军事评论

DARPA报告概述

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可编程病毒的生物传感器; 在分子水平上增加耐力; 基于冲突信息的有意识的决策机器人; 征服致命疾病的原子大小的纳米机器人不是对新科幻小说的评论,而是对DARPA报告的内容。




DARPA不仅仅使用科学知识来创造新技术 - 它为自己设定了极其创新的任务,并开发了解决这些任务的知识领域。 在苏联向太空发射Satellite-1958后,DARPA先进防御研究项目机构在1创建。 这对美国人来说是一个完全的惊喜,DARPA的使命是“防止意外”,技术上领先于其他州。 DARPA不仅仅使用科学知识来创造新技术 - 它为自己设定了极其创新的任务,并开发了解决这些任务的知识领域。

DARPA的年度预算为3,2亿美元,员工人数不超过数百人。 这个小型组织如何设法创造像无人机,M-16步枪,红外光学,GPS和互联网这样的东西? DARPA在2001-2009的负责人Anthony J. Tether强调了其有效性的以下原因:

1。 由世界级员工和表演者组成的跨学科团队。 DARPA正在寻找工业,大学和实验室的人才,汇集理论和实验行业的专家;
2。 外包支持人员;
3。 扁平的非等级结构确保了信息的自由和快速交换;
4。 自治和摆脱官僚障碍;
5。 项目方向。 平均项目持续时间为3-5年。

创造一个超级士兵 - 一个更快,更强,更强,更敏感,更能抵抗疾病和压力 - 这是全世界军队的梦想。 DARPA在这方面的成功令人震惊。 更详细地考虑她的项目。

生物适应 - 机制和实施
(生物适应,装配和制造)


该项目正在研究生物体适应各种外部和内部条件(温度差异,睡眠剥夺)的能力,并利用适应机制创造新的生物相互作用恢复材料,包括生物和非生物。 在2009中,进行骨折的数学模型,并开发出完全重复真实骨骼的机械特性和内部结构的材料。


肌腱(左)和骨(右)



在2009中,进行骨折的数学模型,并开发出完全重复真实骨骼的机械特性和内部结构的材料。


之后,产生可吸收的液体胶,以便在骨折和受伤的情况下恢复骨骼;在动物身上进行测试。 如果单次注射这种胶水足以快速愈合骨折,则希望随着时间的推移,其他疾病也将从根本上简化。

生物学中的纳米结构
(生物学中的纳米结构)


前缀“纳米”表示“十亿分之一”(例如,秒或米),在生物学中,“纳米结构”表示分子和原子。


昆虫间谍配备了传感器


在这个DARPA项目中,纳米生物传感器被创造用于外部使用和纳米电动机供内部使用。 在第一种情况下,纳米结构附着在昆虫间谍上(它们记录信息,控制运动); 在第二部分,未来学家库兹威尔在预测人与机器完全融合到2045年之际谈到了血液中的这些纳米机器人。

纳米结构(特别是蛋白质)的理想特性,DARPA科学家不寻求在显微镜下进行实验和数学计算。

人工管理的神经设备
(人体辅助神经装置)


该计划为理解大脑语言提供了理论框架,并寻求神经学,计算科学和新材料科学的答案。 矛盾的是,为了理解大脑的语言,科学家们更喜欢对其进行编码。

人工神经元是一种数学函数,以简化的形式再现大脑神经细胞的功能; 一个人工神经元的输入连接到另一个人工神经元的输出 - 获得神经网络。 半个世纪前,控制论的创始人之一Warren McCulloch(Warren Sturgis McCulloch)证明神经网络(实际上是计算机程序)能够执行数值和逻辑运算; 它们被认为是一种人工智能。


神经元 - 大脑的结构单位


通常情况下,神经网络的爱好者会增加神经网络中神经元的数量,DARPA会更进一步 - 并模拟短期记忆。

在2010中,DARPA致力于破译灵长类动物的短期和长期记忆;在2011中,它打算产生神经接口,刺激并记录大脑中的几个神经活动通道。

“记忆代码”将允许恢复士兵受损大脑中的记忆。 谁知道,也许这种编码和记录一个人的记忆的方式将帮助未来的人们不遗憾地离开他们的老化身体并进入人工的 - 完美和持久?

无框组织工程
(无支架组织工程)


直到最近,生物人工器官在取自动物或人类供体的三维框架上生长。 从供体细胞中纯化出Karsas,接种患者的干细胞,并且在移植期间不会引起后者的排斥反应。


小鼠胚胎干细胞


当在“无框组织工程”程序框架内生长器官和组织时,它们的形状通过非接触方法调节,例如磁场。 这使您可以绕过框架生物工程的限制,并允许您同时控制各种类型的细胞和组织。 实验DARPA植入无框架法生长的多细胞骨骼肌是成功的。


胚胎干细胞在显微镜下


这是否意味着现在DARPA已经解开了生长最难以想象的物种和形态的生物人工器官,包括那些在自然界中找不到的物质? 请继续关注更新!

可编程物质
(可编程物质)



微型机器人折纸,折叠和展开命令


“可编程物质”开发出一种新的物质功能形式,其粒子能够根据命令聚集成三维物体。 这些对象将具有其传统对应物的所有属性,并且能够独立地“理解”原始组件。 可编程物质还具有改变其形状,性质(例如,导电性),颜色等的能力。

生物和医疗技术的突破
(突破性的生物和医疗技术)


该计划的主要目标是:利用微系统技术(电子,微流体,光子学,微机械)实现许多成就 - 从细胞操作到保护和诊断手段。 今天的微系统技术已经达到了足够的成熟度和精细度; DARPA打算用它们来提高细胞基因组的选择,分析和编辑速度数十倍。


DNA是一种储存遗传信息的核酸


该项目的目标是从大群体中仅选择一个细胞,捕获它,对其DNA进行必要的改变,并在必要时进行繁殖。 开发广泛的应用 - 从防止生物 武器 了解恶性肿瘤的本质。

光子与哺乳动物神经系统组织相互作用的新知识将允许产生光子微型植入物,其允许恢复脊髓损伤患者的感觉和运动功能。 还将创建士兵的助听器,这将改善他们的听力,淹没大声的射击声。 这些装置将空前减少战场上恶化和听力损失的数量。

合成生物学
(合成生物学)


该计划在生物学基础上开发革命性材料,可用于化学和生物传感器,生物燃料的生产和污染物的中和。 该计划基于生物过程算法的创建,允许创建无与伦比的复杂性的生物系统。


骨骼上的干细胞


在2011,计划创建一些技术,使计算机能够学习,得出结论,应用从以往经验中获得的知识,并智能地回应他们以前从未遇到的事情。 新系统将具有卓越的可靠性,自主性,自我调整,将与人合作,而不需要他经常干预。

仍然希望DARPA能够在其合理的计算机上投资一种容忍程序,这种程序对于那些与人工智能不同,并不总是理性和逻辑地行事的人。

自我维持的学习
(引导学习)


计算机将以与人类相同的原则获得研究复杂现象的能力:在特殊课程的帮助下,包含复杂程度越来越高的概念。 对新材料的成功研究将取决于对先前水平的知识的同化。 培训材料,示例,行为模式,模拟器,链接将用于培训。 这对于自治军事系统来说非常重要,自动军事系统不仅应该了解做什么和为什么做,还要想象在哪些情况下这样做更不合适。

强大的机器人技术
(强大的机器人技术)



BigDog移动机器人布局


先进的机器人技术将使自主平台(自主平台的一个例子--BigDog)能够感知,理解和建模他们的环境; 在不可预测,异质和危险的地形中移动; 没有人的帮助处理物体; 根据计划目标做出明智的决定; 与其他机器人协作并在团队中工作。 这些移动机器人的能力将帮助士兵在各种条件下:在城市,地面,空中,太空,水下。

移动机器人的主要任务是:为士兵的利益独立执行任务,即使在没有GPS的情况下在太空中导航,在困难的地形上移动,这些地形可能是山脉,部分被毁坏或者充满碎片和碎片。 该机器人还计划在变化的环境中接受行为训练,提高其视野和对情况的了解; 他甚至可以预测其他移动物体的意图。 杂波和噪音不会分散移动机器人移动的注意力,当另一个机器人在路上切割它时,它总是保持镇静。


移动机器人BigDog的测试


已经创造了能够以人类速度运行的机器人,以及具有四个轮子和两只手(每个都有五个手指,如人类)的机器人。 新一代的机器人也将有所触动。

仿生计算机
(仿生计算)


生物大脑中发生的过程被建模并在“认知人工制品”(认知人工制品)中实施,人工制品被置于机器人中 - 新一代自主适应性机器的代表。 他将能够识别图像,根据外部条件调整他的行为,并具有学习和学习的能力。


人工建模的神经网络


在2009中,已经建模了数百万个神经元,以及具有短期记忆的神经群自发形成的过程。 创建像蜜蜂机器人,可以从外部世界读取信息并在其中行动; 机器人无线连接到一组模拟神经系统的计算机。

在2010中,DARPA已经为1模拟了一百万个丘脑皮层神经元,这种类型的神经元位于丘脑和大脑皮层之间,负责从感官传递信息。 任务是改进神经网络模型,并教他们根据有关环境的信息以及“内部价值”做出决策。

2011年的任务是创建一个模拟神经系统的自主机器人,它能够将三维物体与交替的图像隔离开来。

随着心脏的沉没,这种材料的作者遵循机器人的发展和神经网络建模的进展,因为当这些技术的组合将人类意识转移到机器人的身体(其中,及时修复,尽可能长)时,这一天并不遥远。

非传统疗法
(非常规治疗学)


该项目正在开发独特的非传统方法,以保护士兵免受各种自然和人工造成的病原体的侵害。 事实证明,新药的发明在这场斗争中的效果不如强化人体免疫系统。

DARPA报告概述

人肠上皮细胞中的免疫细胞


利用数学和生物化学方法,研究人员专注于发明用于生产具有所需特性的蛋白质的全新,快速且廉价的方法,包括单克隆抗体(这是一种免疫系统细胞)。 新技术将把疫苗生产的时间从几年(甚至在某些情况下,几十年)减少到几周。

因此,借助于人的人工免疫系统的装置,在短时间内产生了针对猪流感疫苗(H1N1)的疫苗。

在议程上 - 生存与致命疾病的失败,直到免疫力发展,或没有得到适当的治疗,以及需要开发临时保护,以防止一个人根本没有免疫力的疾病。

2011年度计划 - 针对任何已知,未知,自然或人工病原体的创新方法,以及使用所开发技术增加病原体100次数的致死剂量的证明。

外部保护
(外部保护)


该方案正在开发各种保护士兵免受化学,生物和放射性攻击的手段。 成功验证的材料之一是基于聚氨酯的自清洁化学试剂。 正在开发用于化学防护服的新型织物,其中身体可以“呼吸”并进行热交换,在化学不可渗透的外壳后面。

谁知道,有可能在这种面料的西装上很快就能在水下或其他星球上舒适地存在?

适应性化学传感器
(任务适应性化学传感器)


现代传感器还不能将灵敏度(测量单位 - 万亿分之一的颗粒数)和选择性(即区分不同类型分子的能力)结合起来。

该计划旨在创建一种化学传感器,可以避免这种限制,同时便携且易于使用。 结果超出了预期 - 创建了一个传感器,其最高灵敏度与出色的选择性相结合(在测试不同气体的混合物时几乎没有误差)。


通过呼吸诊断肺癌的化学传感器


如果DARPA还将其革命性多传感器的尺寸缩小到原子水平(纳米技术允许),它将能够全天候监控其所有者的健康状况。 如果传感器还命令去看医生并通过互联网订购食物将是很好的(在后一种情况下,存在危险,而不是啤酒和比萨饼,他将选择西兰花和橙汁)。

迁移结构
(可重构结构)


开发出可移动的软材料,并改变其形状和尺寸,创造出具有适当特性的机器人。 用于腿部和臂部的衬里材料(磁铁和刺)也是由允许25支脚(超过9仪表)爬过墙壁的材料制成。 目前尚不清楚软机器人和新攀登设备将如何延长人类生命,但毫无疑问,它们将使其多样化并可能导致新体育运动的出现,那些想要节省火车票和住房的人将能够做到,附在天花板上。

生物基材料
(生物衍生材料)


该计划的兴趣领域扩展到具有独特电气和机械特性的生物分子材料的发现。 已经研究了用于肽,病毒,丝状噬菌体的生物催化和生物样品的新方法。

研究了具有可定制特性的原始表面:光的纹理,吸湿性,吸收,反射/透射。 具有可编程特性的混合有机 - 无机结构正在开发中,这将构成创建具有高性能的传感器的基础,以及具有独特属性的其他设备。

Neovision-2

人和动物的视野具有非凡的能力:识别,分类和研究新物体只需要几分之一秒,而对于计算机和机器人来说,这是迄今为止非常困难的。 Neovision-2计划开发了一种综合方法,用于开发机器识别物体的能力,再现哺乳动物大脑视觉通路的结构。

这项工作的目的是创建一个能够收集,处理,分类和传输视觉信息的认知传感器。 用于传输哺乳动物视觉信号的算法已经被阐明,并且正在开发一种能够在5秒内识别超过90%的各种类别的10对象的装置。

对传感器的进一步研究旨在减小其尺寸(它应该与人类视觉设备相当),增加耐用性和可靠性。 最终,传感器应该能够在20 km的距离内以小于2秒的时间识别超过4的各种类别的物体。

显然,DARPA不会停留在此,下一个传感器已经优于人类视觉能力。

神网
(神经科学技术)



非侵入性神经接口


该计划利用神经心理学,神经影像学,分子生物学和认知科学的最新进展来保护正在经历日常压力的士兵的身心认知功能。 战场上的严峻条件使得战斗机的能力变得如此重要,如记忆,训练,决策,多任务处理。 因此,战斗机的快速响应和充分响应的能力急剧下降。

这种压力的长期影响,包括分子和行为,仍然很少被研究。 神经技术计划利用相关科学的最新发展,以及神经接口技术,开发急性和慢性压力对人类影响的分子模型,并寻找保护,支持和恢复士兵认知功能的方法。

在分子和遗传水平上,DARPA检查四种主要类型的压力(精神,身体,疾病和睡眠剥夺),准确测量压力的方法,以及适应压力和对压力反应不足的机制。

在2009中,神经科学的使用降低了在2时间训练士兵的速度。 正在制定方法以提高培训的有效性,提高注意力和记忆力; 神经接口应该更快,更容易使用。

生物设计
(Canada的BioDesign)


生物设计是生命系统功能的使用。 生物设计利用有效的自然观念,同时在分子生物学和基因工程的帮助下消除了进化发展的不良和偶然后果。

一个具有如此无害名称的程序正在研究 - 不亚于 - 一种传输细胞死亡信号的机制以及使这种信号静音的方法。 报告称,在2011中,将创建可以无限期存在的再生细胞集落。 他们的DNA将包含一个特殊的代码,可以防止伪造,以及类似序列号的东西,“像枪一样。”

我想相信中国黑客仍然能够破解不朽细胞的保护代码,将它们大量投放市场并让每个人都可以访问它们。

可靠的神经接口
(可靠的神经接口技术)



脑植入纳米涂层


该计划致力于开发和深化从神经系统中提取信息的技术,并将其传递给“增加自由度的装置”(自由度机器),假肢等。 神经接口不是一种新技术,对许多人而言,它已经成功地令人失望,因为它无法超越自然界发明的机制。 但DARPA并不气馁,研究周围神经系统,扩大通道数量以增加通过神经接口传输的信息量,并从根本上开发出新型的这些设备。 在2011年,计划用一百个频道建立神经接口,一年内不超过一个应该失败。


***


永生细胞,编辑基因组,人工器官和组织,免疫,无故障工作,具有基本新特性的材料,人工智能,有意识的机器人和程序 - 人们的印象是,每个DARPA项目都以自己的方式接近人类生命的一个根本延伸,蛋白质身体还是人造的。


强大,人性化,不朽 - 也许这就是2045中机器人的样子?


快速发展的神经网络建模为意识转移到另一个身体奠定了基础,机器人创造了越来越完美的身体。 也许,数学家和物理学家将领先于生物学家,并且编辑基因组,随着时间的推移从DNA中随机,不必要和危险的区域中积累,随着时间的推移,这些区域将变得像去理发师那样熟悉和可访问。

将所有这些技术结合在一起将像连锁反应一样,在科学方面产生新的突破。 DARPA拥有足够的知识,技能和资金。 但是,为什么军队需要一个不朽的士兵,他将比他的指挥官和他的创造者更长寿?

一个不朽的人是一个与理想主义相等的探索太空的项目,它的命运也许根本不相同,与结果相比,实施所需的资源是微不足道的。

亚里士多德,黑格尔和达尔文将他们前辈的许多代人所收集的知识系统化,很少有人记得。 几个世纪以来积累的化学元素的知识 - 门捷列夫在他着名的桌子上总结并进入 历史。 “如果我比其他人看得更远,那只是因为我站在巨人的肩膀上,”艾萨克·牛顿喜欢重复。

分散的技术使我们更接近永生,正在等待将他们聚集在一起并将他们团结在一起的人。 我希望俄罗斯这样做 - 一个寻求其身份的国家,尽管如此,科学学校依然强大,理想主义者不会被翻译。
原文出处:
http://2045.ru
12 评论
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  1. Igarok
    Igarok 3二月2012 08:42
    +1
    我们只有在经历过战争的工程师和军队中才有这样的机构,而不是像我们喜欢在各地建立一个愚蠢的官僚机构那样。
    1. 苦行者
      苦行者 3二月2012 09:39
      +6
      罗戈津(Rogozin)创立了战略分析与计划局,负责长期发展战略,包括 在科学和先进技术经济学领域。
      罗戈津后来在Twitter上的微博中写道:“这种结构将在俄罗斯联邦政府领导下的军事工业委员会科学技术委员会的主持下运作。政府内部没有关于设立新机构的消息。” 他还指出,该机构应该是一种科学结构,而不是官僚机构-“官僚化已不止一次破坏了真正的主动行动。”
      根据罗戈津的说法,该机构将必须为特定时期内俄罗斯发展的主要军事,经济,科学和技术方向制定战略。 在此基础上,将对俄罗斯武装部队对适当武器的需求以及武装斗争形式的发展作出预测。 还将就国内国防工业的技术和工业发展提出建议。

      http://txt.newsru.com/russia/28jan2012/rogozin.html
    2. 瓦纳加
      瓦纳加 3二月2012 11:52
      0
      我们不需要这样的机构。 难怪今年将关闭。
      1. 瓦纳加
        瓦纳加 3二月2012 12:04
        0
        现在,如果有人感兴趣,则第一个链接。
        http://yandex.ru/yandsearch?text=+Опыт+Управления+перспективных+исследований++МО
        +美国+%28 DARPA%29&lr = 11212
  2. Igarok
    Igarok 3二月2012 10:06
    +2
    Quote:苦行僧
    罗戈津(Rogozin)创立了战略分析与计划局,负责长期发展战略,包括 在科学和先进技术经济学领域。

    所以并不是所有人都迷路了。向您询问信息+ 1
  3. 755962
    755962 3二月2012 13:40
    0
    和开发工作,像这样的外骨骼
  4. GurZa
    GurZa 3二月2012 13:58
    0
    看到我们在这些领域的发展很有意思。
    但我认为生物技术的真正用途仍然遥不可及,尽管它们当然需要以尽可能快的速度引入医学领域。
    1. lightforcer
      lightforcer 3二月2012 18:37
      +3
      介绍了。 但是成本非常昂贵,这是单独购买的。 如果只有紧急情况部或大型中心,城市医院将永远无法获得这一优惠。 如果有兴趣,请尽可能参加医疗设备展览会。
  5. 弗兰格尔
    弗兰格尔 3二月2012 22:28
    +1
    现在该创建DARPA的俄罗斯类似物了。
  6. киргиз
    киргиз 7二月2012 08:45
    0
    等等等等,也许没有必要死在那里,做废话,国会最近讨论了这些寄生虫冒险家,他们是各种研究机构和生产公司的游说者,并唱歌,如果美国债务为3,2万亿美元,如果将苏联付给美国,可以增加5亿到15亿。 15万亿美元的债务不会有任何癌症或艾滋病,并且火星已经掌握
  7. 古诺里
    古诺里 11 1月2015 12:35
    0
    酷,如果实施这些能够赢得全人类的项目,谁将是第一个吐口水的人
  8. 达达焦油
    达达焦油 29 March 2018 12:32
    0
    该报告仅包含未分类的部分。 但是“悲伤”是,达普拉实际上是一个军事部门:也就是说,是为了杀人,而不是为了对待人民。 美国完全肯定并正式放弃了对生物武器发展的任何控制。 英国人和美国人也拒绝清算有关化学武器的军事计划(顺便说一下,还有其储备)。 此外,几乎所有俄罗斯的邻国(包括哈萨克斯坦的“ CSTO盟友”类型,他们急忙将俄语改为美国)都位于美国高度机密和纯军事实验室的边界上,以应用这些发展数据,等等。出于其预期目的-在不损害盎格鲁-撒克逊人的情况下有选择地破坏了特定的俄罗斯和其他俄罗斯国籍。这是现实世界的运作方式,而不是有关“医学”和“机器人”的童话故事。