10 projets DARPA qui pourraient changer le monde

La Defense Advanced Research Projects (DARPA) de l'armée américaine a été créée en 1958 à la suite du lancement du satellite soviétique Sputnik. Son objectif était de s'assurer que l'Amérique ne serait plus jamais prise au dépourvu dans la course à la technologie. Ils ont atteint cet objectif en étant directement ou indirectement responsables du développement d'innombrables innovations technologiques qui ont changé des millions de vies, des avions furtifs au GPS et, bien sûr, à ARPANET, précurseur de l'Internet moderne. Le complexe militaro-industriel américain a encore beaucoup d’argent à investir dans la recherche et le développement technologiques. Voici 10 projets de la DARPA en cours qui pourraient révolutionner le monde.

10 Memex

En février 2015, la DARPA a annoncé qu'elle travaillait au développement d'un moteur de recherche pour le Web en profondeur. La majeure partie du Deep Web est soit inaccessible, soit uniquement accessible via des réseaux cryptés tels que Tor ou 12P. Bien qu'il soit techniquement possible pour les moteurs de recherche tels que Google, Bing et Yahoo d'étendre leur indexation au Deep Web, il existe peu ou pas d'incitations commerciales à le faire. Toutefois, la DARPA est rapidement intervenue en annonçant le développement du moteur de recherche Memex.

À l'origine du développement de Memex, l'impulsion à l'origine était d'aider les gouvernements et les forces de l'ordre à rechercher des ensembles d'intérêts ou des termes de recherche étroits et à obtenir des résultats plus utiles que ceux généralement fournis par les moteurs de recherche commerciaux, afin de se concentrer sur des questions telles que la gestion humaine. le trafic, l'esclavage et le commerce de la drogue. Initialement conçu pour un usage gouvernemental et militaire, il attire de plus en plus l'attention en tant que potentiel tueur de Google en raison de ses applications civiles et commerciales potentielles.

Un membre de l'équipe derrière Memex a décrit les objectifs finaux:

Des technologies avancées d'exploration et de grattage Web, avec une dose d'Intelligence Artificielle et d'apprentissage automatique, dans le but de pouvoir récupérer pratiquement tout contenu sur Internet de manière automatisée. Finalement, notre système ressemblera à une armée de stagiaires de robots capables de trouver des informations pour vous sur le Web tout en effectuant des tâches importantes, comme regarder des vidéos de chats.

9 RAM Replay

RAM, dans ce cas, signifie «Restauration de la mémoire active». RAM Replay vise à permettre aux individus de mieux se souvenir de souvenirs épisodiques et de compétences acquises. Ils espèrent trouver des moyens d'améliorer le rappel de la mémoire déclarative (faits et expériences) et de la mémoire procédurale (informations inconscientes permettant à une personne de mettre en pratique les compétences acquises).

Des études sur les animaux ont montré que les mémoires stockées sont réactivées inconsciemment pendant le sommeil et l’éveil dans le cadre d’un processus appelé relecture neuronale qui, en termes d’activité cérébrale, ressemble étroitement aux schémas présents lors du codage d’une mémoire. DARPA cherche à étudier comment l'engagement du processus de relecture, la fréquence d'activation et le temps écoulé entre chaque occurrence de relecture affectent les performances ultérieures en matière de mémoire et de tâches basées sur les compétences. Des études ont montré que les signaux sensoriels (tels que les odeurs particulières) et la stimulation électrique du cuir chevelu peuvent affecter la capacité d'une personne à se souvenir d'une compétence particulière. La compréhension de ces processus pourrait révéler les facteurs physiologiques ou environnementaux qui influent sur la qualité de conservation d'une mémoire ou d'une compétence.

Selon le responsable du programme, le Dr Justin Sanchez:

Les aides à la mémoire non conventionnelles sont omniprésentes aujourd’hui, de la simple mnémonique aux applications sophistiquées pour smartphone. Mais nombre de ces techniques ne concernent que quelques-uns des nombreux aspects qui influencent la mémoire. À long terme, nous espérons que RAM Replay identifiera les mécanismes centraux de renforcement de la mémoire et donnera lieu à un ensemble généralisable de solutions applicables au défi de la fiabilité de la mémoire dans un monde de plus en plus dense en informations. Cela pourrait profiter aux civils et aux membres du Service dans des domaines aussi divers que l’enseignement général, la reconversion professionnelle et la sensibilisation au champ de bataille.

Robot tactique autonome à 8 énergies

En 2012, des rumeurs ont circulé sur Internet selon lesquelles l'armée américaine travaillait sur un robot horrible mangeur de chair. Heureusement, c'était un peu abusif. La DARPA a mis au point un système appelé Robot tactique autonome en énergie (EATR). Conçu pour consommer de la biomasse végétale à des fins énergétiques, il est équipé d'une pince et d'une scie à chaîne pour collecter des brindilles, de l'herbe coupée, du papier et des copeaux de bois en tant que source d'énergie verte. Cela permettrait au robot de continuer à effectuer des missions et des opérations sans recourir à des sources d'énergie conventionnelles ou à un ravitaillement en carburant. Cependant, il est également conçu pour utiliser de telles sources (essence, mazout lourd, kérosène, diesel, propane, charbon, huile de cuisson et énergie solaire) le cas échéant. Il est destiné à soutenir directement les troupes de combat sur le champ de bataille en transportant des sacs à dos et autre matériel, en fournissant des armes et un soutien, en extrayant des victimes et en fournissant une source d'alimentation pratique.

Il y eut une vague de nouvelles inquiétantes selon lesquelles l'armée développait des robots mangeurs d'hommes pour le champ de bataille. Harry Schoell, PDG de Cyclone Power Technologies, société financée par la DARPA, a déclaré: "Nous comprenons parfaitement l'inquiétude du public à propos des robots futuristes se nourrissant de la population humaine, mais ce n'est pas notre mission. »Ils ont pris la peine d'insister pour que leur robot soit« strictement végétarien ».

Eh bien, c'est un soulagement. En outre, la possibilité qu'un robot se nourrissant de charognes se rende sur les champs de bataille est improbable, la profanation des morts étant un crime de guerre. La technologie a quelques applications civiles potentielles, telles que la possibilité d’un moteur vous permettant d’alimenter votre voiture avec le gaspillage alimentaire lorsque votre budget d’essence est bas.Néanmoins, il n’est pas trop difficile d’imaginer une situation de robots maraudeurs mangeurs d’hommes au cœur de cette technologie.

7 réseaux narratifs

Alors que l’Occident perd du terrain dans la guerre des idées face à des menaces telles que ISIS, l’armée américaine s’intéresse de plus en plus à déterminer comment les récits et les récits affectent la pensée et le comportement humains. Dans cet esprit, ils ont développé le programme Narrative Networks, conçu pour «prendre en compte les récits et les analyser quantitativement de manière rigoureuse, transparente et reproductible». De nombreuses premières recherches ont été axées sur l'observation des idées diffusées via les réseaux sociaux. se concentre maintenant sur l'analyse des caractéristiques micro-faciales et l'IRM pour déterminer l'effet des histoires et des idées sur l'homme.

Selon un article de la DARPA:

Les narrations exercent une puissante influence sur les pensées, les émotions et le comportement humains et peuvent être particulièrement importantes dans les contextes de sécurité. […] Dans les scénarios de résolution de conflit et de lutte contre le terrorisme, la détection de la réponse neuronale sous-jacente à l'empathie induite par les histoires est d'une importance cruciale.

Certaines recherches récentes impliquent que des étudiants de premier cycle soient branchés sur des appareils IRM et montrent des films Hitchcock ainsi que d’autres comme Extraterrestre, Misère, Munich, et Cliffhanger. Les résultats ont montré que les menaces émotionnelles imminentes tendaient à réduire la conscience spatiale et conceptuelle du monde environnant.

L'objectif final est de créer des dispositifs capables de détecter subrepticement l'influence du récit sur le psychisme humain. Comme le dit la DARPA, «les efforts qui reposent uniquement sur des capteurs à distance / non invasifs / non détectables sont vivement encouragés». Certains s'inquiètent de l'intérêt de la DARPA pour cette technologie, comme l'anthropologue Hugh Gusterson de l'Université George Mason, qui a déclaré: «[M ] La plupart des êtres humains rationnels croient que si nous pouvions avoir un monde où personne ne faisait de neuroscience militaire, nous serions tous mieux lotis. Mais pour certaines personnes du Pentagone, c'est trop délicieux pour être ignoré. "

6 Prédateurs pathogènes, ThoR et prévision épidémique

L'augmentation des bactéries résistantes aux antibiotiques constitue une menace pour le monde, à la fois pour leur potentiel d'utilisation dans des attaques militaires ou terroristes ou simplement comme épidémie émergente. La DARPA a décidé de sortir des sentiers battus et de trouver un moyen de faire en sorte que les bactéries agissent pour nous plutôt que contre nous. L'idée est d'utiliser des bactéries prédatrices vivantes pour traiter les infections bactériennes causées par des armes biologiques et des agents pathogènes résistants aux antibiotiques. Certains prédateurs d’agents pathogènes, tels que Bdellovibrio bactériovorus et Micavibrio aeruginosavorus, se sont avérés être la proie de plus de 100 agents pathogènes humains différents, dont certains étaient résistants aux médicaments. Cela pourrait ouvrir la voie à un traitement thérapeutique basé sur les prédateurs.

Selon la DARPA, il est nécessaire de répondre à trois questions avant de pouvoir mettre au point un système thérapeutique réalisable basé sur les prédateurs: La première est de savoir si les prédateurs d’agents pathogènes peuvent être toxiques ou dangereux pour l’organisme hôte. La seconde est de savoir quelle efficacité de tels prédateurs d’agents pathogènes seraient contre les agents pathogènes de proie ciblés. Enfin, il est important de savoir si les agents pathogènes pourraient développer une résistance à la prédation. Si ces questions peuvent être résolues, la voie est libre pour un traitement des bactéries plus sûr et plus efficace par rapport aux techniques conventionnelles.

La DARPA travaille également sur d'autres programmes pour aider l'humanité à faire face aux agents pathogènes. Un programme connu sous le nom de projet «Technologies pour la résilience de l'hôte» (THoR) cherche à explorer la nature de l'immunité de l'hôte en étudiant les niveaux d'immunité et de tolérance chez les humains et les animaux. Selon le colonel Matthew Hepburn, "Comprendre les mécanismes fondamentaux de la tolérance et de la transmission pourrait permettre de réduire la mortalité due à des menaces puissantes telles que les bactéries résistantes aux antimicrobiens".

La DARPA cherche également des moyens de mieux prévoir l'évolution et la propagation des agents pathogènes, dans l'espoir de mettre au point de meilleures mesures de lutte contre les épidémies. En 2014, l'agence a lancé le défi CHIKV, au cours duquel des équipes de chercheurs ont reçu des ensembles de données sur la propagation du virus Chikungunya dans les Amériques. L'équipe gagnante, la professeure de mathématiques Joceline Lega et la professeure assistante d'épidémiologie Heidi Brown de l'Université de l'Arizona, ont pu «évaluer le nombre, la durée et le nombre maximal de cas de Chikungunya survenus en 2014 et 2015 dans les Caraïbes». Selon Hepburn, "L'objectif est de pouvoir contenir une épidémie émergente, en partie en étant capable de prédire l'évolution d'un virus de la même manière qu'un météorologue peut prévoir le temps qu'il fera chaque jour."

5 tubes à vide modernes

Les tubes à vide sont des dispositifs qui contrôlent l'électricité en canalisant le courant entre deux ou plusieurs électrodes à l'intérieur d'un vide. Inventés en 1904, ils ont été le pilier de nombreux systèmes électroniques anciens, y compris les radios, les téléviseurs, les systèmes de radar, les appareils d'enregistrement et les ordinateurs, jusqu'à ce qu'ils soient remplacés par des semi-conducteurs, plus petits et dotés d'une efficacité et d'une durabilité accrues. Les tubes à vide ont continué à être utilisés dans les téléviseurs et les moniteurs plus anciens jusqu'à la montée en puissance des écrans à plasma et des diodes électroluminescentes, et un tube à vide connu sous le nom de magnétron, qui était autrefois un composant radar crucial, est toujours présent dans les micro-ondes modernes. Les tubes à vide sont encore utilisés dans les satellites de communication en raison de leur fiabilité et de leur efficacité en orbite, ainsi que dans les systèmes de communication et les systèmes radar militaires et civils.

Bien que la plupart des personnes supposent que le soleil s'est couché sur les tubes à vide, la DARPA pense pouvoir insuffler un nouveau souffle à la technologie grâce à son programme Innovative Vacuum Electronic Science and Technology (INVEST).Les tubes à vide présentent un avantage par rapport aux composants électroniques à semi-conducteurs, car ils peuvent fonctionner à des températures et dans des conditions susceptibles d’effacer un semi-conducteur. Un autre avantage des tubes à vide est qu'ils peuvent fonctionner à des fréquences plus élevées et à des longueurs d'onde plus courtes (dans la région des ondes millimétriques) par rapport aux dispositifs actuels. Cela créerait des signaux radio «plus puissants» et plus difficiles à interférer tout en ouvrant un grand nombre de nouvelles fréquences radioélectriques sur des parties du spectre électromagnétique auparavant inutilisées, qui se sont encombrées dans les régions de radiofréquences et de hyperfréquences la prolifération des appareils de communication commerciaux.

Le programme INVEST vise à surmonter les limites techniques de la fabrication de tubes à vide, tels que les matériaux exotiques, les processus à forte main-d'œuvre et les machines de précision nécessaires à leur construction. L'objectif final est de développer de nouvelles méthodes de fabrication de tubes à vide, qui pourraient éventuellement être réalisées à l'aide d'imprimantes 3D. Cela donnerait aux militaires et aux civils un accès à une bande de fréquences électromagnétiques auxquelles les technologies de communication conventionnelles ne peuvent pas accéder.

4 robots de jazz

Nous avons des programmes d'intelligence artificielle capables de produire leur propre musique depuis quelques années maintenant. Ils travaillent en analysant le résultat des compositeurs humains, en notant les caractéristiques similaires et en produisant des morceaux pseudo-originaux basés sur cette analyse. C'est cool, mais la DARPA a de plus grands projets. Bien qu'il ne soit apparemment pas trop difficile pour les systèmes modernes de produire de la musique classique artificielle ou d'analyser n'importe quel genre pour produire quelque chose d'écoute, la DARPA espère développer des robots capables de produire et de jouer de la musique jazz légitime.

La raison pour laquelle le jazz a été choisi est simple: elle nécessite une improvisation, qui peut aider les scientifiques à apprendre aux robots à penser aux problèmes structurés afin de mieux réagir aux situations d'urgence. Une équipe de l’Université de l’Arizona a été financée par la DARPA pour enseigner à un logiciel d’intelligence artificielle l’utilisation du jazz dans le but futur de construire des robots capables de jouer sans effort avec des musiciens humains. Pour y parvenir, il faudrait que les IA prennent des décisions spontanées et en temps réel sur la base de conditions en constante évolution, compétences qui sont tout aussi utiles sur le champ de bataille que dans un club de jazz.

Le chef de projet, Kelland Thomas, explique le processus:

Nous allons construire une base de données de transcription musicale: chaque solo de Miles Davis et chaque solo de Louis Armstrong que nous allons préparer à la main. Nous allons développer des techniques d'apprentissage automatique pour analyser ces solos et trouver des relations plus profondes entre les notes et les harmonies, et cela éclairera le système - ce sera la base de connaissances.

Le développement d'algorithmes d'apprentissage profonds pour permettre aux robots de jazz et à l'IA à réaction rapide sur le champ de bataille ne sera pas un processus facile, mais le succès pourrait être révolutionnaire pour créer une véritable intelligence artificielle capable de résoudre des problèmes et d'exprimer une forme de créativité. À tout le moins, les robots mangeurs d'hommes dévorant la population humaine en 2030 auront des airs funky pour les appuyer.

3 XS-1

La navette spatiale a été conçue autour du rêve de développer un engin spatial réutilisable pouvant être lancé à plusieurs reprises, mais la navette n'était que partiellement recyclable. DARPA s'est associé à la société aéronautique Northrop Grumman, à Scaled Composites et à Virgin Galactic, pour créer un plan de rappel réutilisable à lancement vertical et à atterrissage horizontal pour le projet d'avion spatial expérimental XS-1 de DARPA. L’objectif est de développer un avion spatial non habité capable de se lancer verticalement avec une infrastructure minimale, d’accélérer à 10 Mach ou plus pour atteindre une orbite terrestre basse, de libérer une charge utile de 1 400 kilogrammes (3 000 lb), puis de revenir sur Terre en atterrissant piste.

La DARPA a déclaré que le programme espérait «démontrer la technologie permettant de fabriquer et de piloter un avion réutilisable jusqu'au bout de l'espace». L'espoir est de construire un avion spatial capable de se mettre en orbite 10 fois en 10 jours et de réduire le coût de chaque voyage. à 5 millions de dollars, cinq fois moins que ce qu'il en coûte aujourd'hui. Un projet de la NASA et de Boeing datant des années 90, appelé l'avion spatial X-37B, a été transféré à la DARPA en 2004, puis repris partiellement par l'US Air Force en 2006. Toutefois, le X-37B nécessite toujours une fusée Atlas V pour entrer en orbite.

Le XS-1 est conçu comme un système de fusée amélioré qui utilise une propulsion hypersonique pour envoyer d’autres vaisseaux spatiaux dans l’espace depuis une orbite terrestre basse. Les travaux sur le plan spatial pourraient conduire au développement de nouvelles technologies, permettant un accès de plus en plus facile à l’espace. La DARPA a déclaré qu '«elle attend des exécutants qu'ils explorent des approches techniques alternatives du point de vue de la faisabilité, des performances, des coûts de conception et de développement de systèmes et des coûts opérationnels. Ils doivent également évaluer l'adéquation potentielle des opportunités de transition à court terme pour les utilisateurs militaires, civils et commerciaux. "

2 Au-delà du GPS

Le système GPS de navigation et de chronométrage est crucial pour les opérations militaires modernes et la vie civile, mais il est désavantageux de pouvoir dépendre de satellites et d’être sujet au brouillage. De nombreuses opérations militaires sont menées dans des zones où le GPS est indisponible et inaccessible, et une partie de la structure GPS moderne repose sur le système russe GLONASS dans certaines régions. La DARPA travaille à la mise au point d’un certain nombre de nouvelles technologies afin de mettre un terme à notre dépendance au GPS.

Un programme est une simple mise à niveau du système actuel, connu sous le nom de programme QuASAR (Sensing-Assisted Sensing and Readout). Le système GPS dépend des horloges atomiques car, en raison de la relativité, le temps avance un peu plus vite pour les satellites en mouvement en orbite que pour les horloges stationnaires au sol.Les horloges atomiques sont la meilleure méthode actuelle pour synchroniser le système et le garder fonctionnel et précis. La DARPA espère améliorer le système actuel en explorant les avancées en matière de résonateurs de systèmes nanoélectromécaniques et de centres de vide d'azote dans les diamants afin de créer des capteurs atomiques et pseudo-atomiques opérant à proximité de la limite quantique standard. Cela permettrait de créer des horloges atomiques plus portables et plus robustes, rendant les systèmes de communication moins sensibles au brouillage et au positionnement GPS plus précis.

La DARPA espère également remplacer le système GPS. Un document de 2015 définit les objectifs:

La nécessité de pouvoir fonctionner efficacement dans les zones où le GPS est inaccessible, peu fiable ou potentiellement refusé par les adversaires a créé une demande pour des capacités alternatives de chronométrage et de navigation. Pour répondre à ce besoin, la DARPA investit dans des technologies radicalement nouvelles susceptibles de fournir des informations de position, de navigation et de synchronisation de qualité GPS aux systèmes militaires, y compris de nouveaux dispositifs de mesure inertielle utilisant l'interférométrie à atomes froids; gyroscopes, accéléromètres et horloges à étalonnage automatique à l'échelle d'une puce; et des horloges atomiques activées par laser et des sources hyperfréquences.

La DARPA explore des méthodes non GPS permettant de mettre au point des systèmes de positionnement, de navigation et de synchronisation (PNT) précis à utiliser sur le champ de bataille. Ceux-ci incluent des systèmes inertiels de la taille d’un centime, des lasers à impulsions et l’utilisation de points de référence non conventionnels pour se positionner comme des satellites commerciaux, des signaux de radio et de télévision et des coups de foudre chronométrés. La technologie mise au point pour un système de positionnement mondial plus robuste peut être conçue pour des applications militaires, mais elle finira probablement par se répercuter rapidement sur les systèmes de communication et de navigation civils.

1 Gremlins Et Subdrones

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Les drones sont devenus de plus en plus petits et polyvalents, capables d'être lancés par des soldats depuis le sol. DARPA veut monter la barre avec les premiers drones pouvant être lancés et rentrés dans un avion plus gros en vol. Ils s'appellent des gremlins, ce que DARPA explique comme «des lutins imaginaires et espiègles qui sont devenus le charme de la chance de nombreux pilotes britanniques pendant la Seconde Guerre mondiale». Ils seraient conçus comme des drones bon marché et réutilisables capables de remplir des rôles de renseignement, de surveillance et de reconnaissance. Ils seraient également utilisés contre des cibles. Les Gremlins pourraient théoriquement armer un avion ennemi, brouiller les communications et le radar, compliquer la tâche du pilote et devenir trop petits et trop nombreux pour être ciblés par des missiles ou des armes à feu.

Les Gremlins devraient être conçus de manière à être réutilisables, mais utilisables avec des «cellules peu coûteuses et à durée de vie limitée». Selon le responsable du programme DARPA, Dan Patt: «Nous ne jetterions pas la totalité de la cellule, du moteur, de l'avionique et de la charge mission, comme dans le cas des missiles, mais nous n’aurions pas non plus à supporter les coûts de maintenabilité et de coût opérationnel des systèmes réutilisables actuels, qui sont censés rester en service pendant des décennies. »Ils auraient également besoin d’un plus grand degré d’intelligence artificielle et la conscience spatiale que l'on voit dans les drones conventionnels afin de décoller de l'avion hôte et de revenir à celui-ci et d'éviter les collisions en cours d'exploitation. Il n’est pas difficile d’imaginer à quel point des drones militaires plus petits, plus intelligents et plus maniables pourraient bientôt faire l’objet d’une utilisation civile.

Les Gremlins ne sont pas les seuls drones avancés développés par la DARPA. La plupart considèrent les drones comme une technologie essentiellement aérienne, mais la DARPA espère les développer en haute mer sous la forme de cosses robotiques développées dans le cadre du programme de charge utile à la baisse. Ces nœuds d'eaux profondes seraient répartis sur le fond de l'océan pour être activés à distance en cas de besoin. Ils flotteraient ensuite vers le haut pour lancer des actifs aquatiques ou aériens. Ils permettraient un système réparti d'actifs militaires se trouvant non détecté sur le fond de la mer jusqu'à ce que cela soit nécessaire.

Certains craignent que la militarisation croissante des océans puisse avoir des conséquences désastreuses. Un document de l'Institut des Nations Unies pour la recherche sur le désarmement a averti que cette technologie représentait un nouvel élargissement de la guerre dans un environnement marin relativement peu encombré, ce qui nécessiterait de nouvelles séries de règles et de normes militaires non encore développées:

La plupart des zones de conflit dans le monde se trouvent dans des eaux côtières ou des zones disputées. Avec la montée des mers, les conditions météorologiques changeantes et les autres conséquences du réchauffement climatique, l'accès à des zones auparavant impraticables fera de l'environnement maritime un espace de bataille de plus en plus stratégique pour un nombre toujours croissant d'États.

Des robots de la marine, des intérêts géopolitiques conflictuels et des lois et normes internationales peu claires en matière de guerre maritime pourraient potentiellement conduire à des situations tragiques nous affectant tous.