Du kommer inte att tro det: DARPA framtida forskning i avancerade datorer

Annons

Kameror som berättar vad de ser. Datorchips som självförstör. En processor som efterliknar den mänskliga hjärnans neocortex. Autentiseringssystem som analyserar användarens "kognitiva fingeravtryck." Låter som Star Trek? Det är inte. Det är bara ännu en dag på DARPA.

Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) är en av de mest fascinerande och hemlighetsfulla delarna av den amerikanska regeringen. Mottoet på framsidan av DARPA-webbplatsen är "Skapa och förhindra strategisk överraskning", vilket perfekt sammanfattar den framtida forskning som gruppen gör. Kom ihåg Stor hund? Den stora, självbalanserande robothunden finansierades av DARPA? DARPA var också ganska instrumental i skapa Internet Så vem skapade Internet? [Teknisk förklaring] Läs mer .

Simulera hjärnan: SyNAPSE

Ett av DARPA: s nuvarande projekt kallas "Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics", eller SyNAPSE. Tanken bakom programmet är att skapa en dator som fungerar på samma principer som den mänskliga hjärnan. Nuvarande

datorbehandling Vad är en ARM-processor? Allt du behöver vetaOm du har varit uppmärksam på smartphones och surfplattor har du troligtvis hört talas om termen "ARM" som används för att referera till hårdvaran inuti. Det kastas runt vänster och höger, ofta som en punkt för differentiering ... Läs mer är extremt oflexibelt jämfört med en hjärna.

Medan maskininlärning har kommit långt mot att skapa en dator som kan lära sig oberoende är processorerna fortfarande begränsade till att använda algoritmer som skapas av människor.

Däremot kan hjärnan hantera komplexa och ofullständiga datasätt, ändra regler, inferensiell lärande och alla andra verkliga saker som gör effektiv maskininlärning extremt svår.

DARPA har redan gjort betydande framsteg genom att skapa "elektroniska synaptiska komponenter i nanometerskala som kan anpassa anslutningsstyrkan mellan två neuroner på ett sätt som är analogt med det som ses i biologiska system, ”och försöker nu arbeta med forskare för att skapa mer avancerad hårdvara, arkitektur, simuleringsverktyg och utbildningsmiljöer för att upptäcka vilka funktioner som denna typ av system är och hur det kan användas i framtida.

Denna typ av datoranvändning kan leda till enorma ökningar av datorkraft, eftersom hjärnan är en extremt effektiv informationsprocessor. Systemet kommer också att vara mycket skalbart, vilket innebär att det potentiellt kan fortsätta växa i storlek och kraft.

Som du kan se från bilden ovan förutspår DARPA en extrem förändring i datorlandskapet på grund av denna teknik.

Icke-digital bearbetning: UPSIDE

Om du vet mycket om datoranvändning vet du att datorer utför beräkningar i binär notation - en sekvens av nollor och nollor - och det är kärnan i beräkningen. Höger? Höger. För det mesta.

DARPA arbetar med att skapa analog datorer med transistorer som kan vara i ett icke-ett, icke-noll tillstånd, som utför sannolikhetsberäkning. Om det är troligt, finns det alltid en chans att det kommer att vara felaktigt; så varför skulle DARPA försöka göra mindre exakta datorer?

Med ett ord, makt. Även om processorkraften har blivit billig, är det fortfarande ineffektivt och dyrt att skapa batterier som kör dessa processorer.

Probabilistisk beräkning använder sannolikhet inferens, som potentiellt kan låsa upp för närvarande omöjliga processhastigheter och effekteffektivitet för video- och bildbehandling, enligt ett DARPA-nyhetsmeddelande från 2012 om okonventionell bearbetning av signaler för intelligent dataanvändning (UPSIDE).

Med spion satelliter och drönare som används hårt runt om i världen för militära, industriella och kommersiella ändamål 7 industrier drönare kommer att revolutioneraSju branscher som är redo och stöds till (mestadels positivt) påverkas - om inte revolutionerade - av drönare. Läs mer , är det bara meningsfullt att DARPA skulle leta efter sätt att göra dem mer effektiva.

UPSIDE använder några ganska högteknologiska redskap. Enligt DARPA-webbplatsen syftar projektet till att skapa "matriser av fysikbaserade enheter (nanoskala oscillatorer kan vara ett exempel)" som skulle anpassa sig till ingångar, vilket betyder att de inte skulle behöva som ska programmeras Vilket programmeringsspråk ska du lära dig för mjukvaruutveckling?När du börjar med programmeringsvägen är det viktigt att du investerar din tid klokt i att välja att lära dig något som båda kommer att gynna dig i den omedelbara framtiden med synliga resultat på din plattform av... Läs mer i betydelsen av det ord som vi använder nu - de skulle bara lära sig vad de behövde för att basera sig på de input de får.

Självförstörande datorer: VAPR

Programmet Vanishing Programable Resources (VAPR) försöker skapa elektronik som kan självförstöra när de får en specifik signal eller upplever vissa miljöförhållanden.

Den militära fördelen med ett program som detta borde vara uppenbart - varje soldat på slagfältet har nu en imponerande mängd extremt kraftfull elektronik som den amerikanska regeringen inte vill falla i fiende händer. Vad är den uppenbara lösningen? Självförstörelse!

DARPA har redan skapat en liten biokompatibel elektronik som upplöses i vatten och kan användas för medicinska ändamål - till exempel bekämpa infektioner. Lösbara, biologiskt nedbrytbara anordningar har skapats som används för att förhindra infektioner på kirurgiska platser; de upplöses i kroppen och utför samma funktion som mer typiska antibiotika.

Naturligtvis att göra en implanterbar enhet Pluggar i din hjärna och kropp - Framtiden för implanterade datorerMed den nuvarande trenden med teknisk innovation och framsteg är det nu en bra tid att utforska den senaste tekniken inom datormänskliga tekniker. Läs mer som löser sig i vatten och en som förvandlas till damm på kommando är i helt olika svårighetsstorlekar, men IBM fick nyligen ett betydande kontrakt för att hitta ett sätt att göra exakt det.

Beteendeanalys: DCAPS

Detection and Computational Analysis of Psychological Signals (DCAPS) är framtida forskning som ”syftar till att utveckla nya analysverktyg för att utvärdera krigförarernas psykologiska status i hopp om att förbättra den psykologiska hälsomedvetenheten och göra det möjligt för dem att söka i rätt tid hjälp."

Kort sagt hoppas DARPA att ett opt-in-övervakningsprogram automatiskt kan söka efter tecken på PTSD eller andra psykologiska problem hos soldater efter att de kommer hem från utplaceringen.

Programmet kommer att övervaka text- och röstkommunikation, sova- och ätmönster, sociala interaktioner, onlinebeteenden, ansiktsuttryck, kroppshållning och kroppsrörelse för att utveckla en övergripande psykologisk hälsa metrisk. Det kommer inte att ge specifika diagnoser, men det kommer att identifiera signaler som kan indikera risk för psykologiska trauma eller hälsoproblem.

Ljud skrämmande? Lyckligtvis är planen att göra detta till ett helt frivilligt program, och data kommer att lagras i en mycket säker ram; det kommer också att kontrolleras av deltagarna, förmodligen att de kan övervaka och ta bort någon av deras data om de så väljer det.

... och en hel massa andra coola saker

Dessa fyra program är bara en liten bråkdel av det arbete som DARPA utför på avancerad datoranläggning. De är i framkant när det gäller naturligt språkbearbetning, kvantvetenskap, maskininlärning och massiv dataanalys.

Om du någonsin vill läsa om program som helt kommer att blåsa ditt sinne, gå vidare till I2O (Information Innovation Office) eller MTO (Microsystems Technology Office) sidorna på DARPA-webbplats och kolla in deras projekt.

Några av mina personliga favoriter är Aktiv autentisering, EXCALIBUR, MADCAT och Mind's Eye. Kolla på dem! Vilka DARPA-projekt tycker du är mest intressanta eller ovanliga?

Bildkrediter: DARPA, Iwan Gabovitch via Flickr, RogDel via Wikimedia Commons.