Дарпа США разработки

Содержание

10 проектов DARPA, о которых нужно знать всем (7 фото + 4 видео)

Американское агентство передовых оборонных исследовательских проектов DARPA было создано в 1958 году в ответ на запуск советского «Спутника». Цель у агентства была простая: чтобы Америка никогда больше не села в лужу в технологической гонке. Если не говорить о США, то в своей области DARPA с блеском достигло поставленных целей, косвенно или напрямую поспособствовав развитию бесчисленных технологических инноваций, которые изменили миллионы жизней, от «стелсов» до GPS и, конечно, ARPANET, предшественника современного Интернета. Американский военно-промышленный комплекс по-прежнему инвестирует много денег в развитие технологий. Давайте изучим десять современных проектов DARPA, которые могли бы перевернуть наш мир.

Memex

В феврале 2015 года DARPA анонсировало, что работает над созданием поисковой системы для так называемого «глубинного веба», «глубокой паутины» (Deep Web). Большая часть глубинного веба либо недоступна, либо доступна только через зашифрованные сети вроде Tor или 12P. Хотя поисковые системы вроде Google, Bing или Yahoo технически могут расширить индексацию и включить Deep Web, у них есть не так много коммерческих стимулов для осуществления этого. Тем не менее не так давно DARPA объявило о разработке поискового движка Memex.

Большая часть изначального стимула, стоящего за разработкой Memex, заключалась в помощи государственным и правоохранительным органам в поиске по узкому набору интересов и получению больше полезных результатов, чем выдают обычные коммерческие поисковики, например, на тему работорговли, торговли наркотиками и человеческими органами. Будучи первоначально разработанным для правительственного и военного применения, Memex привлекает все больше внимания как потенциальный конкурент Google ввиду своих потенциальных гражданских и коммерческих применений.

Вот как один из членов Memex описал конечные цели проекта:

«Продвинутые технологии рыскания и выскабливания в вебе, с частичкой искусственного интеллекта и машинного обучения, которые будут в состоянии получить практически любую информацию в Интернете в автоматизированном режиме. Наша система однажды станет армией роботов-стажеров, которые будут искать в Интернете за вас, пока вы будут заниматься важными вещами вроде просматривания видео с котиками».

Воспроизведение активной памяти

Задача RAM Replay — RAM в этом случае отвечает за «восстановление активной памяти» — помочь отдельным людям в восстановлении эпизодических воспоминаний и навыков. Ученые надеются разработать способы усиления декларативной (отвечающей за факты и опыт) и процедурной памяти (бессознательная информация, позволяющая индивиду использовать приобретенные навыки).

Исследования на животных показали, что накопленная память бессознательно активируется во время сна и бодрствования в процессе нейронного воспроизведения, который в терминах активности мозга близко воспроизводит паттерны, соответствующие кодированию памяти. DARPA изучает, как активировать процесс этого воспроизведения, частоту активации и время между проявлением каждого воспроизведения после определенной работы памяти с задачами, требующими навыка. Ученые показали, что сенсорные сигналы (например, конкретные запахи) и электрическая стимуляция кожи головы может повлиять на то, как хорошо человек заучивает определенный навык. Понимание этих процессов откроет перед нами физиологические или окружающие факторы, которые влияют на качество приобретения воспоминаний или навыков.

Управляющий программой доктор Джастин Санчес говорит следующее:

«Нетрадиционные методы работы с памятью сегодня присутствуют повсюду, от простой мнемоники до сложных приложений для смартфонов. Но многие из этих методов сосредоточены лишь на некоторых из многих аспектов, которые влияют на память. В долгосрочной перспективе мы надеемся, что RAM Replay будет определять базовые механизмы укрепления памяти и приведет к общему набору решений, применимых к проблеме надежности памяти в мире, все более наполняющимся информацией. Это может принести пользу гражданским лицам и военнослужащим в сферах общего образования, переквалификации и повышении осведомленности в боевых условиях».

Энергетически автономный тактический робот

В 2012 году в Интернете расползлись слухи о том, что военные США работают над жутким плотоядным роботом. К счастью, слухи остались слухами. DARPA разработало робота под названием Energy Autonomous Tactical Robot, или EATR. Разработанный потреблять растительную биомассу для получения энергии, он оснащен захватом и бензопилой для сбора веточек, травинок, бумаги и древесных щепок с целью дальнейшей переработки для получения энергии. Он не нуждается в традиционных источниках энергии, но, впрочем, способен при необходимости черпать энергию из них (бензин, тяжелое топливо, керосин, дизель, пропан, уголь, растительное масло и солнечная энергия). Задача робота — поддерживать боевые группы непосредственно на поле боя, перенося снаряжение и другие материалы, обеспечивая оружием и поддержкой, убирая жертвы и обеспечивая традиционным источником питания.

Родился целый шквал зловещих новостей на тему того, что военные разрабатывают роботов-людоедов для боя. Опасения, что эта технология будет использоваться на людях, беспочвенные, говорит Гарри Шоелл, генеральный директор Cyclone Power Technologies, компании, разрабатывающей робота на деньги DARPA: «Мы полностью понимаем обеспокоенность общественности о футуристических роботах, которые питаются людьми, но это не наша миссия». Компания выбрала «строго вегетарианский» путь для своих роботов.

Можно расслабиться. Кроме того, маловероятно, что на поле боя появятся роботы, питающиеся падалью, так как осквернение мертвых считается военным преступлением. У этой технологии есть ряд потенциальных гражданских применений, например, возможность работы автомобиля на основе пищевых отходов, когда нет денег на бензин.

Сюжетные сети

Поскольку Запад теряет почву в войне идей на фоне развития таких угроз, как ИГИЛ, американские военные становятся крайне заинтересованы в определении того, как истории и сюжеты влияют на человеческое мышление и поведение. Имея это в виду, они разработали программу Narrative Networks, спроектированную, чтобы «брать сюжеты и делать их численно анализируемыми в строгой, прозрачной и проверяемой манере». Ранние исследования были сосредоточены на наблюдении за распространением идей через социальные сети, но теперь проект сместил фокус на анализ микрофациальных движений (едва заметных движений лица) и МРТ-сканирования для определения эффекта, который истории и идеи оказывают на людей.

Из одного документа DARPA:

«Сюжеты оказывают мощное влияние на человеческие мысли, эмоции и поведение и могут быть особенно важными в контексте безопасности. В разрешении конфликтов и антитеррористических сценариях обнаружение нервной реакции, лежащей в основе эмпатии, вызванной историей, может иметь решающее значение».

Некоторые из последних исследований включали студентов, подключенных к МРТ-машинам, которым показывали фильмы Хичкока, а также «Чужих», «Мизери», «Скалолаз» и другие. Результаты показали, что надвигающиеся эмоциональные угрозы приводят к сокращению пространственной и концептуальной осведомленности об окружающем мире.

Конечная цель заключается в создании устройства, которое может тайком обнаружить влияние определенного нарратива на психику человека. Как говорит DARPA, «настоятельно рекомендуются усилия, которые полагаются на отдельные, неинвазивные и необнаружимые датчики». Некоторых беспокоит интерес DARPA к такой технологии, к примеру, антрополога Хью Гастерсона:

«Большинство рациональных людей считают, что мы будем спать спокойней в мире, где никто не занимается военной неврологией. Но для некоторых людей в Пентагоне это слишком вкусно, чтобы игнорировать».

Хищные патогены и эпидемическое прогнозирование

Рост устойчивых к антибиотикам бактерий становится угрозой для мира, в равной степени из-за потенциала использования в террористических атаках и из-за появления новой эпидемии. DARPA решило мыслить нестандартно и выяснить, как заставить бактерий работать на нас, а не против нас. Идея заключается в том, чтобы использовать живые хищные патогены для лечения бактериальных инфекций, вызванных биологическим оружием и антибиотико-резистентных патогенов. Некоторые хищные патогены вроде Bdellovibrio bacteriovorus и Micavibrio aeruginosavorus показали, что охотятся более чем на 100 разных человеческих патогенов, включая некоторые устойчивые к лекарствам. Это потенциально открывает путь к использованию терапевтического лечения на основе хищных микроорганизмов.

По мнению DARPA, есть три вопроса, на которые нужно ответить перед разработкой возможной терапевтической системы на основе хищников: во-первых, будут ли хищные патогены опасны или токсичны для организма хозяина. Во-вторых, насколько эффективные такие патогены против целевых патогенов. Наконец, важно знать, могут ли патогены выработать устойчивость против хищников. Ответив на эти вопросы, мы сможем наверняка проложить путь к эффективному лечению бактерий по сравнению с традиционными методиками.

DARPA также работает над другими программами, чтобы помочь человечеству совладать с вредоносными бактериями. В рамках программы THoR, агентство изучает природу иммунитета носителя (то есть нас), изучая иммунитет и уровень толерантности у людей и животных. По мнению полковника Мэтью Хэпберна, «понимание фундаментальных механизм толерантности и передачи может открыть путь к снижению смертности от мощных угроз вроде резистентных к лечению микробами бактерий».

Также DARPA работает над способами лучшего прогнозирования, как патогены могут эволюционировать и распространяться, надеясь разработать лучшие контрмеры против эпидемий. В 2014 году агентство запустило конкурс CHIKV, в рамках которого команды ученых получили наборы данных, связанных с распространением вируса Chikungunya в Америке. Команда победителей в лице профессора математики Джойслин Лега и ассистент-эпидемиолог Хейди Браун из Аризонского университета смогли последовательно «оценить число, продолжительность и пик случаев заболевания Chikungunya, которые произошли в 2014 и 2015 годах на Карибах». Согласно Хейди, «цель заключается в том, чтобы уметь удержать развитие эпидемии, будучи в состоянии предсказать эволюцию вируса так же, как прогнозисты погоды могут предсказать погоду на завтра».

Современные вакуумные трубки

Вакуумные трубки — это устройства, которые контролируют электричество, направляя ток между двумя или более электродами в вакууме. Изобретенные в 1904 году, они были оплотом многих ранних систем электроники, включая радио, телевидение, радары, записывающее оборудование и компьютеры, пока их не сменили полупроводники, которые были меньше и могли похвастать большей эффективностью и долговечностью. Вакуумные трубки продолжали использоваться в старых телевизорах и мониторах до появления плазменных экранов и светодиодов, а вакуумная трубка, известная как магнетрон, когда-то была важным компонентом радаров и до сих пор присутствует в современных микроволновках. Также вакуумные трубки по-прежнему используют в спутниках связи ввиду их надежности и эффективности на орбите.

Хотя большинство полагает, что солнце вакуумных трубок совсем зашло, DARPA считает, что может вдохнуть новую жизнь в эту технологию с помощью своей пограммы Vacuum Electronic Science and Techology (INVEST). Вакуумные трубки имеют преимущество перед твердотельной электроникой в том, что способны работать при температурах и условиях, которые уничтожат полупроводники. Другое преимущество вакуумных трубок в том, что они могут функционировать при таких высоких частотах и коротких длинах волн (в миллиметровом волновом диапазоне), на которые современные устройства не рассчитаны. Так можно создать радиосигналы, которые будут «громче» и которые будет труднее интерферировать, что, в свою очередь, откроет ряд новых радиочастот в ранее неиспользуемых частях электромагнитного спектра, который стал забиваться в радио- и микроволновом диапазоне из-за распространения коммерческих устройств связи.

Цель программы INVEST — преодолеть технические ограничения производства вакуумных трубок, вроде экзотических материалов, трудоемкого процесса и необходимости точных машин для их производства. Конечная цель — разработать новые методы производства вакуумных трубок, которые, возможно, будут задействовать 3D-принтеры. Это даст военным и гражданским доступ к полосе электромагнитных частот, которую традиционные технологии связи достичь не могут.

Джаз-роботы

В принципе, у нас уже имеются программы искусственного интеллекта, которые могут производить собственную музыку. Они работают за счет анализа выхода людей-композиторов, отмечают похожие характеристики и производят псевдооригинальные произведения на основе анализа. Это круто, но у DARPA есть планы побольше. Хотя современной системе определенно несложно производить искусственную классическую музыку или анализировать любой жанр, производя что-то, что можно слушать, DARPA надеется создать роботов, которые смогут производить и воспроизводить качественный джаз.

Причина, почему был выбран джаз, очевидна: он требует импровизации, и это может помочь ученым научить роботов самостоятельно решать структурированную проблему. Группа ученых из Аризонского университета получила финансирование от DARPA, чтобы научить программное обеспечение с искусственным интеллектом лабать джаз так, чтобы в дальнейшем создать роботов, способных без труда играть вместе с людьми-музыкантами. Для достижения этой цели ИИ должны уметь принимать спонтанные решения в реальном времени, которые будут зависеть от постоянно меняющихся условий, и неважно, будет это поле боя или джаз-клуб.

Руководитель проекта Келланд Томас объясняет процесс так:

«Мы собираемся создать базу данных музыкальной транскрипции: каждое соло Майлза Дэвиса и каждое соло Луиса Армстронга будет разобрано вручную. Мы собираемся разработать методы машинного обучения для анализа этих соло и поиска глубоких отношений между нотами и гармонией, и это будет информировать систему — это будет ее база знаний».

Разработать алгоритмов глубокого обучения, которая позволит существовать джаз-роботам и боевым ИИ быстрого реагирования, будет очень непростой, но в случае успеха перевернет мир. Как минимум, поколение плотоядных роботов к 2030 году сможет слабать нормальный джаз перед ужином.

XS-1

Космический шаттл был разработан на гребне мечты о разработке многоразового космического аппарата, который можно будет запускать снова и снова, но шаттл был многоразовым лишь отчасти. DARPA объединилось с авиационными компаниями Northrop Grumman, Scaled Composites и Virgin Galactic, чтобы создать многоразовый летающий аппарат с вертикальным взлетом и горизонтальной посадкой для экспериментального проекта космического самолета XS-1. Цель — разработка беспилотного космического самолета, который сможет вертикально взлетать в условиях минимальной инфраструктуры, ускоряться до 10 махов или достигать низкой околоземной орбиты, выпускать 1400 килограммов полезного груза и возвращаться на Землю, приземляясь традиционным способом.

DARPA говорит, что программа должна «продемонстрировать технологию, способную изготовить и запустить к границе с космосом многоразовый самолет». Надежда в том, чтобы построить космический самолет, способный достигать орбиты 10 раз за 10 дней, и снизить стоимость каждого полета до 5 миллионов долларов, что в пять раз дешевле, чем сейчас. Проект NASA и Boeing начала 90-х под названием X-37B был передан DARPA в 2004 году и с тех пор частично перехвачен ВВС США в 2006 году. И все же X-37B требует ракету Atlas V для выхода на орбиту.

XS-1 задумывался как улучшенная ракетная система, использующая сверхзвуковое движение для вывода другого аппарата на низкую околоземную орбиту. Работа над космическим самолетом могла бы привести к разработке новых технологий, позволяющих достичь космоса с небывалой легкостью. DARPA сообщало, что «ожидает от исполнителей исследование альтернативных технических подходов с точки зрения технологичности, производительности, дизайна система и стоимости разработки и обслуживания. Они также должны оценить потенциальную пригодность для параллельных применений этой технологии в военных, гражданских и коммерческих целях».

За пределами GPS

Система GPS для навигации и времени имеет важное значение для военных операций и гражданской жизни современности, но у нее есть свои недостатки: она зависит от спутников, восприимчива к помехам и ее можно обмануть. Многие военные операции проводятся в районах, где GPS недоступна и недостижима, и части современной структуры GPS полагаются на российскую систему ГЛОНАСС в некоторых областях. DARPA работает над созданием ряда новых технологий, которые смогут обойти недостатки GPS.

Одна программа является простым обновлением текущей системы, она называется QuASAR. Система GPS полагается на атомные часы, и, вследствие относительности, для движущихся на орбите спутников время идет немного быстрее, чем для стационарных часов на земле. Атомные часы — лучший современный метод для синхронизации системы и поддержания ее в функциональном и точном состоянии. DARPA надеется улучшить текущую систему, исследуя достижения в резонаторах наноэлектромеханических систем и азотные «вакансии» в центрах алмазов, чтобы создать атомные и псевдоатомные сенсоры, работающие близко к стандартным квантовым пределам. Это обеспечит создание более портативных и надежных атомных часов, сделает системы связи менее уязвимыми к заглушке, а GPS-позиционирование — еще более точным.

DARPA также надеется вообще заменить GPS-систему. Документ от 2015 года говорит следующее:

«Необходимость иметь возможность эффективно работать в районах, где GPS недоступна, ненадежна или потенциально уязвима для противника, создает спрос на альтернативные возможности точной синхронизации времени и навигации. Чтобы удовлетворить этот спрос, DARPA инвестирует в кардинально новые технологии, имеющие потенциал обеспечить ориентировку, навигацию и время военным системам качества GPS, включая новые системы инерциального измерения, использующие интерферометрию холодных атомов; самокалибрующиеся гироскопы чиповых размеров, акселерометры и часы; активируемые импульсным лазером атомные часы и источники микроволн».

DARPA изучает методы, не задействующие GPS, для достижения точного позиционирования, навигации и синхронизации времени, чтобы их можно было развернуть на поле боя. Сюда входят инерциальные системы размером с копейку, импульсные лазеры, использование нетрадиционных точек для позиционирования, вроде спутников связи, радио- и телевизионных сигналов, записываемых ударов молний. Как правило, технология, разрабатываемая для надежной системы глобального позиционирования, найдет применение не только в военной сфере, но и в мирных коммуникационных и навигационных системах.

Гремлины

Дроны постепенно становятся все меньше и проворнее, с земли ими может управлять даже ребенок. DARPA хочет поднять ставку от первых дронов, которые можно запускать с земли и возвращать на землю, до первых дронов, которые можно запускать с крупных самолетов. Агентство называет их «гремлинами», то есть «воображаемыми озорными бесами, которые стали талисманами удачи для многих британских пилотов во времена Второй мировой». Они станут недорогими многоразовыми дронами, способными выполнять роли разведчиков, разумных наблюдателей, да и просто следить за обстановкой. Также их можно будет использовать для устранения целей. В теории «гремлины» могут налететь на вражеский самолет, заглушить связь и радар, обескуражить пилота, оставаясь слишком малыми и многочисленными, чтобы их можно было сбить ракетой или пулеметом.

«Гремлинов» придется делать многоразовыми, но долгоживущими, наряду с «недорогим и недолгоживущим носителем». По мнению руководителя программы в DARPA Дэна Патта, «мы не будем выбрасывать весь носитель, двигатель, авионику и полезный груз после каждой миссии, как в случае с ракетами, но и не хотим поддерживать полное обеспечение и затраты, как в случае с современными многоразовыми системами, рассчитанными на десятилетия работы». Также потребуется хороший искусственный интеллект и ориентация в пространстве, чтобы дроны могли вылетать и возвращаться в авианосец, избегая столкновений в процессе операций. Несложно представить также, как небольшие, разумные и более маневренные военные дроны очень скоро проникнут в область гражданских применений.

«Гремлины» — не единственные продвинутые дроны, которые разрабатывает DARPA. Многие считают дроны преимущественно воздухоплавательной технологией, но DARPA планирует расширить ее также и в морские просторы в форме роботизированных морских платформ. Эти глубоководные узлы могли бы рассеяться по океаническому дну, будучи дистанционно управляемыми при необходимости. Затем они могут всплыть наружу, выпустив водные или воздушные снаряды. Такая система позволила бы разместить военное снаряжение на дне моря до востребования.

Некоторые опасаются, что увеличение милитаризации океанов может иметь тяжелые последствия. В докладе института ООН по исследованию проблем разоружения сказано, что эта технология представляет собой новый способ расширения военных действий в ранее относительно «нетронутой» морской среде, что потребует внедрения новых наборов правил и нормативов, которые еще только предстоит разработать:

«Многие мировые конфликты и горячие точки расположены в прибрежных или оспариваемых водах. С ростом уровня моря, изменением погодных условий и других последствий глобального потепления, доступ к ранее непроходимым областям окажется в морской среде и станет стратегическим пунктом для постоянно растущего числа государств.

Военно-морские роботы, столкновение геополитических интересов и нечеткие международные законы и нормы ведения войны в морских условиях могут потенциально привести к трагическим ситуациям, которые могут затронуть всех нас».

7 интересных проектов DARPA

DARPA – американское агентство Минобороны. Образовано в 1958 и занимается разработкой технологий, применяемых в вооружённых силах. Идея создать исследовательскую оборонную организацию возникла после запуска советского «Спутника». А цель была – показать, что США является лидером технологической гонки. Но агентству, помимо вклада в оборонные системы Америки, удается влиять на технологии, способствовать развитию огромного числа инноваций, изменивших образ жизни многих людей. В числе таких заслуг – развитие GPS, ARPANET (базы для сети Интернет). США продолжает активно вкладывать средства в развитие технологий.

Космический самолет XS-1

Космическая отрасль давно мечтает о шаттле, который бы запускался в космос несколько раз. Но подобные аппараты были применимы для многоразового использования только частично.

Авиационные компании Northrop Grumman, Scaled Composites, Virgin Galactic и DARPA объединилось, чтобы такой механизм все-таки создать.

Разработка должна взлетать вертикально, но приземляться этот беспилотник сможет горизонтально. В итоге был создан XS-1 – космический самолет, разработанный в рамках экспериментального проекта. Из особенностей аппарата: взлет в условиях наименьшей инфраструктуры и возвращение на Землю после того, как на околоземной орбите будет выпущен полезный груз. Желаемое ускорение механизма – 10 махов.
DARPA ставит целью снижение стоимости полета до 5 миллионов долларов, при том, что сейчас цена в 5 раз больше. Беспилотник должен продемонстрировать свое многоразовое использование: 10 раз долететь до орбиты за 10 дней.

Проект X-37B, с момента разработки которого прошло уже более 25 лет, был передан DARPA 10 лет назад и частично перехвачен через несколько лет после этого ВВС США. Однако для выхода на орбиту ему необходимо применять ракету Atlas V.

Первоначальная задумка XS-1 состояла в том, чтобы превратить его в ракетную систему улучшенного плана, на базе которой на орбиту выводился бы другой аппарат. XS-1 должна была использовать сверхзвуковое движение.

Все эти разработки дают толчок для развития таких механизмов, которые позволяют проще достигать космоса. Сейчас от DARPA ожидают новых решений и альтернативных подходов в технологичности, дизайне, стоимости и производительности. Кроме того, нужно оценить возможности и перспективы в гражданской сфере, коммерческом и военном секторах.

Гремлины – дроны-талисманы

DARPA планирует создать дронов, которые запускались бы с самолета. Подобные устройства уже сейчас так просты в применении, что с управлением с земли легко справляются дети, к тому же становятся все более миниатюрными. Новая разработка получила название «гремлины». Название произошло от талисманов пилотов Второй мировой войны.

Гремлины – это недорогие разумные разработки, цель их – наблюдение за обстановкой и разведка.

Другой вариант применения – устранение целей. Дрон способен заглушать связь или радары. Обескураженный пилот становится объектом для ракеты или другого военного оружия.

Разработка должна стать многоразовой и функционировать длительный срок.

Дэна Патта, глава проекта, отмечал, что система не будет работать десятки лет, ее миссия в том, чтобы обеспечивать работу отдельных частей дрона – двигателя, полезного груза, однако поддерживать весь прибор целиком не имеет смысла.

Дрон важно снабдить искусственным разумом. Среди его способностей обещают ориентирование в пространстве, чтобы вылетать из самолетов и возвращаться обратно, избегая столкновений. Высокотехнологичные и маневренные беспилотники имеют все шансы проникнуть и в общественную сферу.

Не только воздушные беспилотники будут в активном применении в будущем. DARPA разрабатывает технологии, которые планируется использовать на водном пространстве как роботизированные платформы. Разработка способна всплывать, выпускать снаряды. Управление осуществляется дистанционно.

Такой способ представляет собой новые возможности для военных действий в той среде океана, которая ранее не была активно затронута. Однако такое использование водного пространства требует введения новых нормативов. ООН в своих выступлениях отмечала, что мировые конфликты происходят на стыке прибрежных точек, оспариваемой местности. Такие факторы, как погодные условия, глобальное потепление, изменяют доступ к ряду точек морской среды, открывая доступ к ним. Разработки роботов в условиях нечетких норм ведения военных действий и столкновения интересов нескольких государств могут иметь печальные последствия.

Тактический робот, производящий энергию

Три года назад возникло множество слухов о создании плотоядного робота. Над страшной разработкой, согласно той информации, трудились военные США. Energy Autonomous Tactical Robot, о котором шла речь, оказался вполне безобидным. Он питается растительной биомассой, чтобы накопить энергию. В пищу годятся веточки, травинки, подходит также бумага и щепки. Переработав все это, робот получает энергию. Более традиционные ресурсы, такие как бензин или дизель, уголь и солнечная энергия, также вполне могут использоваться как источники питания, но не являются основными.

Разработка создавалась для поддержания военных групп в боевых условиях. Устройство способно переносить снаряжение, боевые материалы, оружие или жертв.

Страшные новости о том, что робот будет поглощать людей, сильно взволновали общественность. Гарри Шоелл, генеральный директор Cyclone Power Technologies, который занимался созданием робота, не раз пытался всех успокоить. Он отмечает, что футуристические разработки всегда вызывают опасения людей, но работать в подобном проекте — совершенно не его миссия. Все его роботы будут питаться строго вегетарианской пищей.

В пользу того, что создание плотоядной технологии невозможно, говорит и другой фактор: роботы, которые питаются падалью, не могут появиться на поле боя. По закону, поедание мертвых – осквернение, которое приравнивается к военному преступлению.

Использование технологии возможно также в другой сфере: давно уже планируется создать автомобиль с альтернативными источниками питания. Вполне можно применять пищевые отходы, если отсутствуют средства на бензин.

Memex

Memex – это сеть, которая позволит осуществлять более глубокий поиск во Всемирной паутине. Анонсирована система была в начале 2015 года, хотя процесс ее создания и первые попытки применения на практике начались ранее. DARPA предлагает использовать Memex для поиска в «глубокой паутине» – Deep Web. Современные поисковые системы, как Google или Bing, не могут добраться так глубоко. Глубинный веб или недоступен, или доступен только при помощи зашифрованных сетей Tor или 12P. Известным поисковикам технически не так сложно подключить Deep Web и предлагать его к использованию наравне с другими своими продуктами, но это невыгодно для поисковиков в коммерческом плане.

И вот агентство объявило о продвижении поискового движка Memex. Первоначальная идея системы в том, чтобы активно способствовать правоохранительным органам. Они стремились получить результаты по узкой спецификации интересов, которые коммерческие поисковики выдать не в состоянии. Среди запрашиваемых тем – работорговля, торговля наркотиками и человеческими органами. Memex разработан прежде всего как средство для государственных структур, военного и правоохранительного сектора. Но в тоже время он привлекает внимание и как объект гражданского применения. Благодаря своим уникальным возможностям он может стать конкурентом Google.

Один из участников проекта Memex видит будущее в том, что система позволит находить в сети практически любую информацию, при этом работа будет осуществляться в автоматическом режиме. Все поисковые действия будут осуществляться с применением искусственного интеллекта при помощи машинного обучения. Однажды в системе будут полностью заняты роботы-стажеры, и пока они станут проделывать всю тяжелую работу, ничто не помещает пользователю заниматься таким ответственным делом, как просмотр видео с котиками.

Отражение активной памяти

Эпизодические воспоминания и навыки теперь можно будет восстанавливать в памяти благодаря RAM Replay. Исследователи поставили задачу разработки механизмов усиления декларативной памяти, позволяющей помнить факты, события, опыт, также они разрабатывают механизмы восстановления процедурной памяти, применения бессознательной информация, направленной на использование навыков.

Нейронное воспроизведения способно проигрывать паттерны или системы кодирования памяти. Ученые уже проводили тестирования на животных, которые показали, что вся запомнившаяся информация активируется в процессе сна или в момент бодрствования при помощи нейронного воспроизведения. Именно их изучением и занимается DARPA. Они исследуют частоту активации, промежутки между ними и другие аспекты. Разработки показывают, что запахи или стимуляции головы при помощи электрических импульсов способно повлиять на процесс заучивания конкретного навыка. В тот момент, когда механизм воспроизведения станет понятным, качество приобретения навыков и запоминание перейдет на новый уровень.

Джастин Санчес, один из исследователей проекта, отмечал, что различные нетрадиционные способы работы с памятью человека сегодня популярны в самых разнообразных сферах. Это и технология мнемоники, и специальные программы для смартфонов. Однако большинство этих методик влияют только на некоторые аспекты памяти, в целом же их гораздо больше.

RAM Replay – система, основное назначение которой – укрепление базовых механизмов памяти. Улучшение механизма ведёт к тому, что память становится более надежной даже при большом количестве информации. Применимо такое решение не только в военном секторе и боевой обстановке, но и для общественности в отраслях образования, переквалификации и других.

Истории, сюжеты, нарративы сильно меняют поведение человека и образ мыслей. Американцы оказались заинтересованы в том, чтобы изучать данное направление. Narrative Networks – проект, который был разработан именно с этой целью. Программа позволяет взять сюжет, проанализировать его и подать в строгой и прозрачной форме.

Ранее отслеживание данных проводилось через сбор информации по социальным сетям. Но от анализа сюжета в сетях разработчики перешли к анализу микрофациальных движений – сложно уловимых изменений лица и МРТ-сканированию. Цель – установить, каким образом нарративы и идеи воздействуют на человека.

Документация DARPA заявляет: любой сюжет – это сильное средство влияния на мысли, чувства и поведение. Говоря о потенциально опасных ситуациях, конфликтах, антитеррористических сценариях, любых вопросах, касающихся безопасности, это исследование становится невероятно актуальным. Любая нервная реакция, возникающая как ответ на сюжет, значима для ситуации.

Разработчики проводили ряд тестов. Студентов подключали к системе МРТ и демонстрировали им фильмы Хичкока и «Чужих». Было установлено, что при приближении эмоциональной угрозы информация о внешнем мире, осведомленность о нем, значительно снижается.

Итогом своей работы исследователи видят создание такого устройства, которое бы незаметно определяло воздействие нарратива на психику. Заинтересованность DARPA в технологии волнует многих антропологов. Об этом высказывался Хью Гастерсона, отмечая, что для Пентагона такая тематика слишком «вкусная», чтобы пройти мимо. Хотя большинство людей придерживается мнения, что и без военной неврологии можно будет спать спокойно.

Хищные микроорганизмы и эпидемическое прогнозирование

В DARPA решили установить, почему различные вредоносные микроорганизмы работают на нас или против нас. А все потому, что растет число бактерий, с которыми не справляются даже антибиотики. Угрозу в этой ситуации военные видят из-за возрастающей вероятности применениях устойчивых бактерий в террористических актах.

Бактериальные инфекции реально лечить хищными патогенами. К таким относят Bdellovibrio bacteriovorus и Micavibrio aeruginosavorus, они способны охотиться на сотню патогенов человека и на те, которые устойчивы к лекарственным препаратом в том числе. Методика использования хищных микроорганизмов открывает потенциально новый путь лечения.

Перед тем как активно использовать данную методику на практике, нужно выяснить ряд вопросов. Первое, что необходимо установить, – не будет ли опасно проводить лечение на базе хищных микроорганизмов для человека. Второй аспект касается выработки устойчивости против хищных вирусов. И третье – эффективна ли будет борьба против целевых патогенов. Получив ответы, ученые смогут вывести эффективную методику борьбы против бактерий.

Не только это исследование направлено на борьбу с бактериями. THoR – программа, в рамках которой изучается природа иммунитета, его толерантность как у людей, так и животных. Мэтью Хэпберн, полковник, участвующий в программе, считает, что понимание природы и путей передачи микробов значительно снизит смертность от вредоносных, с трудом поддающихся лечению бактерий.

DARPA работает и с программами, цель которых – препятствовать распространению эпидемий. Для этого они пытаются наилучшим образом прогнозировать эволюцию патогенов и способы их распространения. Год назад в США исследовали вирус Chikungunya. Был проведен конкурс CHIKV, на котором ученые получали определенные наборы данных о вирусе. Наилучшие результаты показала команда из Аризонского университета. Математик Джойслин Лег и ассистент-эпидемиолог Хейди Браун удачно оценили число болезней, проанализировали их пик и продолжительность с момента заболевания. Исследование базировалось на основе данных заболеваний в прошлом году на Карибах. Сущность этой программы – в прогнозировании эпидемии, чтобы заранее иметь возможность удержать вирус и не дать ему эволюционировать. Исследователи стремятся достичь таких показателей, чтобы прогнозы составлялись так же легко, как определение погоды.

DARPA – Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США

DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency ) – это агентство перспективных оборонных исследовательских проектов в составе министерства обороны США, которое отвечает за разработку и внедрение новых технологий в вооруженных силах.

Проект «Фалкон»

DARPA было создано в 1958 году после того, как Советский Союз первым отправил в космос искусственный спутник 1 октября 1957 г. Точнее, изначально появилось ARPA, чьей основной задачей с момента создания было предотвращение появления неожиданных для США технологий в военной сфере, что актуально и в настоящее время. Позднее в название добавилось слово Defense, чтобы подчеркнуть связь агентства с министерством обороны. Кроме этого на DARPA возложены задачи по сохранению технологического превосходства вооруженных сил США, поддержка передовых исследований, способных осуществить прорыв в сфере военных и иных технологий, а также применение продуктов фундаментальных исследований в вооруженных силах и не только.

Штаб-квартира DARPA находится в Арлингтоне (2013), штат Виргиния.

В штате состоит 240 человек, из которых 140 технические работники. С 30 июля 2012 года агентство возглавляет Арати Прабхакару.

Организационная модель DARPA

В рамках организационной модели функционирования DARPA реализует собственный управленческий подход к процессам разработки новых проектов. Суть его в том, что агентство в лице менеджеров программ определяет приоритетные проблемы и ставит научно-технические задачи в виде НИОКР, отбирает исполнителей и осуществляет финансирование и сопровождение проекта. То есть менеджеры проектов обладают максимальной свободой действий в рамках своих полномочий, на них же возлагается обязанность по быстрому принятию решений о начале и завершении проектов, а непосредственно реализацией исследований занимаются исполнители в университетах, исследовательских группах, на малых предприятиях или в больших корпорациях. При таком подходе идет смещение центра постановки задач от заявителя к государству, которое через DARPA осуществляет процесс разработки и внедрения новых технологий от формулировки задачи до получения конечного результата в виде готового продукта.

Проект «Атлас»

Менеджеры проектов обладают не только глубокими научными знаниями, но одновременно являются высококлассными специалистами в сфере организации взаимодействия коллективов привлеченных к работе структур, а также в обосновании и защите отобранных проектов перед широкой общественностью.

DARPA Robotics Challenge

Структура DARPA

Агентство представлено 6 подразделениями:

  1. AEO – подразделение адаптивного управления. Осуществляет исследования в области многофункциональных информационных систем, разработки универсальных программных платформ и модульных аппаратных средств;
  2. DSO – подразделение оборонных исследований. Проводит исследовательские изыскания в области фундаментальной физики и построение новых технологий и техники на новых принципах; другие области приложения исследований – прикладная математика, энергетика, биотехнологии и новые материалы, биомедицинские технологии;
  3. I2O – подразделение инноваций в информационных технологиях;
  4. MTO – подразделение микросистемных технологий;
  5. STO – подразделение стратегических технологий. Основное направление разработок – защита информационных сетей, исследования в области систем связи и устойчивости информационных систем к кибер-атакам, средства радиоэлектронной борьбы, альтернативные источники энергии и энергосбережение;
  6. TTO – подразделение тактических технологий. Проекты современного высокоточного вооружения, новейших космических систем слежения и управления, разработки лазерного оружия, беспилотных средств вооружения и т.д.

DARPA оперирует сравнительно небольшими средствами. Например, в 2012 г. бюджет составил 2,8 млрд. долларов, что менее 1% годовых оборонных расходов США. При этом значимость и влияние данной организации трудно переоценить. Основными инструментами DARPA являются краткосрочные технологические проекты, длящиеся от 3 до 5 лет, которые имеют в наличии новаторские идеи и готовых их реализовать специалистов.

Разработка проектов в DARPA

Проекты отбираются в координатах «уровень риска – уровень полезности для вооруженных сил».

По этому соотношению выделяют следующие виды проектов:

  1. «Высокие риски – высокая отдача». Такие проекты, в основном, и обеспечивают прорывные достижения. Это преимущественно долгосрочные крупные проекты, вовлекающие разные подразделения агентства. В них вкладывается до 60% инвестиций.
  2. «Низкие риски – высокая отдача». Здесь преобладает адаптация и внедрение готовых коммерческих продуктов к имеющимся оборонным потребностям. Сюда направляется до 20% средств.
  3. «Низкие риски – низкая отдача». К таким проектам, получающим до 20% инвестиций, относится разработка технологий, имеющих двойное назначение.

Разработка технологий (реализация проектов) проходит в несколько этапов:

  • выполнение опытно-конструкторских разработок для демонстрации принципиальной возможности реализации технологии;
  • разработка эскизного проекта, технического проекта и изготовление и испытания опытного образца (прототипа);
  • организация мелкосерийного производства;
  • организация массового производства продукции на нужды военных ведомств.

Проект «Аватар»

При кажущемся дублировании функций с другими военными ведомствами создание DARPA направлено на устранение узких мест ведомственных НИОКР и оказание финансовой поддержки тем проектам, которые не попадают в сферу поддержки и финансирования другими структурными подразделениями минобороны США.

DARPA: Driving Critical Technological Surprise

При непосредственной поддержке DARPA

Была разработана и внедрена большая часть технологических новшеств, используемых современными вооруженными силами США. Здесь и новейшее высокоточное оружие, и стелс-технология, и различные средства наблюдения и разведки. Кроме того, разработки DARPA лежат в основе направлений, используемых в гражданской сфере – производство интегральных схем и полупроводниковых приборов, Интернет, графический интерфейс ПК, «облачные» технологии, системы GPS и т.д.

DARPA, являясь фактически ведущим заказчиком инновационных технологий в мире, инициировала развитие индустрии роботов-разведчиков, роботов-невидимок, роботов-спасателей, искусственного интеллекта и биокомпьютеров.

10 разработок DARPA, способных совершить мощнейший технологический прорыв

Американское агентство передовых оборонных исследовательских проектов DARPA образовано в 1985 году после того, как СССР запустило свой первый спутник. Задачей агентства стало поддержание лидерской позиции США в технологической сфере. Если отодвинуть в сторону Соединенные Штаты Америки, то у DARPA имеется множество успехов в своей области: оно приняло участие и помогло в развитии огромного количества разнообразных инноваций технологического характера, повлиявших на жизни миллионов людей по всему миру, начиная от GPS и заканчивая ARPANET, ставшего прародителем интернета. На сегодняшний день инвестируются огромные деньги во множество проектов. Мы представляем вам десять самых значимых современных проектов DARPA.

В 2015 году DARPA впервые поделилось информацией о том, что занимается разработкой новейшей поисковой системы для «темного интернета» (Dark web). Основная его часть не доступна или не удается получить доступ к зашифрованным сетям Tor или 12P. Хотя по сути, современные поисковые системы смогли бы проиндексировать эту темную часть интернета, но отсутствуют финансовый стимул для выполнения таких задач. DARPA назвало этот проект Memex.

RAM Replay-RAM

Этот проект направлен на восстановление различных эпизодов из жизни и умений. В планы входит создание возможности усилить декларированную и процедурную память. Исследования на животных дали определенный результат: полученный опыт в бессознательном режиме активируется во время сна и нейронного воспроизведения. DARPA изучает способы активация этого процесса.

Energy Autonomous Tactical Robot

Сначала появились слухи об ужасной разработке робота, который может питаться плотью, но это были лишь слухи. На самом деле речь идет об уникальном автономном устройстве, которое поглощает растительную и биомассу для получения энергии. На роботе установлены специальные приспособления для удобного сбора растений, бумажных изделий и других природных материалов. Ему не потребуются привычные источники питания, хотя в функциональные возможности такие способы будут включены.

Американским военным стал интересен вопрос о влиянии исторических событий и различных сюжетов на человеческое поведение. Проект получил название Narrative Networks. На данном этапе занимаются анализом микрофациальных малозаметных движений и сканированием МРТ во время разнообразных исторических моментов и происходящих событиях.

Эпидемическое прогнозирование

С каждым годом возрастет угроза появления устойчивых к лекарственным препаратам бактерий. В теории это может стать основой для создания биологического оружия. DARPA пытается заставить такие бактерии функционировать по обратной схеме, помогая человеку. Они пытаются разработать возможность использования хищных патогенов для лечения бактериальных инфекций.

Подобные устройства позволяют контролировать электрическую энергию, распределяя ее между несколькими электродами. Их начали использовать с 1904 года в самом разном оборудовании. DARPA рассчитывает снова сделать актуальными эти устройства. Они обладают отличными показателями устойчивости, но для осуществления проекта потребуется преодолеть все технические ограничения производства вакуумных трубок. Целью станет разработка нового способа производства подобных устройств, позволив военным структурам получить доступ к полосе электромагнитных частот.

DARPA планирует выпустить роботизированную технику, способную играть качественный джаз. Такая цель поставлена по следующей причине: именно это направление музыки требует импровизации, что поможет в дальнейшем научить роботов решать сложные задачи самостоятельно. Эта разработка направлена на создание ИИ моментального реагирования.

В планы DARPA входит строительство самолета, способного достичь орбиты 10 раз за 10 суток, стоимость полета которого будет в несколько раз меньше существующих на данный момент. Одновременно осуществляется оценка потенциала использования этой разработки американскими военными.

QuASAR

Эта разработка должна улучшить существующую на данной момент систему GPS. Будут также созданы более компактные атомные часы высокой надежности, а точность и охват GPS станет в разы больше. Возможно GPS будет полностью заменен, если проект окажется успешным. На данный момент исследуются варианты позиционирования, которые не задействуют GPS.

«Гремлины»

DARPA работает над созданием недорогих многоразовых дронов, которые можно использовать для разведки и наблюдения. Планируется, что они смогут налетать на вражескую технику, заглушая возможность передачи данных и создавая помехи радару. Они будут обладать хорошим искусственным интеллектом, позволяющим самостоятельно ориентироваться в пространстве.

12 невероятных, но существующих проектов DARPA

В фантастическом сериале «За гранью» (Fringe), американское правительство собрало несколько гениев и «загнало» их в супер-лабораторию, дабы они там работали на благо Родины, исследуя небывалые технологии.

Оборонное предприятие DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency — агентство передовых оборонных исследовательских проектов) – что-то вроде этого, правда, здесь все не так наивно – правительство ежегодно выделяет из бюджета на DARPA целых 3,2 миллиарда долларов, в его штате содержатся сотни ученых и… оно настоящее.

DARPA является частью министерства обороны, данное агентство было основано в 1958 году в ответ на наш Спутник. С тех пор DARPA подарила США и миру не одну революционную технологию – взять хотя бы интернет и самолеты «стелс».Текущие проекты организации

DARPA склонна идти революционным путем, а не эволюционным, как это принято в индустрии, отчасти это связано с хорошим финансированием и отсутствием боязни «потерять все» из-за неудачно закончившегося венчурного проекта. Отсюда и фантастические технологии, зарождающиеся как в стенах DARPA, так и в предприятиях-подрядчиках по всей стране. В данной статье рассматривается 12 проектов, кажущихся в наше время научной фантастикой, однако реально существующих и разрабатываемых DARPA:

1. Синтетическая кровь

В сериале «Настоящая Кровь» (True Blood) у вампиров вышло из моды питье крови у девственниц – они перешли на потребление синтетической крови. Вероятно, скоро мы увидим эту самую искусственную кровь в реальности, правда, предназначена она будет уже не для вампиров. Сдача крови донорами – большая проблема, это очень неэффективное дело (возникают неудобства с обязательным совпадением группы, сроком ее хранения и случаями ее заражения). Для американских солдат проблематичность донорства усугубляется надобностью транспортировать кровь из США в «горячие точки» — очень сложно вовремя обеспечить поле боя свежей «жидкостью красного цвета». DARPA озаботилась этой проблемой и занялась разработкой синтетической крови, которую можно будет применять на поле боя (а в будущем и в гражданской медицине). Возможно, в не столь отдаленном будущем мы все будем удивляться, насколько это было примитивно– сдавать кровь.

2. Сенсоры, видящие под землей

Подземные убежища – весьма эффективный способ спрятаться от авиации и артиллерии врага. Однако вскоре стратегию партизанской войны придется менять – DARPA разработала сенсор, позволяющий пилотам в реальном времени видеть все подземные ходы и туннели. Если объединить данный сенсор и бомбы-разрушители бункеров, то получится ультимативное орудие, решающее проблему «кротов».

3. Экзоскелеты

Экипировка солдата ограничена лишь способностью поднимать человеком тяжести. Но что, если солдат получит возможность поднимать и переносить вес в несколько раз больший, чем позволяет его собственный скелет? Вскоре при помощи уже разработанной технологии экзоскелетов вояки смогут с легкостью поднимать и транспортировать вес превышающий вес их тела.

4. Кибернетические насекомые

Разнообразные летательные аппараты вроде БПЛА вовсю производятся и уже используются в разведке, однако их размеры пока не позволяют скрыть факт проведения разведывательной операции от врага. Вот почему DARPA исследует возможности создания кибернетических насекомых небольших размеров. Что еще здорово – можно наладить массовое производство кибер-жуков, печатая их на 3D-принтерах. Способов их применения огромное множество – от все той же военной разведки до сельского хозяйства.

5. Дистанционно управляемые бомбардировщики A-10 Warthog

Военный пилот в самолете – это большой риск, как для самого солдата, так и для военной операции. Во-первых, если самолет собьют, страна может потерять ценного специалиста и просто человека, во-вторых, выполняемое задание может быть провалено благодаря так называемому человеческому фактору (уютно на территории «врага» себя может чувствовать разве что сумасшедший). Но что, если солдат будет находиться в безопасном месте и управлять самолетом дистанционно, подобно тому, как мы играем в Microsoft Flight Simulator? Такое развитие дел вполне вероятно – DARPA уже работает над проектом, результатом которого должно стать создание дистанционно управляемого бомбардировщика A-10 Warthog.

6. Искусственные конечности, контролируемые мозгом

Современные протезы весьма технологичны, однако без возможности управления ими мыслью – они выглядят больше «мертвым грузом». DARPA планирует подключить протезы к человеческому мозгу, так чтобы ими можно было управлять как «родной» конечностью. Прямое использование – это люди с ампутированными ногами и руками, однако есть задумки применения технологии в военном секторе. Например, в паре с экзоскелетами, о которых мы писали во втором пункте.

7. Автомобили для слепых

Нет, это не шутка. В недрах DARPA уже работают над технологией, позволяющей слепым людям управлять автомобилями – зрение заменят электронные сенсоры (вроде лазерных сканеров и видеокамер) и тактильные индикаторы (вроде перчаток, вибрирующих в тот момент, когда нужно свернуть). Технология имеет большие перспективы в том плане, что может эволюционировать в будущем до «автопилота» и вовсе заменяющего водителя (вспомним также проект DARPA Grand Challenge).

8. Летающая субмарина

Как это не дико звучит, но агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США заинтересовано в создании самолета, способного погружаться под воду или подводной лодки, способной летать. Не удивительно – ведь такой аппарат будет иметь превосходные боевые качества. Во время воздушного боя, где силы противника будут преобладать, летающая субмарина может «нырнуть» в волны океана, ошарашив «врага», оставшегося ни с чем.

9. Программируемая материя, изменяющая форму

В любимом всеми нами «Терминаторе 2», Шварценеггер с присущим ему Австрийским акцентом рассказывает, что новый киборг изготовлен из жидкого металла, способного принимать форму «ножей и колющих/режущих предметов». DARPA работает над подобным материалом, способным менять форму. Простейшей сферой применения станет (нет, не T1000), например, антенна, которая будет менять свою форму в зависимости от местоположения и задач на наиболее эффективную.

10. Роботы, передвигающиеся и балансирующие, как животные

Несмотря на то, что за последнее десятилетие робототехника очень сильно продвинулась вперед, современные роботы остаются, все же, неуклюжими. DARPA изменила положение дел и уже создала один из самых страшных роботов во всем мире. Выглядит киборг как безголовая собака, жужжащая своим дизельным двигателем так, как не приснится ни в одном кошмаре. «Собака» по имени BigDog, разработанная по заказу DARPA компанией Boston Dynamics, ведет себя почти как настоящее животное — если ее толкнули, она пытается сохранить баланс и не упасть, причем великолепно с этой задачей справляется (даже на льду). Что будет, если вооружить такого металлического монстра пулеметом – страшно подумать.

11. Пули с лазерным наведением

Человечество достигло невероятного прогресса в области бомбардировок. Мы прошли путь от неразборчивых ковровых бомбардировок до бомб с точечным лазерным и тепловым наведением. Что касается обычных пуль, они все еще «глупы» и «прямолинейны». DARPA собирается разработать пули, способные изменять свою траекторию в процессе полета к цели. Стрелки забудут о расчете скорости ветра, учете дождя и влажности – пуля всегда будет попадать в «десятку».