10 DARPA-projekter, der kunne ændre verden

Det amerikanske militærets Forsvarsforskningsprojekt Agency (DARPA) blev oprettet i 1958 som reaktion på lanceringen af ​​den sovjetiske Sputnik-satellit. Dens mål var at sikre, at Amerika aldrig ville blive fanget med sine bukser ned i teknologiske løb igen. De opnåede dette mål i spader og var direkte eller indirekte ansvarlige for udviklingen af ​​utallige teknologiske innovationer, der har ændret millioner af liv, fra stealthfly til GPS og selvfølgelig ARPANET, forløberen til det moderne internet. Det amerikanske militærindustrielle kompleks har stadig mange penge til at investere i teknologisk forskning og udvikling, og her er 10 nuværende DARPA-projekter, der kunne revolutionere verden.

10 Memex

I februar 2015 meddelte DARPA, at det arbejdede på at udvikle en søgemaskine til Deep Web. Det meste af Deep Web er enten utilgængeligt eller kun tilgængeligt via krypterede netværk som Tor eller 12P. Selvom det er teknisk muligt for søgemaskiner som Google, Bing og Yahoo at udvide deres indeksering i Deep Web, er der få, hvis der er nogen kommercielle incitamenter for dem til at gøre det. Imidlertid gik DARPA hurtigt ind ved at annoncere udviklingen af ​​Memex søgemaskinen.

Meget af den oprindelige impuls bag udviklingen af ​​Memex var at hjælpe regeringer og retshåndhævelse udføre søgninger efter smarte sæt af interesser eller søgeord og opnå mere nyttige resultater end det, der normalt gives af kommercielle søgemaskiner, for at fokusere på spørgsmål som menneskelige menneskehandel, slaveri og narkotikahandel. Mens den oprindeligt er designet til regering og militær brug, modtager den stigende opmærksomhed som en potentiel Google-morder på grund af dens potentielle civile og kommercielle anvendelser.

Et medlem af holdet bag Memex beskrev slutmålene:

Avanceret web crawling og scraping teknologier, med en dosis af kunstig intelligens og maskine læring, med det formål at kunne hente næsten ethvert indhold på internettet på en automatiseret måde. Til sidst vil vores system være som en hær af robotinstruktører, der kan finde ting til dig på nettet, mens du gør vigtige ting som watch cat videoer.

9 RAM Replay

RAM betyder i dette tilfælde "Gendannelse af aktiv hukommelse." RAM Replay søger at give privatpersoner bedre mulighed for at huske episodiske minder og lærte færdigheder. De håber at udvikle måder til at forbedre tilbagekaldelsen af ​​både erklærende hukommelse (fakta og erfaringer) og proceduremæssig hukommelse (ubevidst information, der gør det muligt for en person at udføre erfarne færdigheder).

Undersøgelser på dyr har vist, at lagrede minder genaktiveres ubevidst under søvn og vågenhed i en proces, der kaldes neurale replay, hvilket i form af hjerneaktivitet ligner nøje mønstre, der er til stede, når en hukommelse bliver kodet. DARPA søger at undersøge, hvordan indspilningen af ​​afspilningsprocessen, aktiveringsfrekvensen og tiden mellem hver gentagelse forekommer, påvirker efterfølgende ydeevne på hukommelse og færdighedsbaserede opgaver. Undersøgelser har vist, at sensoriske tegn (såsom specielle lugte) og elektrisk stimulering af hovedbunden kan påvirke, hvor godt en person husker en bestemt færdighed. Forståelse af disse processer kunne afdække de fysiologiske eller miljømæssige faktorer, der påvirker hvor godt en hukommelse eller færdighed bevares.

Ifølge programleder Dr. Justin Sanchez:

Ukonventionelle hukommelseshjælpemidler er overalt i dag, fra simple mnemonics til sofistikerede smartphone apps. Men mange af disse teknikker fokuserer på blot nogle få af de mange aspekter, der påvirker hukommelsen. I det lange løb håber vi, at RAM Replay vil identificere kernehukommelsestyringsmekanismer og give anledning til et generaliserbart sæt af løsninger, der finder anvendelse på udfordringen om hukommelsessikkerhed i en stadig mere informationstæmmet verden. Det kan gavne både civile og servicemedlemmer på områder, der er så forskellige som almen uddannelse, job omskoling og slagmarken bevidsthed.

8 Energi autonome taktiske robot

I 2012 spredte rygter på internettet, at det amerikanske militær arbejdede på en rædselsvækkende kødædende robot. Heldigvis var dette noget misvisende. DARPA har udviklet et system kaldet Energy Autonomous Tactical Robot, eller EATR. Designet til at forbruge plantebaseret biomasse til energi, er den udstyret med en griber og motorsav til at samle kviste, græsklipper, papir og træflis som grønne strømkilder. Dette ville gøre det muligt for roboten at fortsætte med at udføre missioner og operationer uden behov for konventionelle energikilder eller tankning. Men det er også designet til at gøre brug af sådanne kilder (benzin, tungt brændstof, petroleum, diesel, propan, kul, madolie og solenergi), når det er relevant. Det er beregnet til direkte at støtte kamptrupper på slagmarken ved at bære rygsække og andet materiale, give våben og støtte, udvinde dødsfald og give en bekvem strømkilde.

Der var en mindre flurry af luride nyheder om, at militæret var ved at udvikle menneskeskabte robotter til slagmarken. Frygt for, at teknologien vil blive anvendt på mennesker, er ubegrænset, eller det siger Harry Schoell, CEO for Cyclone Power Technologies, firmaet, der finansieres af DARPA for at udvikle roboten: "Vi forstår helt offentlighedens bekymring over futuristiske robotter, der fodrer den menneskelige befolkning, men det er ikke vores mission. "De har gjort smerter for at insistere på, at deres robot er" strengt vegetarisk ".

Nå, det er en lettelse. Endvidere er muligheden for en rovfodbold-roaming slagmarker usandsynlig, da de dødes bortførelse er en krigsforbrydelse. Teknologien har nogle få potentielle civile applikationer, som f.eks. Muligheden for, at en motor giver dig mulighed for at drive din bil ved hjælp af madaffald, når du har lavt gasbeløb.Alligevel er det ikke for svært at forestille sig en situation med marauding, man-spise robotter som slutpunktet af denne teknologi.

7 Narrative Networks

Når Vesten taber jorden i idékriget mod trusler som ISIS, er det amerikanske militær i stigende grad blevet interesseret i at bestemme, hvordan historier og fortællinger påvirker menneskelig tænkning og adfærd. Med dette i tankerne har de udviklet Narrative Networks-programmet, designet til at "tage fortællinger og gøre dem kvantitativt analyserbare på en streng, gennemsigtig og repeterbar måde." Meget tidlig forskning var fokuseret på at se ideer spredt gennem sociale netværk, men projektet har skiftet fokus til mikro-facial funktion analyse og MRI scanninger for at bestemme effekt historier og ideer har på mennesker.

Ifølge et DARPA-papir:

Narrativer har en stærk indflydelse på menneskets tanker, følelser og opførsel og kan være særligt vigtige i sikkerhedssammenhænge. [...] I konfliktløsning og terrorbekæmpelsesscenarier er det afgørende at opdage det neurale respons underliggende empati fremkaldt af historier.

Nogle nylige undersøgelser involverede undergraduates bliver hooked op til MR maskiner og vist Hitchcock film samt andre som Alien, Elendighed, München, og Cliffhanger. Resultaterne viste, at truende følelsesmæssige trusler havde tendens til at reducere den rumlige og konceptuelle bevidsthed om omverdenen.

Slutmålet er at skabe enheder, der kan overtræde indflydelse fra fortællingen på den menneskelige psyke. Som DARPA siger, er "Erfaringer, der udelukkende afhænger af standoff / ikke-invasive / ikke-detekterbare sensorer, stærkt opmuntret." Nogle er bekymrede for DARPAs interesse for denne teknologi, som George Mason University antropolog Hugh Gusterson, der sagde: "[M ] ost rationelle mennesker ville tro, at hvis vi kunne få en verden, hvor ingen gør militær neurovidenskab, ville vi alle være bedre. Men for nogle mennesker i Pentagon er det for lækkert at ignorere. "

6 Patogen Predators, THOR, Og Epidemisk Forecasting

Stigningen af ​​antibiotikaresistente bakterier er en trussel for verden, både for deres potentiale til anvendelse i militære eller terrorangreb eller simpelthen som en fremvoksende epidemi. DARPA har besluttet at tænke uden for boksen og finde ud af, hvordan man får bakterier til at arbejde for os i stedet for mod os. Ideen er at bruge levende rovdyr bakterier til at behandle bakterielle infektioner forårsaget af biologiske våben og antibiotikaresistente patogener. Nogle patogene rovdyr, som f.eks Bdellovibrio bacteriovorus og Micavibrio aeruginosavorus, har vist sig at bytte på over 100 forskellige humane patogener, herunder nogle der var stofresistente. Dette kunne åbne porten for en rovdyrsbaseret terapeutisk behandling.

Ifølge DARPA er der tre spørgsmål, der skal besvares, inden et muligt rovdyrbaseret terapeutisk system kan udvikles: Den første er, om patogenoratorerne kan være giftige eller farlige for værtsorganismen. Den anden er præcis, hvor effektiv sådanne patogene rovdyr ville være imod målrettede byttepatogener. Endelig er det vigtigt at vide, om patogener kan udvikle modstand mod prædation. Hvis disse spørgsmål kan besvares, er vejen åben for en mere sikker og mere effektiv behandling af bakterier sammenlignet med konventionelle teknikker.

DARPA arbejder også på andre programmer for at hjælpe menneskeheden med at håndtere patogener. Et program kendt som teknologien for Host Resilience (THoR) -projektet søger at undersøge naturen af ​​værtsimmunitet ved at studere immunitet og toleranceniveauer hos mennesker og dyr. Ifølge oberst Matthew Hepburn kunne forståelsen af ​​de grundlæggende mekanismer for tolerance og transmission muliggøre en måde at reducere dødelighed fra potentielle trusler som antimikrobielle resistente bakterier.

DARPA arbejder også på måder at bedre forudsige, hvordan patogener kan udvikle sig og sprede sig, med håb om at udvikle bedre modforanstaltninger mod epidemier. I 2014 lancerede agenturet CHIKV udfordringen, hvor forskerhold blev givet datasæt relateret til spredningen af ​​Chikungunya-viruset i Amerika. Det vindende team, matematikprofessor Joceline Lega og assisterende epidemiologi professor Heidi Brown fra University of Arizona, var i stand til konsekvent at "estimere antallet, varigheden og toppen af ​​Chikungunya-sagerne, der fandt sted i 2014 og 2015 i Caribien." Ifølge Hepburn, "Målet er at kunne indeholde en fremvoksende epidemi, dels ved at være i stand til at forudsige udviklingen af ​​en virus på samme måde som en værkmand kan prognose morgendagens vejr hver dag."

5 moderne støvsuger

Vakuumrør er anordninger, der styrer elektricitet ved at kanalisere strøm mellem to eller flere elektroder i et vakuum. Opfundet i 1904 var de hovedrolle for mange tidlige elektronik, herunder radioer, fjernsyn, radaranlæg, kontrolapparater og computere, indtil de blev erstattet af halvledere, som var mindre og pralede med større effektivitet og holdbarhed. Vakuumrør fortsatte med at blive anvendt i ældre fjernsyn og monitorer indtil stigningen af ​​plasmaskærme og LED, og ​​et vakuumrør kendt som en magnetron, engang en afgørende radarkomponent, er stadig til stede i moderne mikrobølger. Vakuumrør bruges stadig i kommunikationssatellitter på grund af deres pålidelighed og effektivitet i kredsløb, såvel som i militære og civile kommunikations- og radar systemer.

Mens de fleste antager, at solen har sat på vakuumrør overordnet, mener DARPA, at de kan trække vejret ind i teknologien gennem deres Innovative Vacuum Electronic Science and Technology (INVEST) program.Vakuumrør har en fordel i forhold til faststoffelektronik, da de er i stand til at operere i temperaturer og forhold, der ville tørre en halvleder ud. En anden fordel ved vakuumrør er, at de kan fungere ved højere frekvenser og kortere bølgelængder (i millimeterbølgeområdet) end de nuværende enheder. Dette ville skabe radiosignaler, der er "Äldouder" og vanskeligere at blande sig med, samtidig med at der åbnes et stort antal nye radiofrekvenser på tidligere ubrugte dele af det elektromagnetiske spektrum, som er blevet overfyldt i radio- og mikrofrekvensområderne på grund af spredning af kommercielle kommunikationsudstyr.

Formålet med INVEST-programmet er at overvinde de tekniske begrænsninger ved fremstilling af vakuumrør, såsom eksotiske materialer, arbejdskrævende proces og præcisionsmaskiner, der kræves for at bygge dem. Slutmålet er at udvikle nye metoder til fremstilling af vakuumrør, som forhåbentlig kan fremstilles ved hjælp af 3-D-printere. Dette ville give militæret og civile adgang til et skifte af elektromagnetiske frekvenser, som konventionelle kommunikationsteknologier ikke kan få adgang til.

4 Jazz Robots

Vi har haft kunstige intelligensprogrammer, der kan producere deres egen musik i et par år nu. De arbejder ved at analysere output fra menneskelige komponister, bemærke de samme egenskaber og producere pseudo-originale stykker baseret på denne analyse. Dette er sejt, men DARPA har større planer. Selvom det tilsyneladende ikke er for svært for moderne systemer at producere kunstig klassisk musik eller analysere nogen genre for at producere noget, der lytter, håber DARPA at udvikle robotter, som kan producere og spille legitim jazzmusik.

Grunden til at jazz blev valgt var enkel: Det kræver improvisation, som kan hjælpe forskere med at lære robotter, hvordan man tænker sig gennem strukturerede problemer for bedre at reagere på nødsituationer. Et team fra University of Arizona er blevet finansieret af DARPA for at lære kunstig intelligenssoftware, hvordan man kan marmere sig til jazzmusik med det fremtidige mål at bygge robotter, der i stand til nemt kan spille sammen med menneskelige musikere. For at opnå dette ville det kræve, at AI'erne træffer spontane beslutninger i realtid baseret på evigt forandrede forhold, færdigheder, der er lige så nyttige på slagmarken som i en jazzklub.

Projektleder Kelland Thomas forklarer processen:

Vi skal opbygge en database med musikalsk transkription: hver Miles Davis-solo og hver Louis Armstrong-solo, vi skal håndcure. Vi skal udvikle maskinindlæringsteknikker til at analysere disse soloer og finde dybere relationer mellem noterne og harmonierne, og det vil informere systemet - det vil være videnbase.

Udviklingen af ​​dyb learning algoritmer til at tillade jazz robotter og hurtigreagerende slagmark AI vil ikke være en nem proces, men succes kan være revolutionerende i stræben efter at skabe reel kunstig intelligens, der er i stand til at løse problemer og udtrykke en form for kreativitet. I det mindste vil de mandlige robotter, der fortærer den menneskelige befolkning i 2030, have nogle funky melodier til at bakke dem op.

3 XS-1

Rumfærgen blev designet ud fra drømmen om at udvikle genanvendelige rumfartøjer, der kunne lanceres igen og igen, men skytten var kun delvis genanvendelig. DARPA har lavet sammen med luftfartsselskabet Northrop Grumman sammen med Scaled Composites og Virgin Galactic for at skabe et vertikal lancering, vandret landing, genanvendeligt booster design til DARPAs eksperimentelle XS-1 rumprojekt. Målet er at udvikle et ubemandet rumfly, der kan lancere vertikalt med minimal infrastruktur, accelerere til Mach 10 eller derover for at nå en lav jordbane, frigive en nyttelast på 1.400 kg og derefter vende tilbage til Jorden og lander på en standard landingsbanen.

DARPA siger, at programmet håber at "Demonstrere den teknologi, der kan fabrikere og flyve et genanvendeligt fly til kanten af ​​rummet." Håbet er at bygge et rumfly, der kan nå bane 10 gange om 10 dage og reducere omkostningerne ved hver tur til 5 millioner dollars, fem gange mindre end hvad det koster i dag. Et tidligere 1990'ers NASA- og Boeing-projekt kaldet X-37B-rumflyet blev overført til DARPA i 2004 og derefter delvist overtaget af US Air Force i 2006. Imidlertid kræver X-37B stadig en Atlas V-rakett at komme i omløb.

XS-1 er beregnet som et forbedret raket system, der bruger hypersonisk fremdrift til at sende andre rumfartøjer ind i rummet fra lav jordbane. Arbejde på rumflyet kunne føre til udvikling af nye teknologier, hvilket gør adgangen til rummet til stadighed lettere. DARPA har sagt, at det "udviser udøvende kunstnere at udforske alternative tekniske tilgange ud fra perspektiverne om gennemførlighed, ydeevne, systemdesign og udviklingsomkostninger og driftsomkostninger. De skal også vurdere potentiel egnethed til langsigtede overgangsmuligheder til militære, civile og kommercielle brugere. "

2 ud over GPS

GPS-systemet til navigation og timing er afgørende for moderne militære operationer og civile liv, men det har ulemper ved at være afhængige af satellitter og modtagelige for jamming og spoofing. Mange militære operationer udføres på områder, hvor GPS er utilgængelig og utilgængelig, og dele af den moderne GPS-struktur er afhængige af det russiske GLONASS-system på nogle områder. DARPA arbejder på at udvikle sig på en række nye teknologier for at bryde vores afhængighed af GPS.

Et program er en simpel opgradering til det nuværende system, kendt som Quantas-Assisted Sensing and Readout (QuASAR) -programmet. GPS-systemet afhænger af atomur, som følge af relativitet, tiden går lidt hurtigere for at flytte satellitter i kredsløb, end det gør for stationære ure på jorden.Atomiske ure er den bedste nuværende metode til at synkronisere systemet og holde det funktionelt og præcist. DARPA håber at forbedre det nuværende system ved at undersøge fremskridt i nanoelektromekaniske systemresonatorer og kvælstof-ledige centre i diamanter for at skabe atom- og pseudo-atomfølere, der opererer nær standardkvantumgrænsen. Dette ville muliggøre oprettelsen af ​​mere bærbare og robuste atomure, hvilket gør kommunikationssystemer mindre modtagelige for fastklemning og GPS-positionering mere præcis.

DARPA håber også at erstatte GPS-systemet helt og holdent. Et 2015-papir beskriver målene:

Behovet for at kunne fungere effektivt i områder, hvor GPS er utilgængeligt, upålideligt eller potentielt nægtet af modstandere, har skabt en efterspørgsel efter alternative præcisions timing og navigationskapacitet. For at imødekomme dette behov investerer DARPA i radikalt nye teknologier, der har potentiale til at levere GPS-position, navigation og timing information til militære systemer, herunder nye inertiometre, der bruger interferometri med koldt atom selvkalibrerende gyroskoper, accelerometre og ure; og pulserende laser-aktiverede atomure og mikrobølgekilder.

DARPA undersøger ikke-GPS-metoder til opnåelse af præcise positionerings-, navigations- og timing (PNT) systemer, der skal bruges på slagmarken. Disse omfatter inertisystemer størrelsen af ​​en øre, pulserende lasere og anvendelse af ikke-konventionelle referencepunkter til positionering som kommercielle satellitter, radio- og tv-signaler og tidsbestemte lynnedslag. Teknologien udviklet til et mere robust globalt positionsbestemmelsessystem kan være designet til militære applikationer, men det vil sandsynligvis ende med hurtigt at falde ned i civile kommunikations- og navigationssystemer.

1 Gremlins And Subdrones

https://www.youtube.com/watch?v=_lVHW0jfq-s
Droner er blevet stadig mindre og mere alsidige, der kan lanceres af soldater fra jorden. DARPA ønsker at komme op på ante med de første droner, der kan lanceres fra, og vende tilbage til et større fly under flyvning. De hedder Gremlins, som DARPA forklarer som "imaginære, ondskabsfulde imps, der blev heldige charme fra mange britiske piloter under anden verdenskrig." Disse ville blive udformet som billige og genanvendelige droner, der kunne fylde efterretnings-, overvågnings- og rekognosceringsroller. De ville også blive brugt mod mål. Gremlins kunne teoretisk sværme et fjendtligt fly, forstyrre kommunikation og radar, discombobulating piloten og være for lille og mange til at blive målrettet mod missiler eller våben.

Gremlinerne skulle være konstrueret som genanvendelige men forbrugbare med "billige flygtider med begrænset levetid." Ifølge DARPA-programleder Dan Patt: "Vi ville ikke kassere hele flyet, motoren, flyet og nyttelasten med hver eneste mission, som det sker med missiler, men vi ville heller ikke være nødt til at bære bæredygtighed og driftsomkostninger i dagens genanvendelige systemer, som skal bruges i årtier. "De ville også have brug for en større grad af kunstig intelligens og rumlig bevidsthed end det ses i konventionelle droner for at starte fra og vende tilbage til værtsflyet og undgå kollisioner under drift. Det er ikke svært at forestille sig, hvor mindre, smartere og mere manøvrerbare militære droner snart kunne nedbryde til civil brug.

Gremliner er ikke de eneste avancerede droner, som DARPA har udviklet sig. De fleste tænker på droner som primært antenneteknologien, men DARPA håber at udvide dem på det åbne hav i form af robotiske havbælg udviklet under programmet Upward Falling Payloads. Disse dybhavsnoder vil blive fordelt over havbunden for at blive fjernaktiveret, når det er nødvendigt. De ville så flyde opad for at starte akvatiske eller luftaktiver. De ville give mulighed for et distribueret system af militære aktiver, der ligger uopdaget på havbunden, indtil det er nødvendigt.

Nogle frygter, at den stigende militarisering af oceanerne kunne have alvorlige konsekvenser. Et papir fra De Forenede Nationers Institut for Nedrustningsforskning advarede om, at teknologien repræsenterer en ny udvidelse af krigsførelse i et tidligere relativt "ryddet" havmiljø, hvilket vil kræve nye sæt militære regler og normer, der endnu ikke er udbygget:

Mange af verdens konfliktflammepunkter er på kystområder eller omstridte farvande. Med stigende hav, ændrede vejrmønstre og andre konsekvenser af global opvarmning vil adgang til tidligere uigennemtrængelige områder gøre havmiljøet et stadig mere strategisk slagrum for et stadigt voksende antal stater.

Navalroboter, sammenstødende geopolitiske interesser og uklare internationale love og normer om maritim krigsførelse kan potentielt føre til tragiske situationer, der påvirker os alle.