Resumen del informe DARPA
DARPA no solo utiliza el conocimiento científico para crear nuevas tecnologías, sino que se impone tareas radicalmente innovadoras y desarrolla áreas de conocimiento a través de las cuales se resolverán estas tareas. La Agencia de Proyectos de Investigación de Defensa Avanzada DARPA se creó en 1958 después de que la Unión Soviética lanzó Satellite-1 al espacio. Esto fue una completa sorpresa para los estadounidenses, y la misión de DARPA era "evitar sorpresas", así como tecnológicamente por delante de otros estados. DARPA no solo utiliza el conocimiento científico para crear nuevas tecnologías, sino que se impone tareas radicalmente innovadoras y desarrolla áreas de conocimiento a través de las cuales se resolverán estas tareas.
El presupuesto anual de DARPA es de $ 3,2 mil millones, el número de empleados no excede varios cientos. ¿Cómo se las arregla esta pequeña organización para crear cosas como un avión no tripulado, un rifle M-16, óptica infrarroja, GPS e Internet? Anthony J. Tether - Jefe de DARPA en 2001-2009 - destaca las siguientes razones por su efectividad:
1. Un equipo interdisciplinario de empleados e intérpretes de clase mundial. DARPA está buscando talento en la industria, universidades, laboratorios, reuniendo a especialistas de las industrias teóricas y experimentales;
2. Outsourcing de personal de apoyo;
3. La estructura plana no jerárquica garantiza el intercambio libre y rápido de información;
4. Autonomía y libertad de obstáculos burocráticos;
5. Orientación del proyecto. La duración promedio del proyecto es 3-5 años.
Crear un súper soldado: un sueño más rápido, más fuerte, más fuerte, más susceptible, más resistente a las enfermedades y el estrés: el sueño de los militares en todo el mundo. Los éxitos de DARPA en esta área son asombrosos. Considera sus proyectos con más detalle.
Adaptación biológica - mecanismo e implementación.
(Adaptación Biológica, Montaje y Fabricación).
El proyecto está estudiando la capacidad de los organismos vivos para adaptarse a una amplia gama de condiciones externas e internas (diferencias de temperatura, privación del sueño) y utiliza mecanismos de adaptación para crear nuevos materiales de recuperación biointeractivos, tanto biológicos como abióticos. En 2009, se realizó un modelo matemático de una fractura ósea y se desarrolló un material que repite completamente las propiedades mecánicas y la estructura interna de un hueso real.
Después de eso, se creó una cola líquida absorbible para restaurar el hueso en caso de fracturas y lesiones; se probó en animales. Si una sola inyección de este pegamento es suficiente para curar rápidamente una fractura, se espera que con el tiempo, otras enfermedades también se simplifiquen radicalmente.
Nanoestructuras en biología.
(Nanoestructura en biología)
El prefijo "nano" significa "una mil millonésima parte" (por ejemplo, segundos o metro), en biología, "nanoestructuras" significa moléculas y átomos.
En este proyecto DARPA, se crean sensores nanobiológicos para uso externo y nanomotores para uso interno. En el primer caso, las nanoestructuras están unidas a espías de insectos (registran información, controlan el movimiento); en el segundo, el futurólogo Kurzweil habló sobre estos nano-robots en la sangre cuando predijo una fusión completa de hombre y máquina para el año 2045.
Las propiedades deseadas de las nanoestructuras (especialmente las proteínas), los científicos de DARPA no buscan experimentos bajo el microscopio, y cálculos matemáticos.
Neurodispositivos de gestión humana
(Dispositivos Neuronales Asistidos Humanos)
El programa desarrolla un marco teórico para comprender el lenguaje del cerebro y busca las respuestas de la neurología, las ciencias computacionales y la ciencia de nuevos materiales. Paradójicamente, para entender el lenguaje del cerebro, los científicos prefieren codificarlo.
Una neurona artificial es una función matemática que reproduce de forma simplificada la función de las células nerviosas del cerebro; la entrada de una neurona artificial está conectada a la salida de otra, se obtienen las redes neuronales. Warren McCulloch (Warren Sturgis McCulloch), uno de los fundadores de la cibernética, hace medio siglo, demostró que las redes neuronales (que, de hecho, son programas informáticos) son capaces de realizar operaciones numéricas y lógicas; Son considerados un tipo de inteligencia artificial.
Por lo general, los amantes de las redes neuronales van por el camino de aumentar el número de neuronas en ellas, DARPA fue más lejos y modeló la memoria a corto plazo.
En 2010, DARPA trabajó en descifrar la memoria a corto y largo plazo en primates, en 2011, pretende producir interfaces neurales que estimulan y registran varios canales de actividad nerviosa en el cerebro.
El "código de memoria" permitirá restaurar la memoria en el cerebro dañado de un soldado. Quién sabe, tal vez esta forma de codificar y registrar la memoria de una persona ayudará a las personas del futuro a dejar sus cuerpos envejecidos sin arrepentirse y pasar a los artificiales, ¿perfectos y duraderos?
Ingeniería de tejido sin marco
(Ingeniería de tejido libre de andamios)
Hasta hace poco, los órganos bioartificiales se cultivaban en un marco tridimensional tomado de animales o de un donante humano. Karsas se purificó a partir de células donantes, se sembró con las células madre del paciente y no causó rechazo en estas últimas durante el trasplante.
Al cultivar órganos y tejidos en el marco del programa "Ingeniería de tejido sin marco", su forma se regula mediante un método sin contacto, por ejemplo, un campo magnético. Esto le permite evitar las limitaciones de la bioingeniería de cuadros y le permite controlar simultáneamente varios tipos de células y tejidos. Los experimentos DARPA de implantación de músculo esquelético multicelular, crecido sin el método de marco, fueron exitosos.
¿Significa esto que ahora DARPA tiene manos desatadas para cultivar órganos bio-artificiales de las especies y formas más inimaginables, incluidas las que no se encuentran en la naturaleza? ¡Estén atentos para las actualizaciones!
Materia programable
(Materia programable)
La "materia programable" desarrolla una nueva forma funcional de la materia, cuyas partículas son capaces de reunirse en objetos tridimensionales al mando. Estos objetos tendrán todas las propiedades de sus contrapartes convencionales, así como también podrán "entender" de manera independiente los componentes originales. La materia programable también tiene la capacidad de cambiar su forma, sus propiedades (por ejemplo, la conductividad eléctrica), el color y mucho más.
Gran avance en tecnología biológica y médica.
(Tecnologías Biológicas y Médicas de vanguardia)
El objetivo principal del programa: el uso de tecnologías de microsistemas (electrónica, microfluidos, fotónica, micromecánica) para una serie de logros, desde manipulaciones celulares hasta medios de protección y diagnóstico. Las tecnologías de microsistemas de hoy han alcanzado suficiente madurez y elaboración; DARPA pretende usarlos para aumentar la velocidad de selección, análisis y edición del genoma celular varias docenas de veces.
El objetivo del proyecto es seleccionar solo una célula de una gran población, capturarla, realizar los cambios necesarios en su ADN y, si es necesario, propagarla. El desarrollo de una amplia gama de aplicaciones, desde la protección contra biológicos armas Para entender la naturaleza de los tumores malignos.
El nuevo conocimiento de la interacción de los fotones con los tejidos del sistema nervioso de los mamíferos permitirá crear microimplantes de fotones que permitan restaurar la función sensorial y motora de las personas con lesión de la médula espinal. También se crearán audífonos de protección para los soldados, que mejorarán su audición, ahogando los ruidos de los disparos. Estos dispositivos reducirán sin precedentes la cantidad de casos de deterioro y pérdida de audición en el campo de batalla.
Biología sintética
(Biología sintética)
El programa desarrolla materiales revolucionarios sobre una base biológica que pueden utilizarse en sensores químicos y biológicos, la producción de biocombustibles y la neutralización de contaminantes. El programa se basa en la creación de algoritmos para procesos biológicos, lo que permite crear sistemas biológicos de complejidad insuperable.
En 2011, se planea crear tecnologías que permitan que las computadoras aprendan, saquen conclusiones, apliquen el conocimiento obtenido de la experiencia anterior y respondan de manera inteligente a cosas que nunca antes habían encontrado. Los nuevos sistemas tendrán una fiabilidad excepcional, autonomía, autoajuste, cooperarán con la persona y no requerirán una intervención demasiado frecuente por parte de él.
Queda por esperar que DARPA invierta en sus computadoras razonables un programa de tolerancia hacia las personas que, a diferencia de la inteligencia artificial, no siempre se comportan de manera racional y lógica.
Aprendizaje autosostenido
(Aprendizaje de arranque)
Las computadoras adquirirán la capacidad de estudiar fenómenos complejos siguiendo el mismo principio que las personas: con la ayuda de planes de estudio especiales que contienen conceptos de nivel creciente de complejidad. El estudio exitoso de nuevo material dependerá de la asimilación del conocimiento del nivel anterior. Se utilizarán materiales de capacitación, ejemplos, patrones de comportamiento, simuladores, enlaces para la capacitación. Esto es extremadamente importante para los sistemas militares autónomos, que no solo deben entender qué hacer y por qué, sino también imaginar en qué casos es más inapropiado hacerlo.
Robótica robótica
(Robótica robusta)
Las tecnologías avanzadas de robótica permitirán a las plataformas autónomas (un ejemplo de una plataforma autónoma, BigDog) percibir, comprender y modelar su entorno; moverse en terrenos impredecibles, heterogéneos y peligrosos; manejar objetos sin ayuda humana; tomar decisiones inteligentes de acuerdo a metas programadas; Colabora con otros robots y trabaja en equipo. Estas habilidades de los robots móviles ayudarán a los soldados en una variedad de condiciones: en la ciudad, en el suelo, en el aire, en el espacio, debajo del agua.
Las tareas principales de un robot móvil son: realizar tareas de forma independiente en interés de un soldado, navegar en el espacio incluso en ausencia de GPS, moverse por terrenos difíciles, que pueden ser montañas, parcialmente destruidas o llenas de escombros y escombros. El robot también está planeado para ser entrenado en comportamiento en un entorno cambiante, mejorando su visión y comprensión de la situación; Incluso puede predecir las intenciones de otros objetos en movimiento. El desorden y el ruido no distraen al robot móvil para que no se mueva, siempre mantiene su compostura cuando otro robot lo corta en la carretera.
Ya se han creado robots capaces de correr a velocidades humanas, así como robots con cuatro ruedas y dos manos (cada uno con cinco dedos, como humanos). Los robots de la nueva generación también tendrán un toque.
(Computación Biomimética)
Los procesos que ocurren en el cerebro de un ser vivo se modelan e implementan en un "artefacto cognitivo" (artefacto cognitivo), el artefacto se coloca en un robot, un representante de una nueva generación de máquinas adaptativas autónomas. Podrá reconocer imágenes, ajustar su comportamiento según las condiciones externas y tener la capacidad de aprender y aprender.
En 2009, un millón de neuronas ya fueron modeladas, así como el proceso de formación espontánea de grupos neuronales con memoria a corto plazo. Creado como un robot abeja que puede leer información del mundo exterior y actuar en él; el robot estaba conectado de forma inalámbrica a un grupo de computadoras que simulaban el sistema nervioso.
En 2010, DARPA ya ha modelado 1 un millón de neuronas talamocorticales, este tipo de neurona está ubicada entre el tálamo y la corteza cerebral y es responsable de transmitir información desde los sentidos. La tarea es mejorar el modelo de redes neuronales y enseñarles a tomar decisiones basadas en información sobre el entorno, así como en "valores internos".
La tarea para 2011 año es crear un robot autónomo con una simulación del sistema nervioso, que será capaz de aislar objetos tridimensionales de imágenes alternas.
Con el hundimiento del corazón, el autor de este material sigue la evolución de los robots y el progreso en el modelado de redes neuronales, ya que el día no está muy lejos cuando la combinación de estas tecnologías permitirá que la conciencia humana se transfiera al cuerpo del robot (que, con la reparación oportuna, durante el mayor tiempo posible).
Terapia no tradicional
(Terapéutica no convencional)
El proyecto está desarrollando enfoques no tradicionales únicos para proteger a los soldados de una amplia gama de patógenos naturales y creados artificialmente. Resultó que la invención de nuevos fármacos es menos efectiva en esta lucha que los medios para fortalecer el sistema inmunológico humano.
Utilizando un enfoque matemático y bioquímico, los investigadores se han centrado en la invención de métodos radicalmente nuevos, rápidos y económicos para producir proteínas con las propiedades deseadas, incluidos los anticuerpos monoclonales (este es un tipo de células del sistema inmunológico). Las nuevas tecnologías reducirán el tiempo de producción de vacunas de varios años (e incluso, en algunos casos, décadas) a semanas.
Así, se creó una vacuna contra la epidemia de gripe porcina (H1N1) en poco tiempo con la ayuda del aparato del sistema inmunitario artificial de una persona.
En la agenda están: supervivencia con la derrota de enfermedades mortales hasta que se desarrolle la inmunidad, o no se reciba el tratamiento adecuado, y la necesidad de desarrollar una protección temporal contra las enfermedades de las que una persona no tiene inmunidad.
Los planes para el año 2011: enfoques innovadores para contrarrestar cualquier patógeno conocido, desconocido, natural o artificial, así como la demostración de que el uso de las tecnologías desarrolladas aumenta la dosis letal del patógeno 100 veces.
Protección externa
(Protección externa)
Este programa está desarrollando varios medios para proteger a los soldados de ataques químicos, biológicos y radiológicos. Uno de los materiales probados con éxito es un agente químico autolimpiante a base de poliuretano. Se están desarrollando nuevos tipos de tejidos para trajes de protección química, en los que el cuerpo puede "respirar" y realizar un intercambio de calor, estando detrás de una cubierta exterior químicamente impermeable.
Quién sabe, es posible que en trajes de tales telas una persona pronto pueda existir cómodamente bajo el agua o en otros planetas.
Sensores quimicos adaptables
(Sensores químicos adaptables a la misión)
Los sensores modernos aún no pueden combinar la sensibilidad (unidad de medida, el número de partículas por trillón) y la selectividad (es decir, la capacidad de distinguir entre moléculas de diferentes tipos).
Este programa estaba dirigido a crear un sensor químico que evitaría esta limitación, al tiempo que era portátil y fácil de usar. Los resultados superaron las expectativas: se creó un sensor, cuya sensibilidad más alta se combina con una selectividad excepcional (casi ningún error al realizar pruebas en mezclas de diferentes gases).
Si DARPA también reduce el tamaño de su revolucionario sensor múltiple a un nivel atómico (lo permite la nanotecnología), podrá monitorear el estado de salud de su propietario durante todo el día. Sería bueno si el sensor también ordenara visitas al médico y ordenara comida a través de Internet (en este último caso, existe el peligro de que en lugar de cerveza y pizza, elija brócoli y jugo de naranja).
Estructuras migratorias
(Estructuras reconfigurables)
Se desarrollaron materiales blandos que pueden moverse, así como cambiar la forma y el tamaño, de los robots creados con las propiedades apropiadas. Los materiales de revestimiento (imanes y espinas) para las piernas y los brazos también están hechos de materiales que permiten que los pies 25 (sobre los metros 9) se suban sobre la pared. Aún no está claro cómo los robots blandos y los nuevos dispositivos de escalada prolongarán la vida humana, pero no hay duda de que lo diversificarán y posiblemente conducirán a la aparición de nuevos deportes, y aquellos que quieran ahorrar en boletos de tren y viviendas podrán hacerlo, unido al techo.
Materiales de base biologica
(Materiales biodegrados)
El área de interés de este programa se extiende al descubrimiento de materiales biomoleculares con propiedades eléctricas y mecánicas únicas. Se han estudiado nuevos métodos de biocatálisis y creación de muestras biológicas para péptidos, virus y bacteriófagos filamentosos.
Se investigan las superficies originales que tienen propiedades personalizables: textura, higroscopicidad, absorción, reflexión / transmisión de luz. Se están desarrollando estructuras híbridas orgánico-inorgánicas con propiedades programables, que formarán la base para crear sensores con alto rendimiento, así como otros dispositivos con propiedades únicas.
Neovision-2
La visión de las personas y los animales tiene capacidades excepcionales: el reconocimiento, la clasificación y el estudio de nuevos objetos toman solo una fracción de segundo, mientras que para las computadoras y los robots esto se da con mucha dificultad. El programa Neovision-2 desarrolla un enfoque integrado para el desarrollo de la capacidad de las máquinas para reconocer objetos, reproduciendo la estructura de las vías visuales en el cerebro de un mamífero.
El objetivo del trabajo es crear un sensor cognitivo que sea capaz de recopilar, procesar, clasificar y transmitir información visual. El algoritmo para transmitir señales visuales de mamíferos ya se ha aclarado y se está desarrollando un dispositivo que puede reconocer más del 5% de objetos 90 de varias categorías en 10 segundos.
El trabajo adicional en el sensor tiene como objetivo reducir su tamaño (debe ser comparable con el aparato visual humano), aumentando la durabilidad y la confiabilidad. En última instancia, el sensor debería poder reconocer objetos de más de 20 de varias categorías en menos de 2 segundos, a una distancia de 4 km.
Obviamente, DARPA no se detendrá en esto, y el siguiente sensor ya será superior a las capacidades de visión humana.
Neurotecnología
(Tecnologías de Neurociencia)
El programa utiliza los últimos avances en neuropsicología, neuroimagen, biología molecular y ciencias cognitivas para proteger las funciones cognitivas de un soldado que sufre estrés diario, tanto físico como mental. Las condiciones severas en el campo de batalla empeoran las habilidades tan importantes para un luchador como la memoria, el entrenamiento, la toma de decisiones, la multitarea. Por lo tanto, la capacidad de un luchador para responder de forma rápida y adecuada cae drásticamente.
Los efectos a largo plazo de este tipo de estrés, tanto molecular como de comportamiento, todavía son poco estudiados. El programa de neurotecnología utiliza los últimos avances en ciencias relacionadas, así como las tecnologías de neurointerfaz, desarrollando modelos moleculares de los efectos del estrés agudo y crónico en los seres humanos y encontrando formas de proteger, apoyar y restaurar las funciones cognitivas de los soldados.
En los niveles molecular y genético, DARPA examina los cuatro tipos principales de estrés (mental, físico, enfermedad y privación del sueño), las formas de medirlo con precisión y los mecanismos para adaptarse y responder de manera inadecuada al estrés.
En 2009, el uso de la neurociencia ha reducido la velocidad de entrenamiento de los soldados en tiempos de 2. Se están desarrollando métodos para mejorar la efectividad de la capacitación, mejorar la atención y la memoria; Las interfaces neuronales deben ser más rápidas y fáciles de usar.
Biodesign
(BioDesign)
Biodesign es el uso de la funcionalidad de los sistemas vivos. Biodesign utiliza ideas efectivas de la naturaleza, mientras que elimina las consecuencias indeseables y accidentales del desarrollo evolutivo con la ayuda de la biología molecular y la ingeniería genética.
Un programa con un nombre tan inocuo está estudiando, no menos, un mecanismo para transmitir una señal de muerte celular y formas de silenciar esta señal. En 2011, se crearán colonias de células en regeneración que pueden existir por un tiempo ilimitado, dice el informe; su ADN contendrá un código especial que protege contra las falsificaciones, así como algo así como un número de serie, "como un arma".
Quiero creer que los hackers chinos aún podrán descifrar el código de protección de las células inmortales, ponerlos en el mercado en grandes cantidades y hacerlos accesibles a todos.
Interfaz neuronal confiable
(Tecnología de interfaz neuronal confiable)
El programa se dedica al desarrollo y la profundización de la tecnología que extrae información del sistema nervioso y la transmite a "dispositivos para aumentar los grados de libertad" (máquinas de grado de libertad), como por ejemplo, miembros artificiales. La neurointerfaz no es una tecnología nueva, y para muchos ha logrado decepcionar el hecho de que aún no puede trascender los mecanismos inventados por la naturaleza. Pero DARPA no se desanima, estudia el sistema nervioso periférico, amplía el número de canales para aumentar la cantidad de información transmitida a través de la neurointerfaz y desarrolla tipos fundamentalmente nuevos de estos dispositivos. En el año 2011, se planea crear una interfaz neuronal con cien canales, y no más de uno debe fallar en un año.
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Células inmortales, edición del genoma, órganos y tejidos artificiales, inmunidad, trabajo sin fallas, materiales con propiedades fundamentalmente nuevas, inteligencia artificial, robots y programas conscientes: se tiene la impresión de que cada proyecto DARPA a su manera se acerca a una extensión radical de la vida humana, en proteínas. Ya sea corporal o artificial.
El rápido desarrollo del modelado de redes neuronales establece el escenario para la transferencia de la conciencia a otro cuerpo, y la robótica crea más y más cuerpos perfectos. Tal vez, los matemáticos y los físicos estarán por delante de los biólogos, y al editar el genoma, eliminando del ADN las áreas aleatorias, innecesarias y peligrosas que se han acumulado durante la evolución, con el tiempo se volverán tan familiares y accesibles como ir al peluquero.
La combinación de todas estas tecnologías será como una reacción en cadena, generando nuevos avances en la ciencia. DARPA tiene suficientes conocimientos, habilidades y dinero para hacerlo. Pero, ¿por qué los militares necesitan un soldado inmortal que sobrevivirá tanto a sus comandantes como a sus creadores?
Una persona inmortal es un proyecto que iguala en su idealismo a la exploración del espacio, su fatalidad, quizás, no tiene igual en absoluto, y los recursos necesarios para la implementación son insignificantes en comparación con el resultado.
Aristóteles, Hegel y Darwin sistematizaron el conocimiento reunido por muchas generaciones de sus predecesores, que pocas personas recuerdan. Conocimiento de los elementos químicos acumulados a lo largo de los siglos: Mendeleev los resumió en su famosa tabla e ingresó historia. "Si vi más lejos que los demás, fue solo porque me puse de pie sobre los hombros de los titanes", le gustaba repetir a Isaac Newton.
Las tecnologías dispersas, que nos acercan a la inmortalidad, esperan a alguien que las reúna y las une con un objetivo común. Me gustaría que Rusia hiciera esto, un país que está en busca de su identidad, donde, a pesar de todo, la escuela científica sigue siendo fuerte y los idealistas no están traducidos.
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