10 удивительных изобретений DARPA

Агентство передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA), созданное в 1958 году в ответ на запуск советского спутника «Спутник», всегда было одним и тем же: поддерживать технологическое превосходство вооруженных сил США.

«DARPA — одна из самых важных организаций в области технологических исследований и разработок на планете»

Программы для Windows, мобильные приложения, игры - ВСЁ БЕСПЛАТНО, в нашем закрытом телеграмм канале - Подписывайтесь:)

Почему мы посвящаем страницы журнала военной организации? Потому что DARPA — одна из самых важных организаций в области технологических исследований и разработок на планете.

За последние 50 лет это оказало серьезное влияние на технологическую культуру, которую мы сейчас воспринимаем как должное.

Поскольку Министерство обороны США увеличило свой исследовательский бюджет со 120 миллионов долларов (74,6 миллиона фунтов стерлингов) до 188 миллионов долларов США (117 миллионов фунтов стерлингов) в 2012 году, а общий бюджет превысил 3 миллиарда долларов США (1,9 миллиарда фунтов стерлингов), мы можем ожидать увидеть много еще больше научно-фантастических инноваций от DARPA.

По его собственным словам, «DARPA реализует проекты, которые имеют ограниченную продолжительность, но которые создают устойчивые революционные изменения» – и на этот раз политические политтехнологи правы, что доказывает наша десятка лучших блестящих инноваций DARPA.

1. Интернет

Хотя есть много людей, которым можно приписать развитие сети, без DARPA ее просто не существовало бы.

В августе 1962 года в статье Дж. К. Р. Ликлайдера, озаглавленной «Онлайн-человеческая компьютерная связь», описывалась объединенная глобальная сеть, а к октябрю он был назначен директором нового отдела технологий обработки информации (IPTO) в ARPA, как оно тогда называлось. . Его заданием было создать сеть для соединения компьютеров Министерства обороны в трех разных местах.

Работа над созданием сети началась только после того, как другой пионер Интернета, Роберт Тейлор, занял пост главы IPTO и пригласил Ларри Робертса из Массачусетского технологического института.

Первое межузловое соединение между ПК в новой сети Arpanet было установлено в 22:30 29 октября 1969 года, создав первую в мире полностью работоспособную сеть с коммутацией пакетов. К декабрю сеть из четырех узлов была запущена и работала, первое электронное письмо было отправлено через нее в 1972 году, а Интернетом люди начали называть ее в 1973 году.

2. Windows, Всемирная паутина и видеоконференции

Вы можете подумать, что сейчас мы утратили суть, поскольку все мы знаем, что Microsoft изобрела Windows (или это должна быть Apple?), а Тим Бернерс-Ли был гением Интернета – но DARPA приложило руку к обоим, благодаря NLS.

Система on-Line была детищем изобретателя компьютерной мыши Дугласа Энгельбарта, который в 1961 году предложил директору по информационным наукам Управления научных исследований ВВС США «разработать комплексную основу для увеличения человеческого интеллекта».

«Разработки NLS также включали первое практическое использование гипертекстовых ссылок, которое доказало, что эта концепция может работать в реальном мире»

Работа Энгельбарта над NLS, позже известной как Augment System, включала первое использование экранных окон с помощью мыши, без которой не было бы ни графического пользовательского интерфейса, ни Microsoft Windows. Разработки NLS также включали первое практическое использование гипертекстовых ссылок, которое доказало, что эта концепция может работать в реальном мире и без которой Всемирная паутина также не была бы изобретена.

Когда Энгельбарт продемонстрировал публике NLS в 1969 году, он объединил арендованные телефонные линии, компьютер и экран высотой 22 фута с видеовставками благодаря проектору, чтобы позволить своей команде, вернувшись в лабораторию, присоединиться к демонстрации. По сути, это было рождение онлайн-видеоконференций. Кто финансировал это исследование? DARPA вместе с ВВС США и НАСА.

3. Карты Google

DARPA опередило Google в разработке Street View с камерами на крышах автомобилей почти на 30 лет. Летом 1979 года группа студентов MIT Architecture Machine Group, финансируемая DARPA, продемонстрировала карту фильма Аспена на видеодиске.

Интерактивная карта не только позволяла пользователям путешествовать по городу Колорадо и даже виртуально входить в выбранные здания, но также включала возможность путешествовать во времени, чтобы увидеть, как исторические здания выглядели в прошлом.

Еще была видеомашина, похожая на Google, с четырьмя 16-миллиметровыми камерами с гироскопической стабилизацией, установленными в виде массива и записывающими изображения каждые 10 футов; измерение этого расстояния при скорости захвата проводилось с помощью колеса велосипеда, буксируемого за автомобилем. Полученные изображения вместе с другими данными были затем преобразованы в мультимедийное трехмерное представление местности.

Зачем DARPA финансировать подобные исследования? Судя по всему, это произошло из-за инцидента в аэропорту Энтеббе, когда солдаты израильских спецслужб штурмовали самолет в аэропорту Уганды, чтобы спасти заложников, и выяснилось, что они готовились к этой миссии, используя копию самого аэропорта.

Возникла идея использования интерактивных кинокарт для ознакомления солдат с территорией для выполнения миссий, а также проект Aspen Movie Map.

4. Сири

Система распознавания голоса Siri, встроенная в новейший iPhone, родилась в результате исследований DARPA.

Apple приобрела Siri, компанию и разработанную ею технологию, в 2010 году. Siri была основана в 2007 году, но первоначальное исследование, на котором была основана эта технология – «Когнитивный помощник, который обучается и организует» (CALO) – финансировалось DARPA с целью разработать более эффективные инструменты для солдат в полевых условиях.

Наряду с программой «Персональный помощник, который учится» (PAL), DARPA с 2003 года исследует концепцию распознавания голоса в сочетании с искусственным интеллектом.

Вдохновленный латинским «calonis», что означает «солдатский слуга», проект CALO завершился в 2008 году, пройдя долгий путь к достижению цели создания когнитивного помощника, который учится на собственном опыте.

На смену ему пришла программа BOLT, или программа широкого оперативного языкового перевода. Цель BOLT — вывести CALO на новый уровень: от моста между человеком и машиной до моста между самими людьми.

Его цель — обеспечить перевод иностранных языков, извлечь контекстную информацию из этих переводов и тем самым дать возможность солдатам на местах поддерживать свободное двуязычное общение без предварительного знания языка.

BOLT — это не только разговорная речь; это также позволит осуществлять точный и контекстный перевод SMS и электронной почты.

5. Unix (и облако)

До Unix, без которого не было бы ни OS X, ни iOS, ни Android и, конечно, ни Linux, существовала Multics.

Служба мультиплексной информации и вычислений — это проект, в значительной степени финансируемый DARPA с целью разработки «информационной утилиты», которая могла бы предоставлять компьютерные услуги 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.

Представьте себе модульную систему, в которой банки компонентов внутри конструкции, таких как процессоры, память, средства связи и т. д., могут работать независимо, не связывая сервис в целом.

Добавьте сюда устойчивость к атакам и возможность иметь различные классификации данных (от совершенно секретных до несекретных), сосуществующих в одной системе и не доступных пользователям без необходимого разрешения, и вы получите представление об интересах DARPA. .

Аспект сверхпрочной безопасности был отодвинут на второй план к тому времени, когда в 1969 году к нему присоединились Кен Томпсон и Деннис Ритчи, а Питер Нейман предложил название Unix для системы, над которой они начали работать.

Так причем тут облачные вычисления? Что ж, Multics также стал свидетелем рождения «мэйнфрейма с разделением времени» благодаря работе Bell Labs, GE и MIT. Совместное использование ресурсов удаленного суперсервера через локальные тупые терминалы — самое хорошее описание базовой облачной инфраструктуры, о котором мы слышали.

6. GPS

Есть две технологии, разработанные DARPA, без которых сегодня мир не мог бы функционировать.

Один — это Интернет, а другой — GPS; если бы любой из них был отключен, все, от глобальной торговли до систем национальной обороны, было бы скомпрометировано до точки потенциального коллапса.

Проект системы глобального позиционирования восходит к 1973 году и изначально представлял собой во многом военную систему, финансируемую и созданную Министерством обороны США. Однако эта концепция восходит еще к самым ранним дням существования самого DARPA.

После запуска спутника в октябре 1957 года два американских физика из Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса (APL) обнаружили, что с помощью радиопередач и эффекта Доплера (изменение частоты волны для наблюдателя, движущегося относительно источника волна) они могли бы определить точное местоположение спутника «Спутник».

DARPA хотело использовать это, чтобы помочь ВМС США в исследованиях ракет «Поларис», для чего требовалось знать точное местоположение подводной лодки, запустившей ядерное оружие.

Система TRANSIT, позже известная как NAVSAT, была первой действующей спутниковой навигационной системой и была запущена в эксплуатацию в 1964 году и продолжалась до тех пор, пока в конечном итоге не была выведена из эксплуатации через два года после того, как GPS была полностью введена в эксплуатацию в 1994 году.

7. Городской фотонный дисплей на песочном столе

Забудьте о сенсорном экране на стероидах, которым манипулировал Том Круз в «Особом мнении». Если вы хотите, чтобы реальные фантастические дисплеи выглядели не дальше, чем Urban Photonic Sandtable Display (UPSD), который DARPA продемонстрировало изумленным СМИ в прошлом году.

Разработанный для поля боя, специально для сценариев планирования миссий, Sandtable представляет военным широкоформатный интерактивный 3D-дисплей. Ладно, в наши дни 3D-телевизоров в Каррисе нет ничего потрясающего, но Sandtable — это не обычный дисплей.

Он использует передовую 3D-голографическую технологию для динамического создания большого (диагональю до 6 футов) полноцветного 360-градусного изображения любой местности в режиме реального времени; а дисплей могут просматривать до 20 человек без использования специальных очков.

Изображение само по себе является интерактивным, что позволяет выполнять все манипуляции, такие как замораживание, вращение и масштабирование, а также обеспечивает визуальную глубину до 12 дюймов, что действительно примечательно, если учесть, что современная коммерческая 3D-технология обеспечивает только три или четыре дюйма визуальной глубины под идеальные условия освещения.

Да, и солдаты получают 2D-распечатку дисплея, чтобы использовать их в качестве печатных карт миссии для наглядности. Прежде чем вы сможете использовать это устройство, подключенное к вашему ПК, может пройти некоторое время, но история коммерциализации проекта DARPA предполагает, что в конечном итоге это произойдет.

8. Проект маяка

Arbor Networks хорошо известна как ведущая охранная компания, специализирующаяся в области предотвращения распределенных атак типа «отказ в обслуживании» (DDoS).

Менее известен тот факт, что сама компания Arbor Networks родилась в результате исследовательского проекта DARPA: проекта Lighthouse, над которым соучредители Arbor Networks работали в Мичиганском университете, а затем использовали его в качестве технологической основы для самой компании. .

Еще в 1999 году следующим большим событием стали DDoS-атаки, поразившие как онлайн-букмекерские конторы, так и критически важные военные системы.

Исследования проекта Lighthouse привели непосредственно к открытию высокомасштабируемых решений уровня поставщика услуг, которые позволяют быстро обнаруживать, отслеживать и смягчать эти атаки.

Впервые продемонстрированная летом 2000 года, система обнаружения аномалий показала, как можно успешно устранить разрыв между обнаружением начала DDoS-атаки и ее устранением.

9. Интернет-анонимность

Конфиденциальность, анонимность и правительственные учреждения не являются естественными партнерами, но будьте терпеливы. Те, кто заботится о конфиденциальности в Интернете, вероятно, слышали о службе конфиденциальности Tor, которая при использовании в сочетании с частным браузером Tor предлагает, возможно, самый анонимный способ пребывания в Интернете.

Основной принцип Tor, а именно «луковичная маршрутизация», первоначально финансировался Управлением военно-морских исследований США в 1995 году, а в разработке технологии помогало DARPA в 1997 году. Три года спустя сеть Tor возникла как прямой результат предыдущей работы, финансируемой DARPA.

Итак, что такое луковая сеть? Он включает в себя добавление уровня шифрования для каждого узла маршрутизатора на пути прохождения ваших данных, при этом каждый уровень шифрования поочередно снимается маршрутизаторами на этом пути.

Каждый маршрутизатор отслаивает один слой, чтобы получить инструкции о том, куда отправлять пакеты данных дальше, но не может увидеть, откуда пришли пакеты данных. Ни один из этих узлов не знает ни происхождения этих пакетов, ни конечного пункта назначения, а также не имеет доступа к содержимому ваших передаваемых данных.

10. Самый быстрый самолет в мире

Было бы упущением завершить ретроспективу военных исследований, не рассказав о боевых технологиях. Введите истребитель-невидимку. На самом деле, истребители-невидимки, во множественном числе, поскольку DARPA профинансировало и разработало целый ряд этих почти невидимых самолетов.

Пожалуй, самым печально известным является F-117, который с впечатляющим эффектом использовался во время операции «Буря в пустыне» в 1991 году, когда он совершил 1271 вылет без потерь, сбросив 2000 тонн боеприпасов с вероятностью попадания 80%.

Разработка технологии «стелс» началась в начале 1970-х годов, а самолет HAVE BLUE, уклоняющийся от радаров, впервые поднялся в воздух в 1977 году. На основе этой технологии DARPA разработало беспилотный планер Falcon HTV-2, цель которого — доставить бомбовую нагрузку к любой цели. в любую точку планеты менее чем за час.

Чтобы достичь этой цели, самолет должен развивать потрясающую скорость, а Falcon HTV-2 может летать со скоростью, в 20 раз превышающей скорость звука, или 14 000 миль в час.

К сожалению, пытаясь установить новый мировой рекорд по полетам во время испытаний в прошлом году, DARPA потеряло самолет, когда он упал в океан. Однако он грозит совершить трансатлантическое путешествие, похожее на поездку на автобусе, как только DARPA заработает.

Что дальше?

Повсеместные высокопроизводительные вычисления (UHPC), или эксафлопсные вычисления, мгновенно выполнят самые требовательные тесты PC Pro. Что ж, так и будет, если DARPA сможет это изобрести. Хорошей новостью является то, что компания инициировала программу Ubiquitous High Performance Computing, чтобы выяснить это.

Это тоже непростая задача, если учесть, что процессор Intel Knights Corner, самый быстрый на планете на данный момент, может достигать скорости обработки всего лишь терафлоп (один миллион миллионов операций с плавающей запятой в секунду).

«Один эксафлоп эквивалентен десяти, за которыми следуют 18 нулей (1018), что дает представление об амбициях DARPA»

Один эксафлоп эквивалентен десяти, за которыми следуют 18 нулей (1018), что дает представление об амбициях DARPA. Даже если принять во внимание закон Мура, который гласит, что количество транзисторов, которые можно разместить в интегральной схеме, удваивается каждые 18 месяцев или около того, это большая проблема.

Но DARPA не одиноко пытается ответить на этот вопрос. Индийская организация космических исследований вместе с Индийским институтом науки также работают над разработкой эксафлопной машины, настаивая на том, что прототип будет готов к 2017 году, на год раньше, чем ожидается прототип DARPA.

Однако DARPA может одержать верх, решив создать компьютер, который будет как минимум в 50 раз более энергоэффективным, чем все, что мы имеем сейчас. Если финансирование DARPA – и ученые из Intel, Nvidia и MIT – приведут к созданию необходимого аппаратного обеспечения, ожидайте фундаментальных кардинальных изменений в возможностях компьютеров к концу десятилетия.