F-35 và F-22 được thiết kế để giảm khả năng bị radar phát hiện, nhưng động cơ và ma sát với không khí vẫn tạo ra nhiệt. Đây là tín hiệu mà các tên lửa đối không trang bị cảm biến hồng ngoại có thể phát hiện.

Khi bị tên lửa tầm nhiệt khóa mục tiêu, máy bay thường thả mồi bẫy nhiệt để đánh lừa cảm biến của tên lửa. Tuy nhiên, nhiệt lượng phát ra từ máy bay và mồi bẫy có những đặc điểm khác nhau. Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đang tìm cách để AI nhận diện sự khác biệt này.

Một nhóm nghiên cứu từ Viện Công nghệ Bắc Kinh, Viện Hàn lâm Tên lửa Đối không Trung Quốc và một phòng thí nghiệm quốc gia về phát hiện gần mặt đất đã phát triển mô hình AI dành cho hệ thống cảm biến hồng ngoại trên tên lửa.

Theo nghiên cứu công bố ngày 10/8 trên Journal of Electronic Measurement and Instrumentation, mô hình đạt độ chính xác 97,1% trong thử nghiệm nhận diện các mục tiêu giả lập. Hệ thống được thiết kế để hoạt động trên phần cứng có năng lực tính toán hạn chế, phù hợp với yêu cầu về kích thước, trọng lượng và điện năng của thiết bị gắn trên tên lửa.

Nhóm nghiên cứu sử dụng 3.245 hình ảnh hồng ngoại, trong đó có hai loại máy bay mô phỏng F-22 và F-35 cùng một loại đạn tuần kích.

Sau khi xử lý sai số thống kê, hệ thống đạt độ chính xác nhận diện 96,4%. Thời gian xử lý trung bình cho mỗi lần suy luận khoảng 1,5 miligiây, trong khi mức tiêu thụ điện năng là 2,2 watt.

Điểm đáng chú ý nằm ở kích thước của mô hình. Các mạng AI truyền thống có thể đạt độ chính xác cao nhưng đòi hỏi nhiều tài nguyên tính toán, khó đưa lên những thiết bị nhỏ gọn. Nhóm nghiên cứu đã giảm số tham số của mô hình xuống còn 16,1% so với thiết kế ban đầu và nhu cầu tính toán còn 19,2%.

Mô hình sử dụng một loạt kỹ thuật tối ưu, gồm hợp nhất chuẩn hóa theo lô và định lượng 8 bit. Nhóm cũng phát triển bộ tăng tốc phần cứng AI với các mô-đun xử lý song song nhằm rút ngắn thời gian nhận diện.

An Jiangshan, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết các mô hình AI nhỏ gọn có thể được sử dụng trên những tên lửa đối không tương lai nhờ khả năng xử lý nhanh nhưng vẫn duy trì năng lực nhận diện mục tiêu.

Chi phí phần cứng cũng tương đối thấp. Theo ông An, nền tảng Zynq7020 được sử dụng trong nghiên cứu có giá chỉ vài trăm nhân dân tệ.

Tuy nhiên, nghiên cứu chưa cho thấy hệ thống có thể nhận diện F-22 hay F-35 trong điều kiện chiến đấu thực tế với độ chính xác tương tự. Ông An cho biết dữ liệu thử nghiệm liên quan đến các mục tiêu thế hệ thứ năm của Mỹ thuộc nhóm thông tin không thể công bố. Với các mục tiêu giả lập trong bộ dữ liệu hiện tại, tỷ lệ nhận diện đạt khoảng 90%, theo ông.

Các nhà nghiên cứu cho biết công trình hiện tập trung vào khả năng phát hiện mục tiêu ở cự ly gần của tên lửa đối không. Khả năng áp dụng cho tên lửa đối đất vẫn cần được kiểm chứng.

Nhóm nghiên cứu dự kiến tiếp tục cải thiện độ chính xác và tốc độ xử lý. Nếu thành công, những hệ thống AI nhỏ gọn như vậy có thể giúp tên lửa phân biệt máy bay thật với mồi bẫy nhiệt nhanh hơn, qua đó đặt ra thêm thách thức đối với các máy bay chiến đấu được thiết kế để né tránh hệ thống phòng không.