10 projektů DARPA, které by mohly změnit svět

Agentura amerických vojenských obranných výzkumných projektů (DARPA) vznikla v roce 1958 v reakci na uvedení družice Sputnik do Sovětského svazu. Jeho cílem bylo zajistit, aby Amerika nikdy nebyla chycena s kalhotami dolů v technologických závodech znovu. Dosažili svůj cíl v oblasti piky a přímo nebo nepřímo zodpovídají za vývoj nespočetných technologických inovací, které změnily miliony životů, od stealth letadel po GPS a samozřejmě ARPANET, předchůdce moderního internetu. Americký vojensko-průmyslový komplex má stále ještě spoustu peněz na investice do technologického výzkumu a vývoje, a zde je 10 současných projektů DARPA, které by mohly revoluci ve světě.

10 Memex

V únoru 2015 oznámila DARPA, že pracuje na vývoji vyhledávače pro Deep Web. Většina Deep Web je buď nepřístupná, nebo přístupná pouze prostřednictvím šifrovaných sítí, jako je Tor nebo 12P. Zatímco je pro vyhledávače jako Google, Bing a Yahoo technicky možné rozšířit jejich indexování na Deep Web, existuje jen málo, pokud by k tomu měly nějaké komerční pobídky. Nicméně, DARPA brzy vstoupil oznámením vývoji vyhledávače Memex.

Hodně z původního impulsu za vývojem společnosti Memex bylo pomoci vládám a orgánům činným v trestním řízení provádět vyhledávání úzkých souborů zájmů nebo vyhledávacích dotazů a získávat užitečnější výsledky než to, co obvykle poskytují komerční vyhledávače, aby se zaměřily na otázky jako lidské obchodování s lidmi, otroctví a obchodu s drogami. Zatímco původně určen pro vládní a vojenské použití, dostávají rostoucí pozornost jako potenciální zabiják společnosti Google kvůli potenciálním civilním a komerčním aplikacím.

Jeden člen týmu za Memexem popsal cílové cíle:

Pokročilé technologie procházení a škrábání na webu, s dávkou umělé inteligence a strojového učení, s cílem automatizovaného načítání prakticky libovolného obsahu na internetu. Nakonec náš systém bude jako armáda robotových stážistů, kteří vám na webu mohou najít věci, zatímco děláte důležité věci, jako je sledování videa z koček.

9 Replay RAM

RAM v tomto případě znamená "Obnovení aktivní paměti". RAM Replay se snaží lépe umožnit jednotlivcům zapamatovat si epizodické vzpomínky a získané dovednosti. Doufá, že vyvstanou způsoby, jak zlepšit vzpomínku na deklarativní paměť (fakta a zkušenosti) a procedurální paměť (nevědomé informace umožňující jednotlivci vykonávat učení).

Studie na zvířatech ukázaly, že paměti uložené v paměti jsou nevědomě aktivovány během spánku a bdělosti v procesu nazývaném neurální replay, který se z hlediska mozek aktivuje, velmi podobá vzory, které se vyskytují při zakódování paměti. DARPA se snaží zjistit, jak zapojení procesu přehrávání, frekvence aktivace a doby mezi každým výskytem opakování ovlivňují následný výkon v paměti a úkoly založené na dovednostech. Studie ukázaly, že senzorické pokyny (jako jsou zvláštní pachy) a elektrická stimulace pokožky hlavy mohou ovlivnit, jak dobře si člověk pamatuje konkrétní dovednost. Pochopení těchto procesů by mohlo odhalit fyziologické nebo environmentální faktory, které ovlivňují, jak dobře si zachovává paměť nebo dovednost.

Podle programového manažera Dr. Justina Sancheze:

Nekonvenční pomůcky pro paměť jsou dnes všude, od jednoduchých mnemonických až po sofistikované aplikace pro smartphony. Ale mnohé z těchto technik se zaměřují jen na některé z mnoha aspektů, které ovlivňují paměť. Z dlouhodobého hlediska doufáme, že RAM Replay identifikuje jádrové mechanismy pro posílení paměti a poskytne generalizovatelnou řadu řešení použitelných na výzvu spolehlivosti paměti ve stále více informačním hustém světě. To by mohlo být přínosné pro civilisty i členy servisu v oblastech tak různorodých, jako je všeobecné vzdělávání, rekvalifikace zaměstnání a povědomí o boji.

8 Energetický autonomní taktický robot

V roce 2012 se na internetu objevují pověsti, že americká armáda pracuje na děsivém robotovi, který jíst maso. Naštěstí to bylo poněkud nesprávné pojmenování. DARPA vyvíjí systém nazvaný Energetický autonomní taktický robot nebo EATR. Je navržen tak, aby konzumoval rostlinnou biomasu pro energii, je vybaven chapačem a řetězovou pilou pro shromažďování větviček, odřezků trávy, papíru a dřevěných třísek jako zelených zdrojů energie. To by umožňovalo robotovi pokračovat v provádění misí a operací bez potřeby konvenčních zdrojů energie nebo doplňování paliva. Je však také navržena tak, aby využívala takové zdroje (benzín, těžké palivo, petrolej, nafta, propan, uhlí, olej na vaření a solární energii), pokud je to vhodné. Cílem je přímo podporovat bojové jednotky na bitevním poli tím, že nesou batohy a jiný materiál, poskytuje zbraně a podporu, získává ztráty a poskytuje vhodný zdroj energie.

Ozvalo se nepatrné množství zuřivých zpráv, že armáda vyvíjela na bojiště lidi jíst roboty. Obavy, že technologie budou použity na člověku, jsou bezpředmětné, nebo tak říká Harry Schoell, generální ředitel společnosti Cyclone Power Technologies, společnost financovaná společností DARPA, která rozvíjí robota: "Plně pochopíme obavy veřejnosti ohledně futuristických robotů, které se živí lidskou populací, ale to není naše poslání. "Udělali bolest, aby tvrdili, že jejich robot je" přísně vegetariánský ".

No, to je úleva. Také je nepravděpodobné, že se robotické bojiště rotuje na krmení robotů, neboť znesvěcení mrtvých je válečným zločinem. Tato technologie má několik potenciálních civilních aplikací, jako je například možnost, že motor, který vám umožní pohánět vaše auto pomocí potravinového odpadu, když máte nízkou cenu plynu.Nicméně není příliš obtížné si představit situaci, kdy se koncový bod této technologie dotýká lidských robotů.

7 Narativní sítě

Se Západem, který ztrácí půdu ve válce nápadů na hrozby jako ISIS, se americká armáda stále více zajímá o to, jak příběhy a příběhy ovlivňují lidské myšlení a chování. S ohledem na tuto skutečnost vyvinuli program Narrative Networks, jehož cílem je "vzít příběhy a provést je kvantitativně analyzovat přísným, transparentním a opakovatelným způsobem." Hodně časný výzkum byl zaměřen na sledování myšlenek šířených prostřednictvím sociálních sítí, ale projekt posunula pozornost na analýzu mikrofaktorových čoček a MRI skenování, aby určila příběhy a myšlenky o účincích na lidské bytosti.

Podle jednoho dokumentu DARPA:

Příběhy mají silný vliv na lidské myšlenky, emoce a chování a mohou být obzvláště důležité v bezpečnostních kontextech. [...] Při řešení konfliktů a protiteroristických scénáří je kritická důležitost detekce neurální reakce, která je základem empatie vyvolané příběhy.

Některé nedávné výzkumy zahrnovaly vysokoškoláky, kteří byli připojeni k MRI strojům a ukázali Hitchcockovy filmy a další, jako např. Mimozemšťan, Bída, Mnichov, a Cliffhanger. Výsledky ukázaly, že vznikající emocionální hrozby mají tendenci snížit prostorové a koncepční povědomí o okolním světě.

Konečným cílem je vytvořit zařízení, která tajně detekují vliv narativu na lidskou psychiku. DARPA říká, že "úsilí, které se spoléhají výlučně na detektivní / neinvazivní / nedetekovatelné senzory, jsou velmi povzbuzovány." Někteří se obávají zájmu DARPA o tuto technologii, jako je například antropolog Hugha Gustersona z univerzity George Masona, ] racionální lidé by věřili tomu, že kdybychom mohli mít svět, kde by nikdo nevedel o vojenské neurovědě, byli bychom všichni lepší. Ale pro některé lidi v Pentagonu je příliš chutné ignorovat. "

6 Patogenní dravci, THor a prognóza epidemie

Vzestup bakterií rezistentních vůči antibiotikům ohrožuje svět, a to jak kvůli jejich potenciálu k použití při vojenských nebo teroristických útocích, tak prostě jako vznikající epidemie. DARPA se rozhodla myslet mimo krabici a zjistila, jak udělat bakterie pro nás spíše než proti nám. Myšlenkou je použití živých dravých bakterií k léčbě bakteriálních infekcí způsobených biologickými zbraněmi a antibiotiky rezistentními patogeny. Někteří predátoři patogenů, jako je Bdellovibrio bacteriovorus a Micavibrio aeruginosavorus, bylo prokázáno, že zvítězí nad více než 100 různými lidskými patogeny, včetně některých, které byly rezistentní vůči lékům. To by mohlo otevřít bránu pro léčbu založenou na predátorovi.

Podle DARPA existují tři otázky, které musí být zodpovězeny před tím, než lze vyvinout vhodný terapeutický systém založený na dravce: První je, zda dravci patogenů mohou být pro hostitelský organismus toxické nebo nebezpečné. Druhá je přesně taková účinnost takovýchto predátorů patogenů proti cílovým kořistním patogenům. Konečně je důležité vědět, zda patogeny mohou vyvinout odolnost proti predátorství. Pokud mohou být tyto otázky zodpovězeny, cesta je otevřená pro bezpečnější a účinnější léčbu bakterií ve srovnání s běžnými technikami.

DARPA také pracuje na dalších programech, které pomáhají lidstvu vyrovnat se s patogeny. Jeden program, známý jako projekt technologie Resonance Host (THoR), se snaží prozkoumat povahu hostitelské imunity tím, že zkoumá imunitu a toleranci u lidí a zvířat. Podle plukovníka Matthewa Hepburna "pochopení základních mechanismů tolerance a přenosu by mohlo umožnit způsob, jak snížit úmrtnost před silnými hrozbami jako bakterie odolné vůči bakteriím."

DARPA také pracuje na způsobech, jak lépe předpovídat, jak mohou patogeny vyvíjet a šířit, s nadějí na vytvoření lepších protiopatření proti epidemii. V roce 2014 agentura zahájila výzvu CHIKV, v níž byly týmům výzkumníků poskytnuty soubory dat související s šířením viru Chikungunya v Americe. Vítězný tým, profesor matematiky Joceline Lega a profesor epidemiologie Heidi Brown z Arizonské univerzity dokázali důsledně "odhadnout počet, trvání a špičku případů Chikungunya, ke kterým došlo v roce 2014 a 2015 v Karibiku." Podle Hepburna, "Cílem je, aby mohla být obsažena vznikající epidemie, částečně tím, že bude schopna předpovědět vývoj viru stejným způsobem, jakým může počasí počasí předpovědět zítřejší počasí."

5 Moderní vakuové trubky

Vakuové trubice jsou zařízení, která řídí elektrickou energii přiváděním proudu mezi dvěma nebo více elektrodami uvnitř vakua. Vymysleli se v roce 1904, byly základem mnoha prvotřídních elektronik, včetně radiostanic, televizorů, radarových systémů, záznamových zařízení a počítačů, dokud nebyly nahrazeny polovodičovými součástmi, které byly menší a chválily větší účinnost a trvanlivost. Vakuové trubice byly i nadále používány ve starších televizorech a monitorech až do vzestupu plazmových obrazovek a LED a vakuová trubice známá jako magnetron, jakmile je rozhodující radarová složka, je stále přítomna v moderních mikrovlnách. Vakuové trubice se stále používají v komunikačních družicích kvůli jejich spolehlivosti a účinnosti na oběžné dráze, jakož i ve vojenských a civilních komunikacích a radarových systémech.

Zatímco většina předpokládá, že slunce zapadá do vakuových trubek celkově, DARPA věří, že mohou vdechnout nový život do technologie prostřednictvím svého programu Inovativní vakuové elektronické vědy a technologie (INVEST).Vakuové trubice mají výhodu nad elektronikou v pevné fázi, protože jsou schopny pracovat při teplotách a podmínkách, které by zničily polovodič. Další výhodou vakuových trubek je to, že mohou pracovat s vyššími frekvencemi a kratšími vlnovými délkami (v oblasti milimetrových vln) než s běžnými zařízeními. To by vedlo k vytváření rádiových signálů, které jsou "Älouder" a je obtížnější zasahovat a současně otevírají obrovské množství nových rádiových frekvencí na dříve nevyužívaných částech elektromagnetického spektra, které se v oblasti rádiových a mikrovlnných kmitočtů staly přeplněnými kvůli šíření komerčních komunikačních zařízení.

Cílem programu INVEST je překonat technické omezení výroby vakuových trubek, jako jsou exotické materiály, pracovní náročný proces a přesné strojní zařízení, které je potřebuje k jejich konstrukci. Konečným cílem je vyvinout nové způsoby výroby vakuových trubek, které by se snad mohly uskutečnit pomocí třídiskových tiskáren. To by umožnilo vojenským a civilním uživatelům přístup k množství elektromagnetických kmitočtů, které konvenční komunikační technologie nemají přístup.

4 jazzové roboty

Máme programy umělé inteligence, které mohou produkovat vlastní hudbu už několik let. Pracují tím, že analyzují výstup lidských skladatelů, zaznamenávají podobné charakteristiky a na základě této analýzy produkují pseudooriginální skladby. To je v pohodě, ale DARPA má větší plány. Zatímco zřejmě není příliš obtížné, aby moderní systémy produkovaly umělou klasickou hudbu nebo analyzovaly jakýkoli žánr, aby produkovali něco, co by bylo možné nahlédnout, DARPA doufá, že vyvine roboty, které dokážou produkovat a hrát legální jazzovou hudbu.

Důvod, proč byl jazz vybrán, byl jednoduchý: vyžaduje improvizaci, která může vědcům pomoci učit robotiky, jak si myslet cestu přes strukturované problémy, aby lépe reagovali na mimořádné situace. Tým z Arizonské univerzity byl financován firmou DARPA, aby učil umělou inteligenční software, jak jam na jazzovou hudbu s budoucím cílem budování robotů schopných bez námahy hrát společně s lidskými hudebníky. K dosažení tohoto cíle by musely AI provádět spontánní rozhodnutí v reálném čase založená na stále se měnících podmínkách, dovednostech, které jsou na bojišti stejně užitečné, jako v jazzovém klubu.

Vedoucí projektu Kelland Thomas vysvětluje tento proces:

Vytvoříme databázi hudebního přepisu: každé sólové číslo Miles Davis a každé sólo Louis Armstrong, které se chystáme vyčistit. Budeme se vyvíjet techniky strojového učení, abychom analyzovali tato sóla a našli hlubší vztahy mezi notami a harmoniemi, a to bude informovat systém - to bude znalostní základna.

Rozvoj hlubokých učebních algoritmů umožňujících jazzovým robotům a rychle reagujícímu bojovému poli AI nebude snadný proces, ale úspěch by mohl být revoluční při hledání skutečné umělé inteligence schopné vyřešit problémy a vyjádřit formu tvořivosti. Přinejmenším muži-jíst roboty pohlcující lidskou populaci v roce 2030 budou mít nějaké funky melodie, které je podpoří.

3 XS-1

Vesmírná kyvadlová loď byla navržena na základě snu o vývoji opakovaně použitelných kosmických lodí, které by mohly být spuštěny znovu a znovu, ale raketoplán byl jen částečně recyklovatelný. Společnost DARPA se spojila s leteckou společností Northrop Grumman společně se společností Scaled Composites a společností Virgin Galactic, aby vytvořila projekt experimentálního vesmírného letadla XS-1 pro platformu DARPA. Cílem je vyvinout bezpilotní vesmírné letadlo, které je schopné spustit vertikálně s minimální infrastrukturou, urychlit na Mach 10 nebo dál, aby dosáhlo nízké oběžné dráhy Země, uvolnilo užitečné zatížení 1 400 kilogramů a poté se vrátilo na Zemi a přistálo na standardním přistávací dráha.

DARPA říká, že program doufá, že "představí technologii, která dokáže vyrobit a létat opakovaně použitelné letadlo na okraj vesmíru." Doufám, že budeme stavět vesmírné letadlo schopné dosáhnout oběžné dráhy 10krát za 10 dní a snížit náklady na každou cestu na 5 milionů dolarů, pětkrát méně než to, co dnes stojí. Dřívější devadesátá léta projektu NASA a Boeingu nazvaného vesmírná letadla X-37B byla přenesena na DARPA v roce 2004 a poté částečně převzata americkým letectvem v roce 2006. Nicméně, X-37B stále vyžaduje raketu Atlas V, aby se dostala na oběžnou dráhu.

XS-1 je určen jako vylepšený raketový systém, který využívá hypersonický pohon k vyslání jiných kosmických lodí do vesmíru z nízké oběžné dráhy Země. Práce na vesmírném letadle by mohly vést k rozvoji nových technologií, které umožní snadnější přístup k vesmíru. Společnost DARPA uvedla, že "očekává výkonné umělce, aby prozkoumaly alternativní technické přístupy z hlediska realizovatelnosti, výkonu, návrhu systému a nákladů na vývoj a provozních nákladů. Musí také posoudit potenciální vhodnost pro krátkodobé možnosti přechodu na vojenské, občanské a komerční uživatele. "

2 Za GPS

GPS systém pro navigaci a načasování je rozhodující pro moderní vojenské operace a civilní život, ale má nevýhody v tom, že je závislá na družicích a je náchylná k rušení a falšování. Mnoho vojenských operací probíhá v oblastech, kde je GPS nedostupná a nepřístupná, a některé části moderní GPS konstrukce se v některých oblastech spoléhají na ruský systém GLONASS. DARPA pracuje na vývoji na řadě nových technologií, které přerušují naši závislost na GPS.

Jedním programem je jednoduchý upgrade na aktuální systém, známý jako Quantum-Assisted Sensing and Readout (QuASAR) program. Systém GPS je závislý na atomových hodinách, protože kvůli relativitě se čas posunuje o hodně rychleji na pohyb družic na oběžné dráze než u stacionárních hodin na zemi.Atomové hodiny jsou nejlepším současným způsobem synchronizace systému a jeho udržení funkčnosti a přesnosti. DARPA doufá, že zlepší současný systém zkoumáním pokroku v rezonátorech nanoelektromechanických systémů a střediscích pro uvolnění dusíku v diamantech, aby vytvořili atomové a pseudoatomické senzory pracující v blízkosti standardního kvantového limitu. To by umožnilo vytvářet přenosnější a robustnější atomové hodiny, čímž by komunikační systémy byly méně citlivé na rušení a přesnější určování polohy GPS.

DARPA rovněž doufá, že systém GPS bude zcela nahrazen. Dokument z roku 2015 nastíní cíle:

Potřeba efektivně fungovat v oblastech, kde je GPS nepřístupná, nespolehlivá nebo potenciálně popřená protivníky, vyvolala poptávku po alternativních přesných časových a navigačních schopnostech. Aby tato potřeba byla řešena, investuje DARPA do radikálně nových technologií, které mají potenciál poskytovat informace o poloze, navigaci a načasování GPS pro vojenské systémy, včetně nových inerciálních měřicích přístrojů, které používají interferometrii za studena; čipové měřící samočinné kalibrační gyroskopy, akcelerometry a hodiny; a pulzní laserové atomové hodiny a mikrovlnné zdroje.

DARPA zkoumá metody jiné než GPS, které se používají na bitevním poli pro dosažení přesných polohovacích, navigačních a časových systémů (PNT). Ty zahrnují inerciální systémy velikosti penny, impulsní lasery a použití nekonvenčních referenčních bodů pro umístění jako komerční družice, rozhlasové a televizní signály a časované údery blesku. Technologie vyvinutá pro robustnější celosvětový systém určování polohy může být navržena pro vojenské aplikace, ale pravděpodobně by skončila rychlým přechodem do civilních komunikačních a navigačních systémů.

1 Gremlins a subdrony

https://www.youtube.com/watch?v=_lVHW0jfq-s
Dronové se stávají čím dál menšími a více všestrannými, schopnými spustit vojáci ze země. DARPA chce vylepšit ante s prvními drony, které mohou být vypuštěny z letadla a vrátit se k větším letounům. Jsou nazývány "gremlins", které DARPA vysvětluje jako "imaginární a špinavé impasy, které se během druhé světové války staly dobrodružstvím mnoha britských pilotů." Byly navrženy jako levné a opakovaně použitelné drti, které by mohly zaplňovat roli inteligence, dohledu a průzkumu. Byly by také použity proti cílům. Gremlins by teoreticky mohl zahltit nepřátelské letadlo, zablokovat komunikace a radary, rozbít pilota a být příliš malý a početný na to, aby byl zaměřen na střely nebo zbraně.

Gremlins by musel být navržen jako opakovaně použitelný, avšak spotřebitelný, s "nízkými náklady na letouny s omezenou životností". Podle manažera programu DARPA Dan Patta: "Nebudeme odkládat celý draku, motor, avioniku a užitečné zatížení každým jak to děláme s raketami, ale také bychom nemuseli nést náklady na údržbu a provozní náklady v dnešních opakovaně použitelných systémech, které mají zůstat ve službě po celá desetiletí. "Potřebují také větší míru umělé inteligence a prostorového povědomí, než je tomu v konvenčních letounech, aby se mohly spustit a vrátit do hostitelského letadla a zabránit kolizím během provozu. Není těžké si představit, jak by se drobné, chytřejší a více manévrovatelné vojenské drony mohly brzy proměnit v civilní použití.

Gremlins nejsou jedinými pokročilými drony, které DARPA vyvíjí. Většina z nich považuje letecké technologie za primární, ale DARPA doufá, že je rozšíří na volné moře ve formě robotických mořských lusků vyvinutých v rámci programu Upward Falling Payloads. Tyto hlubinné uzly by byly rozmístěny v celé oceánské podlaze, aby byly v případě potřeby aktivovány dálkově. Pak by se vznášeli nahoru, aby spustili vodní nebo letecké aktiva. Umožnily by distribuovaný systém vojenského majetku, který by nebyl na mořském dně zjištěn, dokud nebude potřebovat.

Někteří se obávají, že rostoucí militarizace oceánů může mít hrozivé důsledky. Dokument Institutu Organizace spojených národů pro výzkum odzbrojení varoval, že tato technologie představuje nové rozšíření válčení na dříve poměrně "nepoškozené" mořské prostředí, které bude vyžadovat nové soubory vojenských pravidel a norem, které dosud nebyly vyvinuty:

Mnoho světových konfliktních bodů je na pobřežních nebo napadených vodách. S rostoucími moři, měnícími se povětrnostními vlivy a dalšími důsledky globálního oteplování bude přístup k dříve neproniknutelným oblastem způsobit, že námořní prostředí stane stále více strategickým bojovým prostorem pro stále rostoucí počet států.

Námořní roboté, rozporuplné geopolitické zájmy a nejasné mezinárodní zákony a normy o námořní válce by mohly potenciálně vést k tragickým situacím, které se nás dotýkají.