Интернет, GPS, графический интерфейс, облачные технологии — все это и многое другое появилось в лабораториях DARPA, агентства передовых оборонных исследовательских проектов. Уже больше полувека ведомство занимается разработками новейших технологий, активно внедряя свои открытия не только в военную сферу, но и в мирную жизнь. В этом году DARPA продолжает приближать будущее: робот-гуманоид, компьютер-млекопитающее, гаджеты-самоубийцы, искусственный интеллект-самоучка и другие десять новейших проектов агентства, которые поменяют мир, — в обзоре проекта «Новый век».

В июле DARPA представило нового робота-гуманоида. Его зовут ATLAS, и он является одним из самых совершенных человекоподобных роботов, когда-либо созданных. ATLAS высок (ростом около двух метров) и увесист (150 килограммов). Вдыхать жизнь в робота будет программное обеспечение и действия человека-оператора. Он уже умеет ходить, преодолевая препятствия, и хорошо держит равновесие после удара. Ученые научат его движениям, которые могут быть необходимы не только во время военных действий, но и при ликвидации стихийных бедствий и решении других гуманитарных задач. ATLAS прекрасно оснащен, в его арсенале — 28 гидравлических «суставов», бортовой компьютер, система регуляции температуры и другое полезное «железо».

В последнее время вычислительная техника переживает небывалый подъем, связанный с так называемым машинным обучение — способностью компьютеров самостоятельно «понимать» данные и делать выводы из неопределенной информации. Спам-фильтры электронной почты, транспортные средства, которые передвигаются самостоятельно, некоторые приложения в смартфонах — все это заслуги машинного обучения. Все упомянутые достижения стоят титанических усилий, которые в том числе прикладывают в DARPA. В будущем для создания самообучающихся компьютерных систем нового поколения в первую очередь потребуются инструменты для работы над такими вещами. Новая программа PPAML (Probabilistic Programming for Advanced Machine Learning), по мысли ученых, призвана увеличить число людей, не обладающих глубокими познаниями в сфере компьютерных технологий, но способных делать приложения для таких самообучающихся систем. Этот научно-исследовательский проект основан на концепции вероятностного программирования. С помощью новой парадигмы в области изучения искусственного интеллекта можно создавать вероятностные модели событий, которые могли бы произойти в мире, и генерировать заданную коллекцию данных или наблюдений.

Разработки в области умных протезов — одни из самых полезных и востребованных в области гуманитарной деятельности DARPA. Только в США живет две тысячи ветеранов боевых действий, которые на поле боя лишились конечностей. Похоже, совсем скоро их жизнь станет легче: программа, получившая название RE-NET (Reliable Neural-Interface Technology), приближается к появлению нового поколения чувствительных протезов. Человек сможет управлять механикой искусственной конечности с помощью мышц и нервов и при этом осязать предметы и окружающую действительность. Новая технология будет использовать сигналы от мышц и нервных окончаний, считываемые со специального датчика, для контроля за конечностью, а также позволит обеспечить прямую сенсорную обратную связь.

Программа под названием VAPR (Vanishing Programmable Resources) напоминает будку для самоубийств из «Футурамы», только для гаджетов. Специалисты DARPA сделают особую электронику, состоящую из определенных датчиков и материалов, — в результате устройство сможет самоуничтожиться. Речь идет о программировании аппарата таким образом, чтобы при гипотетическом развитии событий он смог оперативно среагировать и совершить самоубийство. Понятное дело, что новый тип техники будет особенно полезен при проведении военных операций. Между тем можно представить обычную жизненную ситуацию, когда у кого-нибудь украли смартфон, попытались взломать и похитить ценную информацию, а телефон вдруг взял и расплавился.

Сейчас мировой политический истеблишмент обсуждает ситуацию вокруг Сирии, которую обвинили в использовании химического оружия. Тем временем пару месяцев назад, DARPA запустила новую программу по противодействию химическому и биологическому оружию Rapid Threat Assessment (RTA). Агентство на своем официальном сайте приводит красноречивый факт: за 50 лет исследований так и не удалось установить все подробности влияния аспирина на организм человека. Нужно ускориться, тем более — есть вещи хуже аспирина, например зарин, применявшийся в Сирии. Ученые форсируют ситуацию, разрабатывая технологии, с помощью которых можно нейтрализовать воздействие вредных веществ на человека. В течение пяти лет они будут копаться в молекулах, изучая биохимические процессы в клетках, подвергшихся заражению.

Система GPS вошла в массовый обиход в середине двухтысячных, и сегодня уже тяжело представить себе мир без доступной геолокации. Но что делать, когда она не работает? Этот вопрос особенно остро встает перед военными, когда нужно оперативно принимать решение. Ученые DARPA из Мичиганского университета представили на суд устройство TIMU. Изобретение можно использовать в навигации, когда GPS недоступен (вышел из строя спутник, сигнал заглушается помехами и так далее). TIMU укомплектован часами, тремя гироскопами и двумя акселерометрами. Все эти компоненты успешно интегрируются в одно благодаря кремнию, и позволяют ориентироваться при следовании объекта из одной точки в другую. Вдобавок TIMU мал, прочен и обладает высокой производительностью.

Сотрудники DARPA хотят сделать умный компьютер, который будет вести себя, как будто он — млекопитающее. В ходе программы SyNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics) ученые планируют сделать машину, способную выполнять высшие мозговые функции, то есть думать, управлять движениями и далее по списку. Сейчас идет третий этап этого амбициозного проекта, и ученые недавно продемонстрировали новый компьютерный процессор True North, который симулирует структуру и функционирование мозга. Он основан на нейросинаптических ядрах, которые заменяют настоящие нейроны. В итоге современный мир оказывается на пороге создания роботов с уровнем интеллекта котов и мышей.

D 2013 году DARPA показало прототип экзоскелета Warrior Web, который после ряда испытаний позволит спроектировать ультрасовременный костюм от переутомления. Сейчас идут тесты: условный солдат, несущий тяжелый груз, идет по беговой дорожке, а в это время собирается информация о физическом состоянии солдата — пульс, работа легких. На основе полученных данных прототип помогает искать способы оптимизации «перегрузок». Ученые анализируют общее состояние опорно-двигательной системы, чтобы понять, как уменьшить нагрузку на суставы, конечности солдата. Они стремятся сделать высокотехнологичные доспехи, идеальный солдатский «наряд», который максимально обезопасит человека от травм и сделает марш-броски совсем не утомительным занятием. Впоследствии этот же экзоскелет сможет помочь людям с нарушениями опорно-двигательной системы.

Умение оказаться в нужное время в нужном месте — чрезвычайно важная составляющая успеха. Особенно актуально это качество в военной и мирной жизни, сценариях, адекватных высокотехнологичным условиям XXI века. Поэтому-то и была запущена программа с названием Tactically Exploited Reconnaissance Node (TERN). Агентство вводит в оборот беспилотники небольшого размера, которые будут летать на средних высотах продолжительное время. В качестве авиабазы (в частности, чтобы избежать проблемы развертывания наземных баз) будут использованы морские корабли. Тем самым специалисты намереваются повысить производительность перевозок, мобильность, маневренность и прочие тактические характеристики.

Самая последняя разработка DARPA — экспериментальный космический корабль XS-1, который позволит значительно удешевить полеты за пределы Земли. Сегодня доставка 1 килограмма груза на орбиту стоит 10 тысяч долларов, что сильно сказывается на стоимости проводимых исследований. Усложняя концепцию снятого со службы шаттла, агентство планирует превратить корабль в беспилотную машину, способную в течение дня доставить груз к месту и вернуться обратно. XS-1 будет состоять из двух частей: дрона с максимальной скоростью движения 3400 метров в секунду и отделяющегося грузового отсека с собственным двигателем, грузоподъемностью в 2300 килограммов и системой возвращения на базу. Главная задача DARPA — сделать в ближайшее время прототип, который сможет взлететь 10 раз в течение 10 дней и выполнить поставленные задачи.