حسگرهای زیستی از ویروس های قابل برنامه ریزی ؛ افزایش استقامت در سطح مولکولی ؛ روبات های آگاه بر اساس اطلاعات متناقض تصمیم گیری می کنند. نانوروربات های با اندازه اتمی که بر بیماری های کشنده غلبه می کنند - این یک بررسی از یک کتاب علمی تخیلی جدید نیست ، بلکه محتوای یک گزارش DARPA است.
DARPA فقط از دانش علمی برای ایجاد فناوری های جدید استفاده نمی کند - بلکه چالش های اساسی را برای خود ایجاد می کند و زمینه هایی از دانش را توسعه می دهد که به حل این چالش ها کمک می کند. آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی DARPA در سال 1958 پس از پرتاب اسپوتنیک 1 به فضا توسط اتحاد جماهیر شوروی ایجاد شد. این برای آمریکایی ها غافلگیر کننده کامل بود و مأموریت دارپا این بود که "از شگفتی ها جلوگیری کند" و همچنین از نظر فناوری از سایر ایالت ها جلوتر باشد. DARPA فقط از دانش علمی برای ایجاد فناوری های جدید استفاده نمی کند - بلکه چالش های اساسی را برای خود ایجاد می کند و زمینه هایی از دانش را توسعه می دهد که به حل این چالش ها کمک می کند.
بودجه سالانه دارپا 3.2 میلیارد دلار است ، تعداد کارکنان از چند صد نفر تجاوز نمی کند. چگونه این سازمان کوچک موفق به ایجاد مواردی مانند هواپیمای بدون سرنشین ، تفنگ M-16 ، اپتیک مادون قرمز ، GPS و اینترنت می شود؟ Anthony J. Tether - رئیس DARPA از 2001-2009 - دلایل زیر را برای اثربخشی آن برجسته می کند:
1. تیم بین رشته ای کارکنان و مجریان در سطح جهانی. دارپا به دنبال استعداد در صنعت ، دانشگاه ها ، آزمایشگاه ها است و متخصصان حوزه های نظری و تجربی را گرد هم می آورد.
2. برون سپاری کارکنان پشتیبانی.
3. ساختار مسطح و غیر سلسله مراتبی تبادل اطلاعات رایگان و سریع را تضمین می کند.
4. خودمختاری و آزادی از موانع بوروکراتیک.
5. جهت گیری پروژه. مدت زمان پروژه به طور متوسط 3-5 سال است.
ایجاد یک سرباز فوق العاده - سریعتر ، قوی تر ، مقاوم تر ، مستعدتر ، مقاوم در برابر بیماری ها و استرس ها - رویای ارتش کل جهان است. موفقیت دارپا در این زمینه قابل توجه است. بیایید پروژه های او را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.
سازگاری بیولوژیکی - مکانیسم و اجرا
(سازگاری بیولوژیکی ، مونتاژ و تولید)
این پروژه توانایی موجودات زنده را برای سازگاری با طیف وسیعی از شرایط خارجی و داخلی (تفاوت دما ، محرومیت از خواب) مورد مطالعه قرار می دهد و از مکانیسم های سازگاری برای ایجاد مواد ترمیمی جدید فعال زیستی ، اعم از بیولوژیکی و غیر زنده استفاده می کند. در سال 2009 ، یک مدل ریاضی شکستگی استخوان انجام شد و ماده ای تولید شد که خواص مکانیکی و ساختار داخلی یک استخوان واقعی را کاملاً تکرار می کند.
تاندون (چپ) و استخوان (راست)
در سال 2009 ، یک مدل ریاضی شکستگی استخوان انجام شد و ماده ای تولید شد که خواص مکانیکی و ساختار داخلی یک استخوان واقعی را کاملاً تکرار می کند.
پس از آن ، یک چسب مایع قابل جذب برای بازگرداندن استخوان در شکستگی ها و جراحات ایجاد شد و روی حیوانات آزمایش می شود. اگر یک تزریق این چسب برای بهبود سریع شکستگی کافی باشد ، این امید وجود دارد که با گذشت زمان درمان سایر بیماری ها به طور اساسی ساده شود.
نانوساختارها در زیست شناسی
(نانوساختار در زیست شناسی)
پیشوند "نانو" به معنی "یک میلیاردم قسمت" (به عنوان مثال ، یک دوم یا یک متر) است ، در زیست شناسی ، "نانوساختار" به معنی مولکول ها و اتم ها است.
حشره جاسوسی مجهز به سنسور
در این پروژه دارپا ، سنسورهای نانوبیولوژیکی برای مصارف خارجی و نانوموتورها برای مصارف داخلی ایجاد شده اند. در مورد اول ، نانوساختارها به حشرات جاسوس متصل می شوند (ثبت اطلاعات ، کنترل حرکت). در مرحله دوم ، آنها برای تشخیص و درمان در بدن انسان قرار می گیرند و این نانوربات های موجود در خون بودند که Kurzweil آینده پژوه در مورد پیش بینی ترکیب کامل انسان و ماشین تا سال 2045 صحبت کرد.
دانشمندان دارپا نه با آزمایش زیر میکروسکوپ ، بلکه با محاسبات ریاضی به خواص مورد نظر نانوساختارها (به ویژه پروتئین ها) دست یافتند.
دستگاههای عصبی کنترل شده توسط انسان
(دستگاه های عصبی به کمک انسان)
این برنامه یک چارچوب نظری برای درک زبان مغز ایجاد می کند و از علوم عصبی ، علوم محاسباتی و علوم مواد جدید به دنبال پاسخ است. به طور متناقض ، برای درک زبان مغز ، دانشمندان ترجیح می دهند آن را رمزگذاری کنند.
نورون مصنوعی یک عملکرد ریاضی است که عملکرد سلول عصبی در مغز را به شکل ساده بازتولید می کند. ورودی یک نورون مصنوعی به خروجی دیگری متصل است - شبکه های عصبی به دست می آیند. وارن استورگیس مک کالچ ، یکی از بنیانگذاران سایبرنتیک ، نیم قرن پیش نشان داد که شبکه های عصبی (که در واقع برنامه های رایانه ای هستند) قادر به انجام عملیات عددی و منطقی هستند. آنها نوعی هوش مصنوعی محسوب می شوند.
نورون - واحد ساختاری مغز
معمولاً طرفداران شبکه های عصبی مسیر افزایش تعداد سلول های عصبی را در خود دنبال می کنند ، DARPA فراتر رفته است - و از حافظه کوتاه مدت الگوبرداری کرده است.
در سال 2010 ، DARPA روی رمزگشایی حافظه کوتاه مدت و بلند مدت در نخستی ها کار کرد ، در سال 2011 قصد دارد سطوح عصبی ایجاد کند که چندین کانال فعالیت عصبی را در مغز به طور همزمان تحریک و ثبت می کند.
"کد حافظه" به شما امکان می دهد حافظه را در مغز آسیب دیده یک سرباز بازیابی کنید. چه کسی می داند ، شاید این روش کدگذاری و ثبت حافظه انسان به افراد آینده کمک کند تا بدن پیری خود را بدون پشیمانی رها کرده و به بدن مصنوعی - کامل و بادوام - بروند؟
مهندسی بافت وایر فریم
(مهندسی بافت بدون داربست)
تا همین اواخر ، اندامهای زیستی مصنوعی بر روی داربست سه بعدی گرفته شده از حیوانات یا اهداکننده انسان رشد می کردند. Karsas از سلول های اهدا کننده پاکسازی شد ، با سلول های بنیادی بیمار تلقیح شد و در مرحله دوم در پیوند باعث رد نشد.
سلول بنیادی جنین موش
وقتی اندام ها و بافت ها در چارچوب برنامه مهندسی بافت بدون چارچوب رشد می کنند ، شکل آنها با روش غیر تماسی ، به عنوان مثال ، با میدان مغناطیسی کنترل می شود. این به شما امکان می دهد محدودیت های مهندسی زیستی داربست را دور بزنید و امکان کنترل همزمان انواع سلول ها و بافت ها را ممکن می سازد. آزمایشات دارپا بر روی کاشت ماهیچه های اسکلتی چند سلولی که با روش بدون چارچوب رشد کرده بودند موفقیت آمیز بود.
سلول بنیادی جنینی زیر میکروسکوپ
آیا این بدان معناست که اکنون دارپا دست آزاد برای رشد اندام های زیستی مصنوعی از غیرقابل تصورترین گونه ها و اشکال دارد ، از جمله آنهایی که در طبیعت یافت نمی شوند؟ گوش به زنگ باشید!
موضوع قابل برنامه ریزی
(ماده قابل برنامه ریزی)
میکرو ربات اوریگامی ، بر اساس فرمان تا می شود و باز می شود
"ماده قابل برنامه ریزی" شکل عملکردی جدیدی از ماده را ایجاد می کند که ذرات آن به دستور می توانند در اجسام سه بعدی جمع شوند. این اجسام دارای تمام ویژگی های همتایان معمول خود هستند و همچنین قادر خواهند بود به طور مستقل اجزای اصلی را "جدا" کنند. ماده قابل برنامه ریزی همچنین توانایی تغییر شکل ، خواص (به عنوان مثال ، هدایت الکتریکی) ، رنگ و موارد دیگر را دارد.
پیشرفت در فناوری بیولوژیکی و پزشکی
(پیشرفت های بیولوژیکی در زمینه فناوری های بیولوژیکی و پزشکی)
هدف اصلی برنامه: استفاده از فناوری های میکروسیستم (الکترونیک ، میکروسیالات ، فوتونیک ، میکرومکانیک) برای طیف وسیعی از دستاوردها - از دستکاری سلولی گرفته تا وسایل حفاظت و تشخیص.امروزه فن آوری های خرد سیستم به بلوغ و پیچیدگی کافی رسیده اند. دارپا قصد دارد با استفاده از آنها سرعت جداسازی ، تجزیه و تحلیل و ویرایش ژنوم سلولی را ده ها بار افزایش دهد.
DNA یک اسید نوکلئیک است که اطلاعات ژنتیکی را ذخیره می کند
هدف این پروژه این است که تنها یک سلول را از جمعیت زیادی انتخاب کرده ، آن را گرفته ، تغییرات لازم را در DNA آن ایجاد کرده و در صورت لزوم ، تکثیر شود. توسعه گسترده ترین کاربردها را دارد - از حفاظت در برابر سلاح های بیولوژیکی گرفته تا درک ماهیت تومورهای بدخیم.
دانش جدید در مورد برهم کنش فوتون ها با بافت های سیستم عصبی پستانداران ، ایجاد میکرو ایمپلنت های فوتونی را ممکن می سازد که عملکرد حسی و حرکتی افراد مبتلا به ضایعه نخاعی را بازیابی می کند. همچنین دستگاه های شنوایی محافظ برای سربازان ایجاد می شود که در هنگام غرق شدن صدای بلند تیراندازی ، شنوایی آنها را بهبود می بخشد. این دستگاهها به طور بی سابقه ای از بروز اختلالات شنوایی و از دست دادن آنها در میدان جنگ می کاهند.
زیست شناسی مصنوعی
(زیست شناسی مصنوعی)
این برنامه مواد بیولوژیکی انقلابی را توسعه می دهد که می تواند در حسگرهای شیمیایی و بیولوژیکی ، تولید سوخت های زیستی و خنثی سازی آلاینده ها استفاده شود. این برنامه مبتنی بر ایجاد الگوریتم هایی برای فرآیندهای بیولوژیکی است که امکان ایجاد سیستم های بیولوژیکی با پیچیدگی بی نظیر را فراهم می کند.
سلول بنیادی روی یک قاب
در سال 2011 ، برنامه ریزی شده است تا فناوری هایی ایجاد شود که به رایانه ها امکان یادگیری ، نتیجه گیری ، به کارگیری دانش بدست آمده از تجربیات قبلی و پاسخگویی هوشمندانه به مواردی را بدهد که قبلاً با آن مواجه نشده اند. سیستم های جدید دارای قابلیت اطمینان استثنایی ، خودمختاری ، تنظیم خود ، همکاری با شخص و عدم نیاز به مداخله زیاد او خواهند بود.
امید است دارپا بر روی رایانه های هوشمند خود برنامه ای برای تحمل افرادی که برخلاف هوش مصنوعی همیشه منطقی و منطقی رفتار نمی کنند ، سرمایه گذاری کند.
یادگیری خود پشتیبانی
(آموزش بوت استرپ)
رایانه ها توانایی مطالعه پدیده های پیچیده را به همان شیوه ای که انسانها انجام می دهند ، به دست می آورند: با کمک برنامه های درسی خاص حاوی مفاهیم سطح پیچیدگی فزاینده. مطالعه موفق مطالب جدید بستگی به جذب دانش سطح قبلی دارد. برای آموزش ، از آموزش ها ، مثالها ، الگوهای رفتاری ، شبیه سازها ، پیوندها استفاده می شود. این امر برای سیستم های نظامی مستقل بسیار مهم است ، زیرا نه تنها باید بفهمند که چه کاری انجام دهند و چرا ، بلکه باید درک کنند که در چه مواردی انجام آن نامناسب تر است.
رباتیک قابل اعتماد
(روباتیک قوی)
نمودار ربات تلفن همراه BigDog
فناوری های پیشرفته روباتیک به سیستم عامل های مستقل (نمونه ای از پلت فرم خودمختار - BigDog) امکان درک ، درک و مدل سازی محیط خود را می دهد. حرکت در مناطق غیرقابل پیش بینی ، ناهمگن و خطرناک ؛ رسیدگی به اشیا بدون کمک انسان ؛ مطابق با اهداف برنامه ریزی شده تصمیمات هوشمندانه بگیرید ؛ با روبات های دیگر همکاری کنید و به صورت تیمی کار کنید. این توانایی های روبات های متحرک به سربازان در شرایط مختلف کمک می کند: در شهر ، زمین ، هوا ، فضا ، زیر آب.
وظایف اصلی ربات متحرک: انجام وظایف به طور مستقل به نفع سرباز ، حرکت در فضا حتی در غیاب GPS ، حرکت در مناطق دشوار ، که ممکن است کوه ها ، تا حدی تخریب شده یا پر از آوار و بقایای جاده باشد. به همچنین برنامه ریزی شده است تا به ربات آموزش داده شود که در یک محیط در حال تغییر رفتار کند و دید و درک خود را از محیط بهبود بخشد. او حتی می تواند مقاصد سایر اجسام متحرک را پیش بینی کند.به هم ریختگی و سر و صدا باعث منحرف شدن ربات متحرک از حرکت نمی شود ، هنگامی که ربات دیگری آن را در جاده قطع می کند ، همیشه آرامش خود را حفظ می کند.
تست ربات موبایل BigDog
قبلاً ربات هایی ایجاد شده اند که می توانند با سرعت یک نفر حرکت کنند و همچنین ربات هایی با چهار چرخ و دو دست (هر کدام مانند انسان پنج انگشت دارند). نسل بعدی روبات ها نیز حس لامسه خواهند داشت.
کامپیوترهای تقلیدی زیستی
(محاسبات بیومیمتیک)
فرآیندهایی که در مغز یک موجود زنده اتفاق می افتد ، در یک "مصنوع شناختی" مدل سازی و اجرا می شود ، این مصنوع در یک ربات قرار می گیرد - نماینده نسل جدید ماشین های تطبیقی خودکار. او قادر خواهد بود تصاویر را تشخیص دهد ، رفتار خود را بسته به شرایط خارجی تنظیم کند و توانایی تشخیص و یادگیری را داشته باشد.
شبکه عصبی مدل سازی مصنوعی
در سال 2009 ، یک میلیون سلول عصبی و همچنین روند تشکیل خود به خودی گروه های عصبی با حافظه کوتاه مدت مدل سازی شده بودند. یک ربات شبیه به یک زنبور عسل ایجاد شده است که می تواند اطلاعات جهان خارج را بخواند و در آن عمل کند. این ربات به صورت بی سیم به گروهی از رایانه های شبیه سازی کننده سیستم عصبی متصل شد.
در سال 2010 ، دارپا 1 میلیون نورون تالاموکورتیکال را مدل سازی کرده است ؛ این نوع نورون بین تالاموس و قشر مخ قرار دارد و وظیفه انتقال اطلاعات از حواس را بر عهده دارد. وظیفه ما بهبود مدل های شبکه های عصبی و آموزش تصمیم گیری بر اساس اطلاعات مربوط به محیط زیست و همچنین "ارزش های داخلی" است.
وظیفه سال 2011 ایجاد یک ربات مستقل با شبیه سازی سیستم عصبی است که قادر خواهد بود اجسام سه بعدی را از بین تغییر تصاویر انتخاب کند.
نویسنده این مطالب با قلب غرق شده تکامل روبات ها و پیشرفت در زمینه مدل سازی شبکه های عصبی را دنبال می کند ، زیرا روزی دور نیست که ترکیب این فناوری ها به آگاهی انسان اجازه دهد به بدن ربات منتقل شود (که با تعمیر به موقع می تواند به طور نامحدود وجود داشته باشد).
درمان جایگزین
(درمانهای غیر متعارف)
این پروژه رویکردهای منحصر به فرد و غیرمتعارفی را برای محافظت از سربازان در برابر طیف گسترده ای از عوامل بیماری زای طبیعی ایجاد می کند. معلوم شد که اختراع داروهای جدید در این مبارزه کمتر از ابزارهای تقویت سیستم ایمنی بدن انسان است.
سلولهای ایمنی در اپیتلیوم روده انسان
با استفاده از رویکرد ریاضی و بیوشیمیایی ، محققان بر ابداع روشهای کاملاً جدید ، سریع و ارزان برای تولید پروتئین با خواص مطلوب ، از جمله آنتی بادی های مونوکلونال (نوعی سلول در سیستم ایمنی) تمرکز کردند. فناوری های جدید زمان تولید واکسن ها را از چندین سال (و حتی در برخی موارد چند دهه) به هفته کاهش می دهد.
بنابراین ، با کمک دستگاه ایمنی مصنوعی انسان ، واکسنی در برابر همه گیری آنفولانزای خوکی (H1N1) در مدت کوتاهی ایجاد شد.
زنده ماندن در صورت ابتلا به بیماریهای کشنده تا زمانی که ایمنی ایجاد نشود یا درمان مناسب دریافت نشود ، و همچنین نیاز به ایجاد حفاظت موقت در برابر بیماریهایی که فرد هیچ گونه مصونیتی از آنها ندارد.
برنامه های سال 2011 شامل رویکردهای ابتکاری برای مقابله با عوامل بیماری زای شناخته شده ، ناشناخته ، طبیعی یا مصنوعی است ، همچنین نشان می دهد که استفاده از فناوری های توسعه یافته دوز کشنده یک عامل بیماری زا را 100 برابر افزایش می دهد.
حفاظت خارجی
(حفاظت خارجی)
این برنامه ابزارهای مختلفی را برای محافظت از سربازان در برابر حملات شیمیایی ، بیولوژیکی و رادیولوژیکی ایجاد می کند. یکی از مواد اثبات شده با موفقیت یک ماده شیمیایی خود تمیز کننده بر اساس پلی اورتان است. انواع جدیدی از پارچه ها برای محافظت از مواد شیمیایی در دست توسعه است ، که در آن بدن می تواند "تنفس" کرده و تبادل حرارت را انجام دهد و در پشت یک پوسته خارجی نفوذ ناپذیر شیمیایی قرار گیرد.
چه کسی می داند ، شاید در کت و شلوارهای ساخته شده از چنین پارچه هایی ، فردی به زودی بتواند به راحتی در زیر آب یا در سیارات دیگر زندگی کند؟
سنسورهای شیمیایی سازگار با هدف
(حسگرهای شیمیایی سازگار با ماموریت)
سنسورهای مدرن هنوز نمی توانند حساسیت (واحد اندازه گیری تعداد ذرات در تریلیون) و انتخاب پذیری (یعنی توانایی تمایز بین مولکول های مختلف) را با هم ترکیب کنند.
هدف این برنامه ایجاد یک حسگر شیمیایی بود که بتواند این محدودیت را دور زده و در عین حال قابل حمل و آسان برای استفاده باشد. نتایج فراتر از انتظار بود - یک سنسور ایجاد شد ، که بالاترین حساسیت آن با انتخاب پذیری استثنایی ترکیب شده است (هنگام آزمایش با مخلوط گازهای مختلف عملاً هیچ خطایی وجود ندارد).
یک حسگر شیمیایی که سرطان ریه را با تنفس تشخیص می دهد
اگر دارپا اندازه سنسور چندقلوی انقلابی خود را به سطح اتمی کاهش دهد (فناوری نانو اجازه می دهد) ، می تواند به طور شبانه روزی سلامت مالک خود را زیر نظر داشته باشد. خوب است اگر سنسور نیز قرار ملاقات بگذارد و غذا را به صورت آنلاین سفارش دهد (در مورد دوم ، این خطر وجود دارد که کلم بروکلی و آب پرتقال را به جای آبجو و پیتزا انتخاب کند).
ساختارهای قابل تنظیم مجدد
(ساختارهای مجدد قابل تنظیم)
مواد نرم ایجاد شده اند که می توانند حرکت کنند ، همچنین شکل و اندازه آنها تغییر می کند و روبات هایی با ویژگی های مناسب از آنها ایجاد شده است. همچنین از مواد جدیدی برای ساخت پد ساق و بازو (آهن ربا و خار) استفاده شده است که امکان صعود از دیوارها را به بیش از 25 فوت (حدود 9 متر) می دهد. هنوز مشخص نیست که روباتهای نرم و دستگاههای جدید کوهنوردی چگونه عمر انسان را افزایش می دهند ، اما شکی نیست که آنها آن را متنوع کرده و احتمالاً منجر به ظهور ورزشهای جدید می شود و کسانی که می خواهند در بلیط قطار و مسکن پس انداز کنند. می تواند آن را انجام دهد. به سقف متصل شده است.
مواد بیولوژیکی
(مواد بیولوژیکی)
حوزه مورد علاقه این برنامه به کشف مواد زیست مولکولی با خواص الکتریکی و مکانیکی منحصر به فرد می رسد. روشهای جدید تجزیه بیولوژیکی و ایجاد قالبهای زیستی برای پپتیدها ، ویروسها ، باکتریوفاژهای رشته ای مورد بررسی قرار گرفته است.
سطوح اصلی که دارای ویژگی های قابل تنظیم هستند را مورد بررسی قرار داد: بافت ، رطوبت سنجی ، جذب ، بازتاب / انتقال نور. ساختارهای ترکیبی آلی-معدنی با ویژگی های قابل برنامه ریزی در دست توسعه هستند که مبنایی برای ایجاد حسگرهای با عملکرد بالا و همچنین سایر دستگاه ها با ویژگی های منحصر به فرد خواهد بود.
Neovision-2
بینایی انسان و حیوانات دارای قابلیت های استثنایی است: تشخیص ، طبقه بندی و مطالعه اجسام جدید تنها کسری از ثانیه را به خود اختصاص می دهد ، در حالی که رایانه ها و روبات ها هنوز مشکل زیادی دارند. برنامه Neovision-2 در حال توسعه یک رویکرد یکپارچه برای توسعه توانایی ماشین ها در تشخیص اجسام با بازسازی ساختار مسیرهای بصری در مغز پستانداران است.
هدف از این کار ایجاد یک حسگر شناختی است که قادر به جمع آوری ، پردازش ، طبقه بندی و انتقال اطلاعات بصری است. الگوریتم انتقال سیگنال های بصری پستانداران قبلاً روشن شده است و دستگاهی در حال توسعه است که می تواند بیش از 90 درصد اشیاء را در 10 دسته مختلف در 5 ثانیه تشخیص دهد.
کار بیشتر روی سنسور با هدف کاهش اندازه آن (باید با دستگاه بینایی انسان مقایسه شود) ، افزایش قدرت و قابلیت اطمینان آن است. در نهایت ، سنسور باید بتواند اجسام بیش از 20 دسته مختلف را در کمتر از 2 ثانیه و در فاصله حداکثر 4 کیلومتری تشخیص دهد.
بدیهی است که DARPA در اینجا متوقف نخواهد شد و سنسور بعدی از توانایی بینایی انسان پیشی خواهد گرفت.
فناوری عصبی
(فناوری های علوم اعصاب)
رابط عصبی غیر تهاجمی
این برنامه از آخرین پیشرفت ها در روانشناسی عصبی ، تصویربرداری عصبی ، زیست شناسی مولکولی و علوم شناختی برای محافظت از عملکردهای شناختی سربازی که در معرض استرس روزانه ، اعم از جسمی و روانی است ، استفاده می کند. شرایط سخت در میدان نبرد توانایی های مهمی مانند حافظه ، یادگیری ، تصمیم گیری ، چند وظیفه را تضعیف می کند. بنابراین ، توانایی جنگنده در واکنش سریع و کافی به شدت کاهش می یابد.
اثرات طولانی مدت این نوع استرس - هم مولکولی و هم رفتاری - هنوز به خوبی درک نشده است. برنامه فناوری عصبی با استفاده از آخرین پیشرفت ها در علوم مرتبط ، و همچنین فناوری های رابط عصبی ، مدل های مولکولی اثرات استرس حاد و مزمن بر انسان را ایجاد کرده و راه هایی برای محافظت ، حفظ و بازگرداندن عملکردهای شناختی سرباز پیدا می کند.
در سطح مولکولی و ژنتیکی ، دارپا چهار نوع اصلی استرس (روحی ، جسمی ، بیماری و کم خوابی) ، نحوه اندازه گیری دقیق آن و مکانیسم های سازگاری و پاسخ ناکافی به استرس را مورد مطالعه قرار می دهد.
در سال 2009 ، استفاده از پیشرفت های علوم اعصاب ، سرعت آموزش سربازان را 2 برابر کاهش داد. روش هایی برای بهبود اثربخشی یادگیری ، بهبود توجه و حافظه فعال در حال توسعه است. رابط های عصبی باید سریعتر و راحت تر استفاده شوند.
طراحی زیستی
(BioDesign)
طراحی زیستی استفاده از عملکرد سیستم های زنده است. طراحی زیستی از بینش های قدرتمند طبیعت استفاده می کند ، در حالی که پیامدهای ناخواسته و تصادفی توسعه تکاملی را از طریق زیست شناسی مولکولی و مهندسی ژنتیک حذف می کند.
برنامه تحت چنین نامی بی ضرر - نه بیشتر و نه کمتر - مکانیسم انتقال سیگنال مرگ سلولی و راه های خاموش کردن این سیگنال را مورد مطالعه قرار می دهد. در سال 2011 ، مستعمرات سلولهای بازسازی ایجاد می شود که می توانند به طور نامحدود وجود داشته باشند. DNA آنها حاوی یک کد ویژه است که در برابر جعل و همچنین چیزی مانند شماره سریال "مانند یک تپانچه" محافظت می کند.
من می خواهم اعتقاد داشته باشم که هکرهای چینی هنوز موفق به شکستن کد امنیتی سلول های جاودانه ، عرضه آنها به مقدار زیاد در بازار و در دسترس همه قرار می دهند.
رابط عصبی قابل اعتماد
(فناوری رابط عصبی قابل اعتماد)
نانوپوشش کاشت مغز
این برنامه در حال توسعه و تعمیق فناوری است که اطلاعات را از سیستم عصبی استخراج کرده و به "دستگاه های افزایش درجه آزادی" (دستگاه های درجه آزادی) ، به عنوان مثال ، اعضای مصنوعی ، منتقل می کند. رابط عصبی یک فناوری جدید نیست و توانسته برای بسیاری ناامید کننده باشد زیرا هنوز نمی تواند از مکانیسم های اختراع شده توسط طبیعت پیشی بگیرد. اما DARPA ناامید نمی شود ، سیستم عصبی محیطی را مطالعه می کند ، تعداد کانال ها را افزایش می دهد تا میزان اطلاعات منتقل شده از طریق رابط عصبی را افزایش دهد و اساساً انواع جدیدی از این دستگاه ها را توسعه می دهد. در سال 2011 ، برنامه ریزی شده است که یک رابط عصبی با صد کانال ایجاد شود ، در حالی که بیش از یک مورد نباید در یک سال خراب شود.
سلولهای جاویدان ، ویرایش ژنوم ، اندامها و بافتهای مصنوعی ، ایمنی که بی عیب و نقص کار می کند ، مواد با ویژگیهای اساسی جدید ، هوش مصنوعی ، روباتها و برنامههای آگاه - به نظر می رسد که هر پروژه دارپا به روش خود به گسترش ریشه ای عمر انسان در پروتئین نزدیک می شود. چه در بدن ، چه در بدن مصنوعی.
ناهموار ، انسان نما ، جاودانه - شاید این ظاهر سایبورگ ها در 2045 باشد؟
مدل سازی پررونق شبکه عصبی زمینه را برای انتقال آگاهی به بدن دیگر فراهم می کند و روباتیک بدنهای کامل تری را ایجاد می کند. شاید زیست شناسان از ریاضیدانان و فیزیکدانان جلوتر باشند و ویرایش ژنوم ، با حذف بخشهای تصادفی ، غیر ضروری و خطرناک که در طول تکامل در آن انباشته شده است ، در نهایت به اندازه مراجعه به آرایشگاه رایج و در دسترس خواهد بود.
ترکیب همه این فناوری ها با هم مانند یک واکنش زنجیره ای خواهد بود که همه پیشرفت های جدید را در علم ایجاد می کند. دارپا دانش ، مهارت و پول کافی برای این کار دارد. اما چرا ارتش به یک سرباز جاویدان نیاز دارد که هم از فرماندهانش و هم از سازندگانش بیشتر عمر کند؟
یک فرد جاودان در ایده آل گرایی خود با اکتشافات فضایی پروژه ای برابر است ، سرنوشت سازی آن ، شاید ، برابر نباشد و منابع مورد نیاز برای اجرا در مقایسه با نتیجه ناچیز است.
ارسطو ، هگل و داروین دانش جمع آوری شده توسط بسیاری از نسلهای پیشین خود را سیستماتیک کردند ، که تعداد کمی از آنها به خاطر می آورند. دانش در مورد عناصر شیمیایی قرن ها در حال انباشت است - مندلیف آنها را در جدول معروف خود خلاصه کرد و در تاریخ ثبت شد. ایزاک نیوتن دوست داشت تکرار کند: "اگر من بیشتر از دیگران دیدم ، فقط به این دلیل بود که روی دوش تایتان ها ایستاده بودم."
فناوری های پراکنده ای که ما را به جاودانگی نزدیک می کند ، منتظر کسی هستند که آنها را گرد هم آورد و آنها را با هدف مشترک متحد کند. من دوست دارم روسیه این کار را انجام دهد - کشوری که در جستجوی هویت خود است ، جایی که علیرغم همه چیز ، مکتب علمی هنوز قوی است و آرمان گرایان منقرض نشده اند.
