Beispiel einer F-35 könnte man sagen, dass ein Rechner die ganze Menüstruktur der Steuerung recht schnell verinnerlichen würde, während sie für einen Menschen zu komplex wäre, zumindest innerhalb einer für den Bedarfsträger tragbaren Lernzeit. Die Maschine könnte dann jede Situation zu jeder Zeit besser meistern als der durchschnittliche Mensch.
 
Bremspropeller

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Vielleicht sollten wir erst einmal klar definieren, was "Reflexe" und "Kreativität" sind.
 
Intrepid

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Vielleicht sollten wir erst einmal klar definieren, was "Reflexe" und "Kreativität" sind.
Beim Menschen sind Reflexe Aktivitäten, die zusätzlich ablaufen und keine "Rechenkapazität" erfordern. Getreu dem Motto, eigentlich kann der Mensch bewusst immer nur eine Aufgabe gleichzeitig erledigen. Alles andere muss in das Reich der Reflexe ausgelagert werden oder aber man muss mehrere Aufgaben zur gleichen Zeit in kleinste Zeiteinheiten zerlegen und abwechselnd reihum abarbeiten.

Kreativität ist, wenn ich etwas vorausahne und schon mal mit der Reaktion beginne, obwohl die Aktion noch gar nicht stattgefunden hat (oder so unterschwellig ist, dass ich sie noch nicht registrieren konnte). Zum Beispiel erst Trimmen und Leistung anpassen und dann die Klappen fahren - und dann passt es wieder und ich kann das Steuer wieder loslassen.
 
gero

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Alien
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Ein neuronales Netz alleine reicht aber nicht. Es muss auch Regeln geben, die ständig geändert werden. Und so etwas wie Reflexe, die sich aber auch ständig anpassen lassen. Als Grundlage für die Entwicklung von Regeln und Reflexen ist die Datenbank da. Regeln und Reflexe befinden sich im Flugzeug, die Verbindung zur Datenbank und zum Regelwerk wird zwischen den Flügen oder Zeiten reduzierter Rechenleistungsanforderung hergestellt.
Das ist eine Krux mit der KI. Ein Neuronales Netz hat eben genau gar nichts mit Regeln zu tun. Einen komplexen Zusammenhang kann man nämlich nur selten mit Regeln (Wenn -> dann) beschreiben. Das Neurone Netz ist gewissermaßen ein schwarzer Kasten mit vielen Eingängen und Ausgängen. An den Eingängen wird irgend ein Muster (zum Beispiel Bildsensoren bei der Mustererkennung) eingespeist und dann wird es solange trainiert, bis irgendein "A" an den Eingangssensoren ein "A" am Ausgang ergibt. Das Trainieren ist ein langdauernder Prozess in dem bestimmte innere Verknüpfungen im Netz je nach Erfolg verstärkt oder abgeschwächt werden, bis dis Trainings-"A"s zuverlässig erkannt und alle "B", "P", "R", "Y" zuverlässig abgelehnt werden. Wenn die Netzarchitektur gut ist (und das Training ordentlich war) , werden dann auch ähnliche "A"s erkannt. Da gibt es keine Regel a la "Aufwärts und Abwärtsstrich und ein Querbalken = A"
Die Eingangs(Sensoren) können auch allerlei andere Signale liefern, die irgendein Muster darstellen können, zum Beispiel aufbereitete Verlauf einer Spannungskurve bei der Überwachung von elektrischen Maschinen zur Fehlerdiagnose und vieles mehr.

Das zeigt aber einen anderen Knackpunkt: Die Sensoren. Das Netz ist nur so gut, wie die verwendeten Sensoren. Und werden in einem Flugzeug sehr, sehr viele sein. Viele davon möglicherweise am Boden (so würden bestimmt die taktischen Luftlagedaten, die ja von Sensoren aus mehreren Quellen stammen, am Boden aufbereitet werden und als "Vorentscheidung" per Uplink eingespeist werden. )

Meine Erfahrung mit derartigen Systemen sagt mir, daß das noch ein Weilchen dauern wird.

gero
 
Schorsch

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Das zeigt aber einen anderen Knackpunkt: Die Sensoren. Das Netz ist nur so gut, wie die verwendeten Sensoren. Und werden in einem Flugzeug sehr, sehr viele sein. Viele davon möglicherweise am Boden (so würden bestimmt die taktischen Luftlagedaten, die ja von Sensoren aus mehreren Quellen stammen, am Boden aufbereitet werden und als "Vorentscheidung" per Uplink eingespeist werden. )
Ist das so?
Welche Sensoren hat ein normales Kampfflugzeug? Jenseits der Sichtweite Radar, dann eventuell noch IR. Und natürlich das Auge und eventuell die des Wing Man. Speziell auf Distanz sind die Sensoren doch überschaubar. Und die Parameter sind eigentlich immer die Position des Gegners im Raum und dessen erste Ableitung. Viel mehr nimmt ein Pilot ja auch kaum auf.
Wenn es darum geht, bei 10 gegnerischen und 4 eigenen Flugzeugen zu erkennen, wer in den nächsten 30 Sekunden im Wirkbereich in einer der vorhandenen Lenkwaffen ist, und wie wahrscheinlich dann ein Treffer ist, das wird kein Pilot dieser Welt mit einer Rate von 1 Hertz im Kopf berechnen können.
Der Vorteil hier: ich kann schön Trainingsdaten erstellen.
Sobald es weniger "steril" wird: Nahkampf, komische "Rules of Engagement", ist der Rechner schnell im Nachteil.

Niemand fegt hier irgend etwas abschätzig hinweg. Es ist nur manchmal schwierig, die Diskussion in sachlichen Bahnen fernab jeder luftleeren Zukunftsromantik zu halten. Niemand hat hier gesagt, dass niemals und zu keiner Zeit autonome Drohnen mal alles allein machen werden - ich auch nicht. Irgendwann gibt´s wohl die erwartete Singularität und ab dann ist KI eh schlauer, als wir.
Das sehe ich gar nicht so. Es wird Anwendungen geben (oder gibt es bereits), da werden KI-basierte Automaten komplett übernehmen. Es gibt bestimmte Merkmale für solche Anwendungen. Schach* ist eben eine. Auswertung von MRT Bildern eine andere. Und ein Luftkampf (natürlich eingeschränktes Szenario, vor allem BVR Many versus Many) kann ich mir auch gut vorstellen. Viele andere Anwendungen sehe ich halbwegs "KI-sicher", da entweder der Aufwand viel zu groß ist, die Varianz erheblich ist, oder das Ergebnis zwar ganz OK aber immer noch zu schlecht. Der Computer kann schnell rechnen und viel speichern, aber darüber hinaus kocht er auch nur mit Wasser. Weiterhin haben wir Arme und Beine (alle Aufgaben, die diese stark involvieren, sind halbwegs KI/Digitalisierungssicher).

Was ich faszinierend finde, und weswegen ich das Thema eröffnet habe: bisher dachte ich, dass der Luftkampf quasi die Königsdisziplin der Fliegerei ist, eine menschliche Domäne ersten Ranges. Beim Lesen des wahrlich dünnen Artikels wurde mir klar, dass eigentlich genau das Gegenteil der Fall ist. Interessanterweise waren auch die ersten Autopiloten in Flugzeugen verbaut, eben weil man es recht einfach kann. Ein Flugzeug von Startbahnschwelle zu Startbahnschwelle voll autonom fliegen zu lassen ist gar nicht so schwierig, wurde schon vor Jahrzehnten demonstriert. Kommerziell wird ja meistens auch so geflogen, als wären die Fenster vernagelt.

Und warum ist das relevant? Der Aufbau und Erhalt einer schlagkräftigen Luftverteidigung ist extrem teuer, und die meisten Länder können oder wollen sich das nicht leisten. Dabei geht es gar nicht so sehr um das Fluggerät. Das permanente Training und die Bereitstellung ausreichend vieler Piloten ist die Krux. Dementsprechend wäre hier grundsätzlich ein "Business Case". Und solche Dinge entwickeln mitunter eine erstaunliche, im Vorfeld nicht abschätzbare Eigendynamik.

Dass wir (Deutschland, die Luftwaffe) es nicht können, wohl nicht dürfen, auch nicht wollen, ist klar.




* Wäre Schach eine gefragte Dienstleistung, etwa so wie das Zerlegen von Schweinen zu Schnitzeln, dann wäre es zu 100% automatisiert.
 
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Schorsch

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Warum stürzen militärische Drohnen eigentlich ab? Beschuss lassen wir aussen vor... Was wäre da durch Autonomie zu vermeiden? Ich meine, mich zu erinnern, dass die USAF früher (heute auch noch?) recht hohe Verluste zu beklagen hatte.
Ich kann mir vorstellen, dass das Fluggerät auch einfach nicht auf das gleiche Sicherheitsniveau ausgelegt ist. Und Systemausfälle, die sonst vom Piloten korrigiert werden können, führen schnell zum Totalverlust.

Genau um dieses Szenario- allerdings auch A2A geht es im ersten Schritt. Jeder Rottenführer wird von einer Handvoll 'Kampfhunden' begleitet, bringt sie in Position und weist ihnen einen Gegner zu. Danach sollen sie sich um den autonom kümmern. Oder sie kriegen eine Area zugeteilt, die sie 'sauber' halten sollen.
Ich denke, das wäre in gar nicht so ferner Zukunft machbar. Gar nicht so fern heißt bei einem neuen Fluggerät natürlich immer noch mindestens 15 Jahre. Aber für die nächste Generation Kampfflugzeuge muss man sich mit solchen Szenarien m.E. auseinandersetzen.
Vor allem, weil dieses Szenario das Potenzial hat, Rüstungsspiralen auszulösen.
Wenn ein Kampfhund hilft, dann helfen zwei wahrscheinlich mehr.

Das Szenario "Autonome Kampfflugdrohne Air-Ground" braucht sicher länger, "Autonome Luftkampfdrohne" nochmal länger.

Das Eingangsszenario "Rasperrry schlägt Pilot" wurde wohl zu genüge als reine Schlagzeile entlarvt (bezieht sich ja auch den Jetzt-Zustand und das eng begrenzte Experiment).
Die komplette Autonomie ist ja gar nicht anzustreben, bis in den letzten Winkel vorzudringen ist sehr aufwendig, und wie Du ja richtig sagst: die Verlustrate wird wohl immer erhöht bleiben. Ein Schachcomputer bewegt ja auch nicht die Figuren. Es geht um den relativ schmalen Abschnitt des eigentlichen Auftrags, nämlich Luftkampf speziell BVR mit vielen Akteuren. Wie ich ja fantasiert habe, könnte das System auch bemannt sein.


Nachtrag, in anderem Thread gesehen:

Da sind die Sachen gut erklärt, auch das es eher enge Szenarien waren. Und was die Absicht des ganzen ist.
 
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alois

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Bei dem Loyal Wingman Konzept bleiben Entscheidungen ja beim Piloten, also dem Menschen. Er delegiert die Drohnen und die Drohnen führen ihren Auftrag selbständig durch. Das ist doch das worauf es hinaus laufen wird. Man braucht also noch eine Weile lang keine Angst haben, dass der Automat den Piloten ersetzen wird. Es werden nur weniger Piloten, weil vieles der Automat ausführen kann. Den Flieger-Ass wird es in Zukunft wohl nicht mehr geben, weil den Kampf machen ja die Drohnen selbst. Der Pilot ist quasi nur Manager, Befehlshaber der Drohnen. Dafür muss dann auch kein Mensch mehr sein Leben riskieren, um irgend welche Mumpeln in einem stark verteidigten Gebiet abzuwerfen. Vielleicht wird es aber immer noch knifflige Aufgaben geben, die nur der menschliche Pilot ausführen werden kann und trotzdem hin und wieder seine Haut riskieren muss. Das wird die Zukunft zeigen.
 
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