«Когда мы останемся совсем одни, то сами должны научиться брать ответственность за свое будущее. Москва, 2014 Коллектив авторов Defense Network _ DARPA. Программа 2015 2 Вдохновляющий образ такой организации требовал ...»

Программа

2015

Когда мы останемся совсем одни,

то сами должны научиться

брать ответственность

за свое будущее.

Москва, 2014

Коллектив авторов

«Defense Network»

_ DARPA. Программа 2015 2 Вдохновляющий образ такой организации требовал вовлечения все большего числа все более разносторонних будущего участников.

Создание невиданных ранее Самой известной организацией из этого технологий, как правило, «супертехнологического пула» является сталкивается с трудноразАгентство передовых оборонных исследорешимой для человеческого вательских проектов DARPA (США). Оно быразума проблемой – предло создано в 1958 году, когда национальные ставить себе то, чего ранее элиты Соединенных Штатов находились в никогда не существовало.

паническом ужасе от происходящего в СоТворчество – совершенно особый род деяветском Союзе рождения космической интельности человека, не поддающийся жестдустрии. Сегодня DARPA ставит перед собой кой формализации и требующий особых задачу достижения и поддержания технолоусловий, а техническое творчество и научгического превосходства и предотвращения ная мысль – тем более.

внезапного появления в мире неожиданных Воплощение самых смелых идей требует для Вооруженных сил США новейших не только дерзости и воли одного человека, средств вооруженной борьбы.

но и определенной среды для возможности За последние десятилетия феномен плодотворной работы. Такая среда не обраDARPA и достигнутые успехи стали причизуется сама по себе – необходима движуной создания аналогов этой организационщая сила, организующая пространство в ной структуры и в других странах. DRDO своем окружении. На практике эта движуИндия), MAFAT (Израиль), SASTIND (Китай), щая сила может быть реализована в форме GDA (Франция), DLR (Германия).

системных агентств перспективных исследований – невиданных «машин научных ре- ————— волюций», задача которых увидеть и понять Американское Агентство передовых обото, что еще никто и никогда не видел. По ронных исследовательских проектов сути, это создание «технологического чуда», (DARPA) каждый год преподносит нескольпоставленное на поток. ко десятков новостей, которые со времеПрототипы та- нем обретают ких организаций реальные черты и были известны с входят в повседревних времен дневную жизнь.

– школы в Древ- Так, например, ней Греции, кру- в 2005 году четжок Леонардо- вероногий робот да-Винчи, Фран- BigDog только цузская академия учился ходить, а наук, Германский уже в этом году Генштаб конца конкретные спеXIX века, русские циальные операкосмисты. Объ- LS3 на полевых испытаниях сопровождает военнослужа- ции с его участищего Корпуса морской пехоты США. Съемку производит единявшие со- ем будет опредесотрудник компании-разработчика Boston Dynamics (в вершенно опре- лять руководство году приобретенной корпорацией Google). Менеджер проделенный тип граммы DARPA подполковник Джозеф Хитт находится за Корпуса морской людей, каждый кадром © Kyle Olson, US Marine Corps Officer. пехоты США.

этап развития _ DARPA. Программа 2015 Наиболее вероятным вектором станет его для любви" писателя-фантаста Роберта использование в качестве служебного ро- Хайнлайна: «Любой человек должен уметь бота-мула, который послушно будет нести менять пеленки, спланировать вторжение, багаж по дорогам, пересекать овраги и не- заколоть свинью, вести корабль, построглубокие речки. ить дом, написать сонет, подвести счета, возвести стену, снять мясо с костей, утемарта 2014 года DARPA поведала миру о шить умирающего, отдать приказ, выполсвоих планах по разработке перспективных нить приказ, действовать вместе и в одитехнологий на будущий 2015 финансовый ночку, решать уравнения, анализировать год. Несколько из представленных проновую проблему, разбросать навоз, запрограмм будут для DARPA совершенно новыграммировать компьютер, приготовить ми, они начнутся только этой осенью. Изувкусное блюдо, биться и победить».

чение документа, состоящего из 300 страниц, уже сейчас позволяет отметить, что Поскольку в агентстве собраны люди, оббольшинство новых исследовательских ладающие смелостью в мыслях и действиях, программ направлено на решение задач вряд ли кто-то за его пределами может усиления взаимодействия роботов и людей, мыслить и действовать так же решительно.

а также информационных сред и людей – Сменяемость кадров, активность агентства для выполнения совместных операций. в большинстве связанных с новыми технологиями иниапреля 2014 года, циатив делает в 56 годовщину собюджет здания агентства, агентства доDARPA торжественвольно четким но объявила о собарометром здании в своей состояния структуре нового умов в научноподразделения – отинновациондела биологических ном сообщетехнологий (BTO).

стве США. Дает Отдел BTO займется созданием следуюо направлении щего поколения оборонных техноло- Программа «Living Foundries» разрабатывает инструмен- мыслей адмигий, которое будет тарий и процессы быстрого проектирования и реализации нистрации генно-инженерных микроорганизмов-продуцентов новых агентства, их брать пример с есте- материалов © Dr.Alicia Jackson, program manager DARPA.

ских процессов и форм жизни. Это означает подъем инженерной и индустриальной биологии на новый, до сих пор казавшийся не- Как-то директор агентства высказал, что достижимым уровень стратегической важ- невозможно собрать в одном месте Невозможно говорить о научнотехнической политике DARPA, если не при- В то же время изучение программ, котонимать в расчет кадровую политику. Если и рые либо окончились неудачей, либо не заможно как-то охарактеризовать граждан- кончились ничем – дает пищу для ума, что ли прийти в голову даже в DARPA, если они сийской науки и промышленности на настоне были туда отправлены в виде письма, или ящий момент не увенчались успехом.

многочисленных технологических конфеВызывает сожаление и никого не может ренций, вряд ли они вообще кому-то в США и в мире могли бы прийти в голову.

Стоит понимать, что сотрудники DARPA – DARPA, а равно отказ от его создания.

тоже люди, и иногда могут ошибаться. В этом свете стоит упомянуть весьма комичистория еще не знает примеров успешного ную историю с «гафниевой бомбой»1.

В целом DARPA нужно воспринимать как создания предпринимались неоднократно.

место, где самые талантливые технические С 1991 года по 2013 год высшим руководвизионеры ощутили внутреннюю вольность ством страны было сделано шесть попыток на размещение государственного заказа на создать государственную структуру пересоздание радикальных технологических ин- дового технического творчества. Каждый новаций2. Взглянув на создание технологий раз на пути изначально благих и правильных с точки зрения заказчика – становится оче- слов возникали непреодолимые преграды.

видной важность разрешения самому себе Красивые мотивы сталкивались с неразрена полет творческой мысли. Если в США по- шимыми проблемами.

добное «разрешение» заключалось в приняОднако, несмотря на шесть экспериментии нескольких законов и снятии ведомтов по созданию такой организации отечественной подчиненности и тяжелого бремественным правительством за последние два ни согласования, то в случае нашей страны этого будет недостаточно. Это лишь фон рые должны произойти на уровне человекапрогрессивную научно-техническую органитворца.

Что же такое технологическое видение?

условиях нашей страны – это голова главнобудет решена и получится сделать столь пого конструктора системы и возникающая в уходит и видение.

Попытки институциализировать процесс Е.В. Ткаля «Гафниевая бомба, или «…неученье – тьма»:

http://www.slideshare.net/defensenetwork/ss- Подробнее данная тематика будет раскрыта в готовящемся переводе на русский язык работы Тэмми Л. Карлетон «Пред[email protected] видение технологических прорывов будущего. Значение предвидения в радикальных технологических инновациях DARPA».

«Мурзилка» (жарг.) – предложение на новую работу от предприятия, оформленное в виде рекламного проспекта на существующую пока лишь в замысле систему.

_ Важнейшим элементом стагода на выставке в Чикаго. На данный технологических чудес» являтранспортное средство создано специально вдохновляющих идей и техпродемонстрировать, важность применения на глобальные вызовы человечества. Эта цифрового производства, позволяющих соинициатива будет иметь не только значиздавать прочные, безопасные, быстрые, тельный прикладной и научный результат, эффект в масштабах всей страны благодаря вовлечению молодых талантливых людей в Создание первой отечественной социальрешение захватывающих дух и воображе- но-сетевой платформы на основе технолоние технологических задач мечты шестого гий коллективного интеллекта для решения технологического уклада на основе экспо- сложных научных и прикладных задач в вирненциально развивающихся технологий. туальных профессиональных сообществах целесообразно начинать с разработки сиЯрчайшим примером эффективности такостемы групповой выработки требований к го подхода является инициативный проект бований позволит коллективно формулироинженеров, дизайнеров, водителей и мехавать тактико-технические задания на разраников, увлеченных идеей совместного проботку перспективных систем и изделий.

ектирования облика автомобильной индуВажнейшим элементом платформы должна стрии будущего. Основу программного инстать реализация оригинального алгоритма струментария составляет оригинальная меколлективного построения дерева функцитодика многоэтапного отбора идей и рациональных требований, отвечающих условию онализаторских предложений для коллекдостижения главных целей проектирования тивного формирования перспективного оби превосходства технического уровня сулика автотранспортных средств, а также транспортного средства мечты откликнуМаксим Алёхин лись разработчики со всего света. Позднее Эпоха нравственных дилемм ство вопросов, - изучение особенностей нейронной работы мозга. Ответив на фунВ начале апреля DARPA объдаментальные вопросы, связанные с функявила о создании нового струкциональными картами головного мозга, турного подразделения — Отстанет возможным восстановление утеряндела биологических технолоной в результате черепно-мозговой травмы памяти, снятие или облечение посттравмабиологию на службу нациотического стрессового расстройства, норнальной безопасности. Его приоритетным направлением стало повышение выживаемости военнослужащих, получивших тяже- Перечисленные фундаментальные исслелую травму. По данным Института хирурги- дования будут использованы для создания ческих исследований армии США, основная портативного имплантат, помещаемого в причина смерти бойцов на поле боя — по- мозг военнослужащего, который будет затеря крови. Особенно актуальна разработка писывать весь объем воспоминаний. В слусредств, вводимых внутрь в случае сильного чае сильной травмы мозга имплантат восвнутреннего кровотечения, которые повы- станавливает воспоминания.

шают свертываемость крови, и делают воз- Особенный интерес вызывает то, что реможной госпитализацию пострадавшего. зультаты проведенных исследований мозга Под контроль нового отдела полностью планируется применять не только для воспереходит программа по разработке пере- становления утерянных способностей, но и довых протезов. Она была запущена еще в улучшения имеющихся, не подвергавшихся 2006 году и называется многообещающе — нарушениям, качеств военнослужащего.

«Революционизирование протезирования». Для совершенствования когнитивных каРазработки в области управления протезом честв, так важных на поле боя, такие как с использованием нейроинтерфейса – т.е. память, освоение новых навыков, и приняусилия мысли за последнее время сильно тие решений, будет применяться стимуляшагнули вперед. Достижения в технологии ция гиппокампа.

кортикальных микроэлектродов сделали Наделение клетки функциями, ранее ей не связь нервной системы и кибернетических присущими, стимуляция мозга – все эти речастей тела настолько крепкой, что роботи- волюционные вмешательства в живую призированному протезу доступные сложные роду ставят перед человеком фундаменкомбинации движений, мало отличающиеся тальные нравственные вопросы: как далеко от подвижности биологических конечно- мы готовы зайти по пути «улучшения» челостей. Однако нейрофизиологи работают над века? Где проходит черта индивидуальных тем, чтобы сигнал шел в обоих направлени- качеств личности, имеет ли человек право ях — чтобы протез не только контролиро- настолько расширять набор этих качеств, вался разумом, но и он сам отсылал так- что, фактически создавать, новую личность?

тильные сигналы обратно нервной системе, Развитие научного прогресса неумолимо, вызывая ощущение подлинного физическо- его сложно сдержать нравственного прикосновения. этическими дилеммами. Такие команды, как В целях повышения выживаемости солдат сотрудники отдела BTO, переносят нас в с помощью методов реабилитации ведутся будущее, где человек может быть совсем не исследования в области, традиционно вы- таким, как мы привыкли его видеть сегодня.

_ Содержание Вдохновляющий образ будущего ……………………………… Требования мечты ………………………………………….……. Эпоха нравственных дилемм ……………………………...……. DARPA ………………………………………………..............……. Организационная структура ……………………………….……. Новый отдел Биологических технологий ……………………… Структура передовых исследовательских проектов …………. Эволюция базовой идеи DARPA …………………..............…… Исследовательские программы DARPA ………………….…… Оборонные исследования ………………………………….…... Фундаментальные исследования в области военной медицины ……………………………..……. Биомедицинские технологии …………………………………… Инфокоммуникационные технологии …………………………. Биологическая защита ……………………………………..……. Тактические технологии ………………………………………… Технологии материалов и биотехнологии ……………….……. Электронные технологии ………………………………….……. Перспективные аэрокосмические системы ……………...……. Космические программы и технологии ……………….……… Перспективные электронные технологии ………………..…… С3: системы навигации, управления и связи …………..………. Технологии сетецентрической вооруженной борьбы ….…….. Сенсорные технологии ……………………………………..……. Штаб-квартира DARPA ……………………………………..……. Лучшие кадровые приобретения DARPA – 2013 ………….……. Эффект масштаба: DARPA во внешнем окружении …….…….. _ DARPA DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) - Агентство передовых оборонных исследовательских проектов в структуре финансовом году;

Министерства обороны США, целью котороменеджеров программ;

го является сохранение технологического предотвращение внезапного для США появ- 2,000 действующих контрактов, грантов и ления новых технических средств воору- других соглашений с компаниями, университетами, лабораториями Минобороны и проженной борьбы, поддержка прорывных исчими организациями.

следований, преодоление разрыва между фундаментальными исследованиями и их внедрением в военной сфере.

Хотя деятельность Агентства концентрируподдержки оборонных НИОКР может покается преимущественно на военной проблезаться избыточным – военные ведомства матике, заметная часть его программ поАрмия, ВМС и ВВС) имеют в своем подчинесвящена разработке технологий, имеющих двойное назначение. Интернет, производподразделения, деятельность которых ство полупроводников и интегральных схем направлена на решение текущих технологив основе всех этих направлений, широко исческих задач этих ведомств, существуют пользующихся в настоящее время гражданспециализированные лаборатории оборонским сектором, лежат разработки, осуных исследований. Однако DARPA было соществленные при непосредственном участии Масштабы деятельности DARPA по уровню финансовую поддержку тем проектам, котофинансирования небольшие. В 2010 г. бюдрые не могут быть поддержаны и профинанжет Агентства - около 3 млрд. долл. - состасированы в рамках исследовательских провил приблизительно 0,7% оборонных расхограмм других военных ведомств.

дов США и не более 1% общих расходов на исследования и разработки. Однако влияние Таблица 1. Основная статистика по подраздеDARPA. К ним относятся: технология «стелс», лениям DARPA, 2014 г.

1 Администрация (дирекция) - менеджеры программ - администрирование и никающие технологии могут иметь значение ства вооружений на базе воздушных, для вооруженных сил только в долгосрочной космических, наземных и морских платперспективе. При этом риск неуспеха может форм, перспективные космические сибыть достаточно высоким. стемы мониторинга и управления.

Биологических технологий (BTO) – исСтруктуру Агентства составляют 6 основных подразделений - отделов: следования в области инженерной биологии, включая омиксные технологии, синАдаптивного управления (AEO) – исслететическую биологию, метаболическую дования в области построения адаптивинженерию, генную терапию (включая ных платформ и архитектур, включая униискусственную хромосому человека), версальные программные платформы, модульные аппаратные средства, мноТаблица 2. Статистика Агентства по основным гофункциональные информационные синаправлениям в 2014 году.

новых физических принципах, энергетики, новые материалы и биотехнологии, приPhD, 10 без степени, медико-биологические средства защиты, 4 Микросистемные 17 сотрудников:

Инноваций в информационных техноло- 5 Стратегические 24 сотрудника:

гиях (I2O) – информационные системы мониторинга и управления, технологии интеллектуальный анализ данных, систе- 7 Биологические технологии 12 сотрудников:

системы машинного перевода; Для выполнения поставленных задач в Микросистемных технологий (MTO) - рамках стратегических направлений своей технологии электроники, фотоники, мик- деятельности, DARPA реализует собственромеханических систем, перспективной ный управленческий поход к руководству архитектуры интегрированных микро- процессами разработки проектов новых схем и алгоритмов распределенного хра- технологий и продуктов военного назначенения данных; ния, который сводится к: «привлечению к раСтратегических технологий (STO) – си- боте эксперта и предпринимательски стемы связи, средства защиты информа- настроенного менеджера программы, поощционных сетей, средства радиоэлектрон- рению этих специалистов, предоставлению ной борьбы (РЭБ), устойчивость систем к им максимальной свободы действий, а таккибератакам, системы обнаружения за- же — быстрому принятию решений отномаскированных целей на новых физиче- сительно тех проектов, которые следует ских принципах, энергосбережение и аль- начинать, и тех, которые следует признать тернативные источники энергии; тупиковыми и прекратить дальнейшую раТактических технологий (TTO) – совре- боту над ними».

Таблица 3. Динамика финансирования проектов DARPA по направлениям в 2013-2015 гг. Суммы приведены в тыс. долл. FY2015 - период с 1.10.2014 по 30.09.2015.

ментальФунданые исследования Прикладные Технологические разработки По направлению фундаментальных исследований можно отметить незначительное уменьшение финансирования в будущем году. Направление Фундаментальных исследований в области военной медицины подтвердило свое значение, незначительно увеличив расходы.

По направлению прикладных исследований как приоритетные выделяются технологии биологической защиты и тактические технологии. Уменьшение расходов на биомедицинские технологии в этом году компенсировалось созданием нового структурного подразделения по развитию биологических технологий.

По направлению технологических работ приоритет отдан космическим программам и технологиям, технологиям сетецентрической вооруженной борьбы и сенсорных технологий.

Если быть точным, то в структуре исследовательских программ DARPA – 3 направления секретных программ (2 из них – в области C3, и 1 – сенсорных технологий). Суммарный бюджет секретных программ FY2015 – 436 021 тыс. долл., или 15% бюджета агентства в 2015 финансовом году.

_ Организационная структура Создание радикальных технических нов- В то же время относительная автономшеств предъявляет особые условия к ность в принятии решений и свобода от бюиерархической структуре организации тру- рократических препятствий позволяют свода. Технологически сложные новации могут бодно нанимать творчески мыслящих любыть созданы в организациях либо с гибкой дей, без лишних препонов и ограничений со организационной структурой, либо соот- стороны контрразведки.

ветствующих подразделениях крупных кор- При этом размер зарплаты сотрудников Реализуя этот принцип, DARPA стремится средний уровень зарплат в других к построению горизонтальной организаци- агентствах Минобороны и национальных онной структуры, избегая сложной военной лабораториях, делает работу в агентстве не иерархии. Есть лишь два уровня управления только почетной, но и финансово привлекаадминистрация - менеджер программы», тельной. Например, доход менеджера прообеспечивая возможность продуктивной граммы составляет в зависимости от опыта _ Новый отдел Биологических технологий 1 апреля 2014 года впервые за 4 года счет проектирования регуляторных участDARPA объявила о создании нового отдела, ков ДНК прокариот серией подходов, инотражающего меняющиеся приоритеты струментов и методов обработки структуагентства. Отдел биологических технологий рированных и неструктурированных данных (BTO) призван изучать сложные механизмы огромных объёмов и значительного многоприродных процессов и показать, как они образия для получения человеко-читаемых могут быть использованы в решении задач результатов.

национальной обороны. 3) Интеграция биохимических и омиксных Начиная с этого дня, биология займет свое данных о здоровье человека – комплексная место среди основных наук, которые опре- клиническая интерпретация данных геномделяют будущее военной техники. ного, транскриптомного, метаболомного и тесное пересечение биологии и физики.

миссией отдела является использование ных дисциплин, а также для разработки следующего поколения технологий, кото- Особенностью направления станет прерые, вдохновленные опыт, приобретенный одоление морально-этических ограничений от области наук о жизни. Программы BTO на пути улучшения физических и интеллектуальных способностей человека5.

будет работать в широком диапазоне пространственных и временных масштабов - от _ уровня отдельных клеток до человека и других организмов и сообществ, в которых они работают, и от времени, которое треЖивые фабрики». Синтетическая биология буется для передачи сигнала нервом до русу для распространения по всему миру от дела:

1) Сверхвыносливость и сверхвыживае- уникальных живых систем с набором новых, мость военнослужащих – в ближайшее в том числе и не существующих в природе, время будут рассматриваться проблемы функций. Современная синтетическая (сиобеспечения выносливости и стрессоустой- стемная) биология представляет собой инчивости к факторам внешнего воздействия женерный инструментарий для проектироисключительно за счет нервной регуляции стрессоустойчивости отдельной клетки. http://www.slideshare.net/defensenetwork/ss-28284124 Необходимо учесть, что задачи регенеративной медицины и хиСинтетическая биология живых систем – рургии выведены в Управление научно-исследовательских создание новых штаммов-продуцентов за _ вания функциональных и управляемых жи- дителей программ и за счет коммуникаций с вых систем с заданными свойствами – энер- научным сообществом.

гетического, промышленного и производственного характера. Ярким PR-событием этого направления стало создание в 2010 г.

американским биологом Крейгом Вентером первой клетки с искусственно синтезированным геномом, смоделированным in silico. Значительно меньше внимания получили работы по изучению событий регуляции транскрипции и трансляции в клетках, позволяющих создавать «живые логические скорее к реализации алгоритмов, чем к ген- МТИ. С 2010 года – менеджер программы «Живые ной инженерии, привлекли внимание корпораций (BBN Technologies Raytheon, Auto- "До создания BTO в DARPA работала desk, DuPont, Lockheed Martin и др.). горстка биологов, неврологов и инженеров, Первоначальный портфель программ BTO отделов DSO и МТО, так и новые – наприотдела д-р Джеффри Лин. "Теперь мы все мер, HAPTIX, предусматривающей создание интерфейсов. Перспективные программы 1 Высокоуровневое проек- Информационные технологии проекти- Разработчики системных средств CAD.

тирование рования комбинаций генов и регулятор- Интеграторы спецвычислительных архиных участков. Методы работы с больши- тектур. Сервисы биологического моделими данными, суперкомпьютерные вычис- рования и молекулярного докинга.

2 Реализация функции в Синтез и оптимизация участков ДНК. Интеграторы лабораторного оборудоваклетке Визуализация единичных событий в ния. Уникальное и мелкосерийное научное 3 Реализация функций в Искусственная хромосома и перспектив- Фармацевтические и иные компании биомногоклеточном организ- ные средства доставки. Геннотерапевти- медицинской индустрии. Уникальные виме ческие и фармакологические средства варии. Биологические экспедиции (станрегуляции генов. ции) научных центров и специальных 4 Крупномасштабные эф- Исследование эффектов на примерах Биотехнологические производства препафекты, пространственная функциональных биопленок, микробио- ратов, материалов, топлив и др. Произвоорганизация и регуляция в ты, организации иммунной и нервной дители клеточных препаратов. Отделения 5 Биологическое производ- Создание ферментеров, биоректоров и Производство серийного биотехнологичество перспективных ростовых средств раз- ского оборудования. Эксплуатация новых _ Структура передовых исследовательских проектов DARPA вила на первый план обеспечение внутренней безопасности; уязвимость информационной инфраструктуры заставила задумываться не только о физической защите;

Эти новые вызовы потребовали переБиология является величайшим есте- осмыслить само понятие оборонных техственным инноватором, и любой организанологий и оборонных исследований, как ции, претендующей на создание технических этому величайшему мастеру сложных систем за вдохновением и вариантами решения проот которых зависит безопасность систем блем», — директор DARPA Арати Прабакар сообществ public network, а не только госмарта 2014 г. во время слушаний в подкомитеударства в целом. Структурирование обте по разведке, угрозам и возможностям Комитета по делам вооруженных сил Палаты щества на сообщества и «публичные сети»

представителей. предъявляет совершенно новые требования к безопасности, в том числе по уровню В середине XX века понятие безопасности и соответствующих оборонных исследова- В настоящее время на первый план выхоний было простым и понятным – существо- дят фундаментальные исследования в обвало государство, которое планировало ласти инфокоммуникационных технологий, программы обеспечения безопасности нанотехнологий и материалов, биомедиединого общества. Программы заключа- цины, когнитивных технологий, универлись в основном в системах защиты от сальных систем связи, систем интеллектувнешней, причем физической угрозы – та- ального анализа данных, информационной ким образом «оборонные исследования» безопасности и новой электроники.

включали в себя различные системы во- Анализируя программы DARPA можно оружения, ракетные технологии, оружие отметить реализацию создаваемых техномассового поражения, тяжелую технику, и логий в нескольких конкретных приложесоставляли обособленную часть экономики ниях – подчинение тела человека его наместраны. рениям, расширение возможностей челоНа рубеже XX и XXI века на первый план века в реальном мире за счет робототехвышли проблемы, значительно более нических средств, использование человесложные, с которыми приходилось сталки- ком виртуального мира как полностью сти». И как результат – комбинации мето- ные операции. Научные области: аэромехадов управления и преобразования объек- ника, адаптивные системы управления, тов из живого, неживого и виртуального распознавание образов, спецхимия, матемиров на пути достижения военного техно- риаловедение (сверхпрочные материалы, логического превосходства. управление формой и механическими нологий: технологии человека, технологии робототехники и сетевые технологии.

женерного оперирования клетками, словно деталями большого механизма, для излечастности сведением информации (техночения безнадежных, восполнения потери частей тела, создание еще более сущесредств связи, разведки и обработки инственных технологий здоровья, а также для производства и сервиса. Научные облаанализа и интернет-технологий. Научные сти: регенеративная медицина, клеточные области: волновая электроника, информатехнологии, генетика, вирусология, синтеционные технологии, математика и алготическая биология, морская биология, пиритмы, визуализация данных; связь; киберлотируемая космонавтика и космические Технологии робототехники – возможПредлагаемый набор технологий в полность механических операций, наблюдения ростные и высотные перемещения, наземный автоматический транспорт и подводТехнологии человека – создание передовых биомедицинских техноТехнологии робототехники логий, способных предотвратить ний, заболеваний или инфекций – от Сетевые технологии – оперирование совокупностью объектов, средств и систем, как единым управляемым пространством, в частности сведением информации (технологии C4ISR+), развитием технических средств связи, разведки и обработки информации, в том числе на новых физических принципах.

_ Таблица 4. Распределение затрат по новым программам, которые будут объявлены DARPA в 2015 году. Программы разделены по трем базовым направлениям и проведено сравнение по объемам финансирования, тыс. долл.

Как можно легко увидеть из Таблицы 4, рост расходов почти в 1,5 раза, в то время приоритет финансовых затраты в 2015 году как федеральный бюджет США вырос с составляют технологии совершенствова- 1645 до 3337 трлн. долл., а бюджет Мининия сетевых и вычислительных возможно- стерства обороны США – с 250 до стей. Технологии роботов при этом все ча- млрд., что может говорить о недостаточще выходят за пределы программ, будучи ном понимании руководством Миноборопереданными Научно-исследовательскую ны механизмов принятия решений в DARPA лабораторию ВМС или Лабораторию Лин- и «природе технологического чуда». С друкольна МТИ. При этом безусловное лидер- гой стороны, вывод из управления утверство в этом году подтверждено за техноло- ждаемых руководством Минобороны военных программ6, а также придаваемых гиями человека, под развитие которых выделен в этом году специальный отдел. Все- агентству секретных программ, говорит о го расходы на новые программы FY2015 со- продолжающемся росте доверия к рукоставляют 10% от годового бюджета DARPA. водству агентства и членам его научнотехническим консультантам в самостояПонимание технической политики агентства требует выполнения ретроспективного анализа изменения бюджета. Та- кой анализ бюджета DARPA в период с 1997 истребителя, функции заказчика по которой были переданы _ тельном выборе направлений исследова- самостоятельные решения, принимаемые Отдельно стоит упомянуть о неоднократтолько второстепенный характер. При этом ных неудачных попытках частных и госуполучение руководителями программ учедарственных организаций скопировать моных степеней в ведущих университетах дель работы DARPA. Косвенно это может США является вполне объективной причиговорить о невозможности масштабированой для назначения на ключевые админиния опыта агентства, прежде всего из-за потенциальных исполнителей существующим научно-инновационным сообществом Возрастающую важность фундаментальстраны. ных исследований можно отметить также и Министерства обороны США (Defense недостаточными нынешние усилия военноэкстренной медицинской помощи и нейрого ведомства в обеспечении превосходства в фундаментальных исследованиях для национальной безопасности. Советом были В области прикладных исследований и выявлены причины, которые в будущем технологических работ можно выделить могут поставить под сомнение господство приоритетные направления совокупности Вооруженных сил США в области науки и исследовательских программ. Программы технологий. Например, для предотвраще- прошлого, 2014-го финансового года, были ния отставания Пентагону было рекомен- в основном направлены на создание систем довано принять меры по обеспечению га- взаимодействия человека и робота и сирантированного привлечения к сотрудни- стем взаимодействия человека с виртуальчеству передовых представителей научно- ным миром.

го сообщества и предотвращения возмож- Взаимодействие человека и робота. Среного отставания от других государств в ди таких программ – MUCA (Mannedэтой области. При этом лидеры военного Unmanned Collaborative Autonomy). В ведомства должны были четко понимать, настоящее время для управления беспичто создание таких условий не может про- лотным аппаратом требуется отдельный, изойти само по себе, а потребует от них прошедший специальную подготовку опепринятия совершенно конкретных мер. И ратор. Программа MUCA ставила задачу даже более того – доклад призывал Мино- дать одному человеку возможность раздабороны открывать небольшие исследова- вать задачи и управлять действиями целой тельские филиалы военных лабораторий в группы роботов, как это происходит в комразличных странах, чтобы они могли под- пьютерной игре Warcraft.

держивать контакты с университетами и модействовать с правительственными чичеловеку «играть на опережение» при выновниками или решать другие научные и В области кадрового обеспечения реали- датчиков, информационных интерфейсов ным представлением результатов IS2 ста- средства Autodesk, и др.) и являются сконет герой фильма "Универсальный солдат". рее разнородной чудодейственной экзотикой, чем новой индустрией.

Взаимодействие человека с виртуальным миром. Прежде всего, в части ускоренной подготовки кадров. Программа FSL разрабатывает новую систему подготовки специалистов на основе взаимодействия человека и машины, которая будет использовать изменения физиологических и нейрокогнитивных параметров учащегося. Этот результат не позволит в ближайшее время научиться управлять вертолетом за нееще довольно забавными и экзотичными сколько секунд, как это происходило в poser’s day задача ставилась именно такая.

альной сети LinkedIn в группе «Friends of и перешла в ведение Корпуса морской пеDARPA» выявил очевидное сегодня пред- хоты США.

почтение в области передовых технологий – коммуникации между человеком и робоИ если прошлый год в DARPA прошёл под том. В то время, как информационные техзнаком боевых роботов, солдат-киборгов нологии уже стали рядовым явлением и обычным продуктом больших корпораций (Lockheed Martin, L-3 Communications, UTX, следующее поколение оборонных технои это не считая Google, Apple и других пологий, которое будет брать пример с естетребительски ориентированных корпораственных форм жизни.

ций), технологии человека – еще недостаОдним из основных направлений военноточно развиты и не слишком понятны масго развития, начиная с 2014 года, станет совому потребителю (23andMe, Celera, производственные технологии DuPont, оборудование Organovo, инженерные _ Таблица 5. Существующие в настоящее время в DARPA направления создания технических новшеств, работа по которым, по всей видимости, продолжится как минимум до 2020 года.

Прогноз технологических приоритетов DARPA до 2020 года 1 Технологии человека Биологическая защита от неизвестных ранее патогенов;

Робототехнический транспорт для воздушного и водного пространства, пересеченной местности и дорог общего пользования.

4 Технологии интеграции 5 Технологии автоматиче- Групповое управление «роем» роботов;

тий реального и вирту- Адаптивные производственные линии и «микрофабрики»;

мира за счет взаимодей- так и реальное) с универсальным протоколом проведения опествия человека и робо- раций;

Решение столь сложных в осознании и понимании задач требует не только технических, но и гуманитарных решений.

Подробнее этот вопрос будет раскрыт в обзоре «Пределы жизни: решение научно-технических задач и преодоление морально-этических ограничений на пути улучшения физических и интеллектуальных способностей человека», выполненного на основе работы K.Abney & P.Lin «Enhanced Warfighters: Risk, Ethics, and Policy» The Greenwall Foundation.

_ Эволюция базовой идеи DARPA Основанная в 1958 году, DARPA за 55 лет и приоритет технологий двойного назначепережила 5 основных трансформаций, каж- ния, прежде всего в области электроники и дая из которых была обусловлена измене- коммуникаций.

нием внешнеполитической коньюктуры или Пятая – 2001 год, начало эпохи войны с Первая – 1958 год, создание ARPA – международных отношениях, сопровождаагентства, призванного разработать спосо- ющаяся созданием новейших военных техбы опережения Советского Союза в области нологий на основе последних достижений в Вторая – 1960 год, передача космической Каждая такая трансформация сопровожтемы в НАСА и последующая ориентация на далась появлением в руководстве Управледостижения в области фундаментальных ния новых выдающихся людей – проводниисследований. ков реформ. Среди них не было нобелевских лауреатов, выдающихся ученых или Третья – 1972 год, подписание междунаизобретателей. Но каждый из них соответродных соглашений с СССР, эскалация войствовал эпохе и формировал структуру ны во Вьетнаме и приоритет оборонных технологий. ARPA становится Defense.

Четвертая – 1991 год, окончание «холодной войны», снижение расходов на оборону создании американской космической программы и ракеты «Юпитер-С». В дальнейшем под его руководством был создан космический отдел Минобороны США – родоначальник NASA.

директор ARPA в 1958-1959 гг.

Рой Джонсон до начала карьеры в оборонном секторе был вице-президентом компании General Electric. 1 апреля 1958 года он стал первым директором ARPA. Специализируясь на ракетных технологиях, он тесОстин Беттс, но работал с исследовательской группой Вернера фон-Брауна, принимал участие в _ Бригадный генерал Остин Беттс, возгла- стему самостоятельности в реализации вивший ARPA в 1960 г. стал первым и по- научно-технических программ директорами следним военным, руководившим отделов и руководителями проектов.

агентством. В дальнейшем директорами Руководство ARPA поощряло творческое становились исключительно гражданские использование сотрудниками существуюслужащие – сотрудники Министерства обо- щих в Министерстве обороны США управроны США. ленческих и экономических механизмов, В это же время формируются основные включая бессрочные ассигнования на задачи агентства на ближайшее десятиле- НИОКР, инициативные проекты, закупки у тие. Обусловленные Холодной войной, кос- единственного поставщика и авансирование мической гонки и войной во Вьетнаме (1959- долгосрочных контрактов.

1975), предполагали приоритет прорывных научно-технических решений над практическими задачами, имеющими непосредственное военное применение, а также ставку на независимых и талантливых выдающихся людей. На десятилетие вперед ARPA приняла парадигму, ориентированную на приоритет в фундаментальных исследованиях.

директор ARPA в 1961-1963 гг.

Джек Руина, сменивший Остина Беттса в 1961 году, стал третьим директором ARPA.

Он закрепил за агентством репутацию элитной организации, уважаемого научного учреждения, занимающейся в основном долгосрочными научно-техническими проектами. Джек Руина верил, что независимость и интеллектуальные качества сотрудников имеют решающее значение для успешного развития, как самой ARPA, так и поддерживаемых ARPA проектов.

Профессор электротехники Университета К середине 1960-х годов, не смотря на разИллинойса, Джек Руина ставил научногар войны во Вьетнаме, ARPA была потехнический потенциал проекта выше возпрежнему ориентирована на поддержку можностей его военного применения. Во долгосрочных фундаментальных исследовремя своего пребывания в должности, Руваний, даже если не было непосредственноина закрепил децентрализованное управлего военного применения.

директор ARPA в 1967-1970 гг.

Визионер в области телекоммуникаций, в том числе создании космических систем связи, Эберрхард Рецин поощрял выполнедиректор в 1975-1977 гг.

ние высокорисковых научных исследований, риском неудачи могут быть по-настоящему директор DARPA в 1970-1975 гг.

К 1970 году, однако, война во Вьетнаме целевые показатели?

стала в DARPA движущей силой, которая Джордж Хаймлер ввел систему планиростремилась перенаправить исследования на вания научного результата, ориентации на военные цели. Снижается финансирование конкретный результат и соответствие гранаучных исследований в университетах. При фику исследований. При этом основной целью DARPA стало финансирование прикладпрезиденте Никсоне, Конгресс запретил воных исследовательских проектов, практичеенным финансировать любые исследования, не имевшие прямого отношение к военным задачам. В ARPA формируется новая парадигма – ориентация на оборонные исследования, имеющие непосредственное прикладное военное применение.

В 1972 году подписан договор с СССР об научно-исследовательских работ и консорциумов, содействие обмену научнотехническими достижениями в рамках таких структур и иная кооперация в области директор DARPA в 1977-1981 гг.

В 1980-х годах, после окончания Вьетнамской войны, оборонные задачи уступили место вопросам повышения конкурентноспособности американской экономики, и промышленности в частности.

В США преобладало опасение, что в будущем приоритет в разработке микроэлектроники и компьютерных технологий отойдет Японии, повторив опыт автомобильного сектора. И эти опасения были небезосновательны: к концу 1980-х годов японские вендоры – производители полупроводниковой техники расширяли свой рынок со скородиректор DARPA в 1985-1988 гг.

стью 3,1% в год. При этом американские корпорации планировали большинство свопромышленности объединились в консорих электронных комплектующих закупить В США началась кампания по требованию ства, в частности в области изменения закоежегодно в течение 5 лет на финансированодательства.

Успех DARPA в области разработки технологий промышленного производства интегральных схем сделал рентабельным массовое изготовление программируемых кристаллов сложных СБИС-устройств и обеспечил простой интерфейс доступа к производству разработчикам новых электронных директор DARPA в 1981-1985 гг.

Рональд Рейган, звездные войны. Подстегнуло развитие на бумаге фантастических _ Рэймонд Коллдэй пришел к выводу, что правила допустимой эксплицитности в воагентству необходима дополнительная гиб- енно-промышленной политике.

довых НИОКР. Он выступал за создание новых, гибких правил заключения контрактов на НИОКР. Специальной комиссией был разработан доклад, в котором Минобороны рекомендовалось подготовить законодательство, которое бы наделило DARPA полномочиями для заключения инновационных контрактных соглашений с лучшими и самыми яркими компаниями научноисследовательского сообщества.

Результатом стала привилегия менеджера программы DARPA на основании представленных документов формировать политику в области интеллектуальной собственности по контракту – от условий неограниченных отказа от прав на интеллектуальную собновой парадигмы – закрепление доминироственность, полученную в рамках проекта (в национальной обороне).

директор DARPA в 1989-1990 гг.

_ в 1992-1995 гг. 20 января 2001 года в должность ПрезиВ 1993 году DARPA снова становится ARPA: дента США вступил Джордж Буш и период в США начинается тенденция общего сни- увлечения технологиями двойного назначежения расходов на оборону. ARPA начинает ния и чисто гражданскими разработками все большее внимание уделять разработке подошел к концу.

технологий двойного назначения. Интересно, что еще в июне 2001 года приоритетной задачей обороны США, решение директор DARPA в 1995-1998 гг.

Хотя DARPA снова стала Defense в 1996 году, был задан общий дух эпохи – эйфории от собственного успеха, закрепление в мире приоритета американской экономики и ориентация на создание глобальных техноТеракты 11 сентября коренным образом логий вооруженной борьбы.

поменяли не только видение предмета исследовательской деятельности DARPA – переориентировав миссию на решение тактических задач вооруженных сил, системы высокоточного оружия, информационной безопасности и т.д. Были произведены серьезные структурные изменения, формализованы сложившиеся процедуры, контрактная _ Под руководством Энтони Тазера прошла одна из самых значительных трансформа- ций DARPA за все время ее существования.

Проблематика была переориентирована на задачи развития оборонно-промышленного комплекса США.

директор DARPA в 2009-2012 гг. проблемы нарождающихся технологий в В 2009 году DARPA возглавила Регина Ду- области биологии, медицины и микроэлекган, ранее – основатель стартапа тромеханических систем.

RedXDefense в области технологий обнаружения и деактивации взрывчатых веществ, и основатель венчурного фонда Dugan Ventures. С ее приходом DARPA меняет приоритет в сторону борьбы с терроризмом, обеспечения национальной безопасности, включая информационную безопасность.

_ 6. Технологии сетецентрической вооруженной борьбы Обеспечение Финансирование корректировки отмененных расчетов 55 лет создания технических новшеств в военной сфере

SEMATECH

Исследовательские программы DARPA Необходимые пояснения Таблицы передовых исследовательских проектов составлены на основе бюджетных запросов DARPA на 2015 финансовый год.

В таблицах приведены программы, предусматривающие финансирование в 2015 году. Прочие программы, по которым в 2015 году финансирование было прекращено или временно заморожено, из таблицы исключены.

По программам приведена краткая информация, позволяющая составить представление о направлении исследования и его задачах. Прочую информацию о ходе выполнения и истории разработке можно найти на сайте www.darpa.mil, документах программы для конкурсных процедур, презентациях совещаний технических предложений (proposers days) и совещаниях аванпроектов (industry days).

Дополнительную информацию о программах можно найти из опубликованных таблиц исполнителей по контрактам Минобороны (DARPA funding list), в том числе реестры контрактов по проектам в рамках каждой конкретной программы.

Поиск по открытым научным публикациям позволяет найти научные работы, финансирование которых осуществлялось в рамках конкретного контракта (например, HR001112C0057 – номер контракта, заключенного в 2012 финансовом году по программе Living Foundries со Стэнфордским университетом).

_ Программы Оборонные исследования Программы направления оборонных исследований обеспечивают техническую основу долгосрочного укрепления национальной безопасности за счет открытия новых явлений, и изучения потенциала использования этих явлений для приложений национальной обороны. Программы направления поддерживают научные изыскания и эксперименты, открывающие новые горизонты в информатике, электронике, математике, вычислениях, биологии и науках о материалах.

Создание новых систем моделирования развития биологических процессов. Программа исследует изучению проблемы времени в биологических системах, в частности циркадных ритмов. Предполагается, что найденные закономерности должны найти свое применение в 1) создании инженерных штаммов микроорганизмов для производства биотоплива; 2) создание тестов для определения циркадных ритмов человека по капле крови; 3) компьютерном моделировании клеток, прежде всего клеточной динамики.

Количественные модели мозга. Важнейшее значение для развития неврологии имеет возможность обнаруживать изменения в мозге на клеточном и на сетевом уровне, произведенные во время формирования новых, иерархически организованных воспоминаний и классов памяти, и соотнести эти изменения с функцией памяти животных во время выполнения поведенческих задач.

Программа QMOB предусматривает создание функциональной математической основы, на которой в дальнейшем могут строиться достижения в областях когнитивной неврологии, повышения вычислительных возможностей и обработки сигналов. В частности, проводятся количественные исследования пространственно-временных паттернов нейрохимической активности, лежащей в основе формирования памяти, а также использование полученных паттернов _ для моделирования иерархической организации памяти и демонстрация работоспособности схемы на клеточных моделях.

Unconventional Processing of Signals for Intelligent Data Ex- 10.000 15.000 22. ploitation (UPSIDE) Нетрадиционная обработка сигналов для интеллектуального использования данных. Суть проекта заключается в создании новых микросхем, которые будут работать на принципах аналоговых вычислений. Построенный на них компьютер станет оперировать не значениями бит, а вероятностями принятия этих значений. Ожидаемым результатом программы должна стать вычислительная машина, которая будет потреблять намного меньше энергии, чем сравнимые по вычислительной мощности традиционные компьютеры.

При этом допускается значительная доля ошибок при вычислениях.

Молодежная программа поощрительных премий в области оборонных исследований от DARPA. Ежегодно присуждается около 25 премий по $500 000 молодым руководителям лабораторий в университетах США за достижения в ежегодно утверждаемом перечне приоритетных областей.

Например, к ним относятся – Квантовые науки и технологии;

Новые физические методы для прикладной биологии; Математика; Сильнокоррелированные материалы; Интеллектуальные материалы; Новые конструкционные материалы;

Современная электроника; МЭМС / НЭМС; Фотоника и лазеры; Цифровое производство; Нейронауки; Вычислительные и количественные методы в области поддержки принятия решений, социальных и поведенческих науках; Робототехника.

Graph-theoretical Research in Algorithm Performance & 8.251 5.213 4. Hardware for Social networks (GRAPHS) Граф-теоретические исследования эффективности алгоритмов и вычислительной архитектуры для социальных сетей. В том время как Минобороны достигает серьезных успехов в развитии аналитических и прогнозных методов для задач обработки непрерывных сигналов, аналитические методы для дискретных данных, такие как графы и сети, не поспевают за ними. Последние события в мире доказывают, что анализ социальных сетей может иметь критическое значение для интересов Минобороны. В этой парадигме узлы представляют собой людей, представляющих интерес, а их отношения или взаимодействия образуют ребра графа; результат представляется в виде сети или граф. В настоящее время анализ социальных сетей находится в зачаточном состоянии, когда реальные сети представляются в грубых и примитивных элементах (диаметр, распределение узлов по числу связей). Требуется лучшее понимание тонкой математической структуры социальных сетей.

_ Программа должна разработать необходимое и достаточное математическое множество, которое охарактеризует социальные сети в соответствии с интересами Минобороны, и сможет описать, как эти величины изменяются в пространстве и времени.

Probabilistic Programming for Advancing Machine Learning - 10.221 15. (PPAML) Технологии вероятностного программирования для самообучающихся машин. Программа PPAML ставит целью построить машины, которые будут учиться с помощью алгоритмов вероятностного программирования, просеивать огромные базы данных и выбирать наилучшие варианты решения проблемы. В ходе этой работы искусственный интеллект будет учиться и спустя некоторое время сможет легко решать простые задачи. Технология PPAML поможет Минобороны более эффективно решать множество аналитических задач, которые сегодня требуют огромных людских ресурсов - таких как разведка, наблюдение, распознавание речи, вождение автомобиля, просеивание информации в поисках ценных данных и т.д. При этом аппаратное обеспечение может быть разнообразным - суперкомпьютеры на базе многоядерных процессоров, кластеры обычных ПК и облачные сети.

Программа предусматривает создание новых подходов к автоматизации вычислительного интеллекта применительно к таким областям как биология, виртуальное пространство, экономика, социальные науки и разведка. Освоение этих областей требует технологии создания абстрактных, прогнозных – а в идеале причинно-следственных моделей из массивных объемов разнородных данных, генерируемых человеком, сенсорами и сетевыми устройствами.

В качестве модели для исследований рассматриваются научные данные в области исследований рака. По программе, уже в 2015 году Big Mechanism должен быть в состоянии определить мишени для терапии, основанные на выводах анализа данных.

В программе можно найти множество сходств с системой IBM Watson. Как у Watson, одно из первых применений создаваемой технологии было определено в онкологии. Однако в отличие от Watson, который ориентирован на работу с историями болезней, Big Mechanism решает более сложную задачу – работая с разнородными научными данными.

Mining and Understanding Software Enclaves (MUSE) - 4.500 9. Поиск и понимание анклавов в программном обеспечении.

Программа MUSE разрабатывает инструменты для повышения устойчивости и надежности сложных программных приложений. Методы MUSE будут применять алгоритмы машинного обучения на сводах крупномасштабного программного обеспечения для исправления ошибок и поиска уязвимостей в существующих программах, и разрабатывать программы которые будут удовлетворять предъявляемым _ спецификациям и условиям работы. MUSE должна повысить безопасность программных приложений для разведки и повысить вычислительные возможности в таких областях, как обработка графов, излечение объекта, анализ ссылок, анализа данных высокой размерности, корреляции инициируемых изменением данных событий, и задач визуализации.

Транспарентные вычисления. В рамках программы разрабатываются технологии, позволяющие осуществлять более эффективные политики безопасности в распределенных системах. Масштаб и сложность современных информационных систем скрывает связи между событиями, связанными с безопасностью, в результате чего работа по обнаружению атак и аномалий приходится на специализированную контекстную информацию, а не доскональным знанием происхождения события. Этот недостаток позволяет выполнять атаки, такие как подмена (на уровне пользователя) и мимикрия (на уровне машинного кода). Программа ставит целью разработку нескольких перспективных подходов к этим проблемам. Результаты программы особенно важны для крупных интегрированных систем с разнородными компонентами, такие как распределенные системы видеонаблюдения, автономные системы и корпоративных информационных систем.

Симбиоз человека и машины. Программа займется разработкой компьютерной технологии для поиска и использования человеческих источников информации. Технология HCS позволит компьютерам определять, в какой момент они будут испытывать недостаток в необходимой информации, составлять и отправлять тексты с вопросами к идентифицированным сотрудникам, объединяться и извлекать уроки из ответов. Поскольку на некоторые вопросы сможет ответить только эксперт, сотрудников попросят ответить на вопрос, если они это могут, а в противном случае переслать письмо обратно. Отслеживание этих транзакций позволит компьютеру понять, кому отправлять вопросы по конкретным вопросам в будущем. Приобретая знания, некоторые компьютеры специализируются и станут сами экспертами в предметной области, в то время как другие компьютеры станут справочниками экспертов, которые могут дать представление о том, где именно найти знание.

Когда достаточно компьютеров соберет достаточно знания, люди начнут получать доступ к ним через тот же самый механизм, который использовали компьютеры: задавая вопросы. Главная техническая проблема касается формулировки, в которой излагаются вопросы и ответы. Некоторым вопросам будет достаточно естественных языков, но в некоторых случая потребуется математика, рисунок или другая формулировка.

ривает разработку новой системы подготовки и аттестации специалистов на основе взаимодействия человека и машины, которая будет использовать изменения физиологических и нейрокогнитивных параметров учащегося.

Кортикальный процессор. Целью программы является решение «чрезвычайно трудной задачи распознавания образов в реальном времени» за счет аппаратной имитации неокортекса. Неокортекс в живой природе используется для выполнения высших мозговых функций, таких как чувственное восприятие, моторные команды, пространственное мышление, сознательное мышление и язык. В рамках программы должен быть разработан "кортикальной процессор" на основе иерархической временной памяти (HTM). По аналогии с нейронными моделями, в частности коры головного мозга, процессор должен распознавать сложные пространственные и временные закономерности, а также адаптироваться к меняющимся условиям.

Программа будет составной частью исследований и разработок DARPA по созданию компьютера, аналогичного по функционалу мозгу млекопитающего. Такие «искусственные мозги» могут быть использованы для создания роботов, не отличающихся по уровню интеллекта от мышей и кошек.

Automated Program Analysis for Cybersecurity (APAC) 17.095 26.333 20. Автоматизированный программный анализ для кибербезопасности. Программа разрабатывает автоматизированные методы программного анализа для того, чтобы математически валидировать свойства безопасности мобильных приложений. Включает создание нового и улучшенного типизированного анализа, абстрактную интерпретацию, и аналитические методов на основе потока с намного большей способностью точно продемонстрировать свойства безопасности без ложных тревог, чем возможно сегодня. Технологии APAC позволят разработчикам и аналитикам идентифицировать мобильные приложения, которые содержат скрытую злонамеренную функциональность и вводят запрет на использование этих мобильных приложений в Минобороны.

Виртуальный вычислительный интеллект. Программа CCI создает новые подходы к вычислительному интеллекту, специализированному на виртуальном пространстве. В корпоративных сетях и Интернете автономные системы, огромные массивы данных произведены разнообразными сетевыми элементами, узлами и устройствами конечной точки. Эти данные, как правило, не придерживаются никакого стандартного машиночитаемого формата, и некоторые могут даже использоваться как читаемый текст с ошибкой типа "предупреждение", предназначенный для операторачеловека. Технологии CCI облегчат использование данных о жения нападений нулевого дня, оптимизации производительности сетей, поддержания производительности сети во время кибератаки и восстановления возможностей сети после нападения.

Маломасштабные плазменные приборы. Проектирование, разработка и описание функционала технологий создания плазменных приборов, схем и подложек. Программа MPD сосредоточена на разработке быстрых, компактных, надежных, с высокой плотностью компоновки, микроплазменных переключателей, способных к работе в чрезвычайных условиях, таких как повышенная радиация и высокие температуры. Прикладная часть работ по программе выполняется в рамках направления Электронные технологии.

Semiconductor Technology Advanced Research Network 20.000 20.000 20. (STARNet) Программа STARnet предусматривает формирование сети центров по проведению исследований в области микроэлектроники. Цели программы – сохранить лидерство США в области микроэлектроники и совместно с промышленностью определить преемника современной КМОПтехнологии.

Адаптивная фазированная антенная решетка (ФАР). Программа ACT предусматривает создание единой базовой ФАР для военной техники. В рамках программы разрабатывается единый блок радиочастотных решеток, изменяемый электромагнитный интерфейс, технология должна позволять объединять несколько пространственно распределенных небольших фазированных антенных решеток в одну.

Прикладные исследования по программе проводятся в рамках направления Электронные технологии.

Микро-теплообменники для матрицы в фокальной плоскости. Программа MC-FRA предусматривает создание малоразмерных и недорогих криогенных теплообменников для инфракрасных систем, повышая чувствительность приборов. Программа предусматривает реализацию на кристалле элементов криогенного охлаждения на основе эффекта Джоуля-Томсона. Прикладная часть работ по программе выполняется в рамках Электронных технологий.

Nanoscale/Bio-inspired and MetaMaterials 12.380 16.205 28. Материалы – наноразмерные, разработанные на основе биотехнологий, а также метаматериалы. Программа предусматривает разработку научной базы для разработки свойств материалов, например с использованием компьютерных методов моделирования, на микро- и наноразмерном уровне, в том числе метаматериалов, цифровых _ материалов, биотехнологических материалов для новых сенсоров и устройств подачи сигналов, а также материалов предназначенных для имитации функций биологических материалов от молекулярного до макроскопического масштаба. Применение созданных материалов планируется для создания самовосстанавливающихся материалов, интеллектуальных материалов, материалов для защиты от химического и бактериологического оружия, и материалов с электростатическим зарядом.

Fundamentals of Nanoscale and Emergent Effects and Engi- 5.159 6.500 10. neered Devices Основы наноразмерных и непредвиденных эффектов нанодиапазона, и создания на их основе новых инженерных устройств. Программа FNEEED направлена на изучение и понимание физических свойств и инженерных эффектов наномасштаба. Полученные результаты будут использованы в создании управляемых фотонных многочастотных приборов, сверхвысокочастотных магнитных датчиков, высокопроизводительных биохимических датчиков известных и искусственно синтезированных молекул, ультрафильтрационные водо-воздушные системы очистки, а также физические средства защиты на основе усовершенствованной брони. Примерами рассматриваемых в программе физических эффектов являются термодинамика абсорбции в металлогидридных системах, эффекты коррелированных электронных систем – например, сверхпроводимость и магнетизм.

В настоящее время программа FNEEED направлена на разработку методов стабилизации кристаллических структур в ранее недостижимых областях высокого давления. Результаты программы могут быть использованы для создания экономически обоснованных производственных подходов повышения твердости брони на основе применения фазы высокого давления вещества.

Фундаментальные основы фотоники. В программе рассматриваются основы генерации, управлении и обнаружении фотонов, их взаимодействия в интегрированных устройствах, начиная от присущей им способности переноса информации (в традиционном и квантовом смысле), до новейших методов оптической модуляции, использующей не только амплитудную и частотную модуляцию, так также и дополнительную модуляцию по орбитальному угловому моменту.

Результаты программы BPS позволят Минобороны разработать новые методы связи, обработки сигналов и визуализации, в дополнение к лучшему пониманию физических пределов совершенствования технических параметров таких систем. Созданные технологии могут быть использованы для миниатюризации систем разведки, наблюдения и рекогносцировки, в том числе на основе новых подходов к генерации оптических гармоник и оптического деления частоты _ для применения в системах синхронизации времени от ультрастабильных оптических часов, СВЧ-приборах со сверхнизким уровнем фазового шума, образцовых генераторах частоты, и настольных источниках когерентных рентгеновского излучения, схемах для генерации изолированных аттосекундных импульсов, а также изолированных источников нейтронов для медицинских и иных применений.

В рамках программы предполагается усовершенствовать однофотонные источники, датчики и связанные с ними устройства, применяемые в квантовой метрологии, коммуникациях, и визуализации. Оптические нелинейности могут быть использованы для комбинации квантовых систем с гармоничными когерентными импульсами, в целях обеспечения безопасных квантовых коммуникаций по обычному волокну. В рамках программы также изучаются новые классы материалов и явлений, такие как плазмоны или бозеэйнштейновский конденсат. Предполагается, что они могут обеспечить новые возможности квантовых технологий, такие как независимая от GPS навигация на основе атомной интерферометрии, и сверхбыстродействующие лазерные технологии.

Social Media in Strategic Communication (SMISC) 14.720 20.161 7. Социальные медиа в стратегической коммуникации. Программа направлена на разработку алгоритмов выявления и отслеживания формирования, развития и распространения идей и понятий (мемов) в социальных сетях, что позволит в дальнейшем самостоятельно и умышленно инициировать пропагандистские кампании в зависимости от цели, региона и интересов США. Среди заявленных целей программы обнаружение, классификация, измерение и отслеживание а) образования идей и концепций (мемов) и б) целенаправленного распространения сообщений и дезинформации;

распознавание структур пропагандистских кампаний и операций влияния на сайтах и сообществах социальных медиа;

идентификация участников и их намерений, измерение эффекта кампаний влияния; противодействие враждебным кампаниям влияния с помощью контрсообщений.

Живые фабрики. Фундаментальные исследования в области биоинформатической обработки данных для ускорения циклов проектирования генноинженерных организмов.

Программа предусматривает создание алгоритмов и методов проектирования метаболических путей синтеза сложных биологических молекул и функции управления экспрессией (в клетках бактерий и дрожжей). Прикладные исследования по программе выполняются в рамках проекта PE 0602715E, проект MBT-02.

еры для внедрения производственных новшеств, разрабатывая доступные, быстрые, адаптивные и энергосберегающие производственные технологии. Прикладные исследования по этой программе финансируется по PE 0602715E, проект MBT-01 под названием "Materials Processing and Manufacturing".

Микропроцессоры сегодня широко используются практически во всех отраслях человеческой деятельности – они в телефонах, компьютерах, автомобилях, самолетах, медицине. Также широко используются микропроцессоры и вне гражданского сектора – они управляют военной техникой и вооружениями.

Программа VAPR разрабатывает физически самоуничтожающиеся микросхемы, превращающиеся по команде в неспособные к воссозданию элементы. По условиям программы, такая «одноразовая» электроника не должна уступать современным коммерческим образцам по основным характеристикам, вместе с тем она должна уметь самоуничтожаться при заранее заданных условиях, по команде извне или при попадании в заданное окружение.

Усовершенствованные возможности инженерной биологии.

Программа ACE разрабатывает способы применения инструментов инженерной биологии к проблемам национальной безопасности. В частности, одной из проблем генноинженерных организмов является их меньшая конкурентноспособность по сравнению с натуральными штаммами, в результате чего они быстро вытесняются из природных ниш. Фундаментальные работы программы сосредоточатся на методах биологической надежности, сохраняющей длительное время уровни экспрессии инженерных штаммов, а также инженерии сообществ микроорганизмов (бактериальных биопленок, и т.д.) для выполнения широкого спектра задач - от производства химических соединений до создания стабильной синтетической микробиоты для предотвращения развития и терапии заболеваний человека.

_ Программы Фундаментальные исследования в области военной медицины

MED-01: BASIC OPERATIONAL MEDICAL SCIENCE

Программа разрабатывает научный задел для понимания языка мозга применительно к различным проблемам Минобороны, в том числе повышения эффективности на поле боя, реабилитации и возвращения на действительную военную службу после перенесенных травм.

Программа предусматривает решение проблемы за счет одновременной работы по направлениям нейробиологии, компьютерного моделирования с использованием значительных вычислительных мощностей, и создания материалов с новыми свойствами. Создаваемые решения в совокупности должны позволять восстанавливать сенсомоторные функции за счет использования устройств, запрограммированных на восполнение пробелов в поврежденном мозге. Отдельной задачей является разработка неинвазивных методов визуализации процессов в головном мозге на клеточном уровне.

Autonomous Diagnostics to Enable Prevention and Therapeu- 21.620 40.500 39. tics (ADEPT) Автономная полевая диагностика. Программа направлена на диагностирование и лечение в экстремальных условиях. В рамках программы должны быть созданы простые приборы для обнаружения маркеров болезней и их анализа на молекулярном уровне. Часть программы будет посвящена изучению способов извлечения и хранения образцов крови и других жидкостей организма бойцов прямо на поле боя.

_ Программы Биомедицинские технологии BT-01: BIOMEDICAL TECHNOLOGY Autonomous Diagnostics to Enable Prevention and Therapeu- 12.175 28.852 23. tics (ADEPT) Программа ADEPT ставит задачу быстрой разработки РНКвакцин, потенциально исключающих время и затраты на процессы разработки и производства традиционных вакцин, и вместе с тем увеличивающих эффективность вакцинации.

Подобные препараты могут применяться в случаях, не требующих применения высокоспециализированной медицинской помощи, например при гриппе. В рамках программы также разрабатываются методы надежной доставки мРНК в клетки иммунной системы. Фундаментальные исследования по программе выполняются в рамках направления Фундаментальные исследования в области военной медицины.

Комплексная программа TBT имеет целью развитие методов полевой биомедицины по оказанию экстренной медицинской помощи при кровотечениях, которые являются наиболее частой причиной смерти в бою. Проблема особенно актуальна в случае внутренних кровотечений (например, кровоизлияния в мозг, вызванные воздействием ударной волны от взрыва), которые можно предотвратить только хирургическим путём. Но раненого бойца далеко не всегда можно доставить в госпиталь. Решением могут стать так называемые гемостатические агенты — вещества, способствующие свёртыванию крови. На их основе исследователи хотят разработать материал, который будет вводиться в организм и «заделывать» области кровотечения. В 2010 году уже были испытаны химические вещества (гемостатические агенты), которые быстро сворачивают кровь. Также были определены возможные биологические маркеры, свидетельствующие о повреждении того или иного органа.

Появление передовой медицинской визуализации включает недавно признанные физические свойства биологической ткани, метаболических путей или физиологической функции, чтобы произвести изображение диагностической полезности и работы.

Программа предусматривает разработку новых, портативных спектроскопических технических решений, предоставляющих информацию для военного медицинского использования (например, анализ травматического повреждения головного мозга), которая по своей диагностической ценности превосходит МРТ.

_ Антибактериальный диализ. Целью программы является разработка портативного аппарата для проведения процедуры очистки крови, аналогичной гемодиализу. Предполагается создать систему выявления и отлова микроорганизмов, путем пропускания через машину всего объема крови пациента, отфильтровывая бактерии, способные вызывать у раненого сепсис.

Военные получают травмы не только по вине противника, но и из-за собственной амуниции: во время переходов по пересеченной местности груз массой более 45 кг может сослужить дурную службу. Чем выше нагрузка, тем сильнее усталость и выше вероятность костно-мышечных повреждений.

Цель программы – разработать гибкий и легкий поддерживающий костюм, который можно было бы носить под камуфляжной формой. Такой экзоскелет, принимающий на себя часть нагрузки, мог бы снизить уровень травматизма во время пеших маневров.

Костюм Warrior Web должен защищать наиболее часто травмируемые части тела (лодыжки, колени, бедра и поясницу), обеспечивая безопасность движений при самых разнообразных видах деятельности. В идеале такой костюм должен быть удобным, прочным и моющимся. Также разработчикам необходимо учесть, что экзоскелет не должен мешать носить бронежилет и другие стандартные элементы обмундирования.

В рамках проекта Warrior Web планируется объединить ряд многообещающих технологий, призванных снизить травматичность пеших переходов. В том числе по созданию передовой интегрированной системой управления, способной контролировать сразу несколько «суставов», специализированными материалами и датчиками, учитывающими специфику носимой электроники.

Патогены хорошо известны своим высоким уровнем мутаций, что часто позволяет им избежать лекарственной терапии, первичной или вторичной иммунной реакции организма. Программа обеспечит возможности для прогнозирования и избежать будущих угроз.

Программа направлена не на исследования механизмов защиты от уже известных человеку угроз, а на противодействии угрозам вновь возникающих патогенов и будущих мутантных штаммов, что позволяет превентивно организовать подготовку вакцин и терапевтических контрмер. В частности программа предусматривает: 1) разработку алгоритмов и программного обеспечения моделирования и предсказания расположения мутаций, которые позволяют вирусу избежать нейтрализации моноклональным антителом; 2) разработку портативных систем быстрой идентификации ранее неизвестных инфекционных агентов, 3) испытание прогностических возможностей алгоритмов, использующих реальные обDARPA. Программа 2015 разцы вирусных изолятов, 4) полевые испытания ручного устройства для диагностических целей.

Восстановление когнитивных функций после травмы. Программа RBFFT предусматривает использование последних достижений в области понимания механизмов и моделирования деятельности мозга для разработки новых подходов терапии черепно-мозговых травм (ЧМТ). Важнейшее значение для успеха будет иметь возможность обнаружения и количественных измерений функциональных и/или структурных изменений мозга человека при формировании различных новых воспоминаний, и сопоставление этих изменений с последующим извлечением воспоминаний при выполнении поведенческих функций.

Программа RBFFT предусматривает разработку нейронного аппаратного интерфейса для мониторинга и модуляции нейронной активности, ответственной за формирования памяти.

Изучение и развитие передовых технологий обнаружения и мониторинга активности нейронов в режиме реального времени. Одним из недостатков современных технологий построения функциональных карт головного мозга является невозможность получения корреляции данных в режиме реального времени, которая бы связывала функции нервной деятельности человека и поведения. Понимание связей между структурами и функциями мозга, и основных механизмов, отвечающих за поведение, является важным шагом в обеспечении оперативной терапии для военнослужащих, страдающих от различных заболеваний мозга.

Программа NAT предусматривает разработку инструментов устройств и программных моделей, для лучшего понимания связи между поведением человека и нервной системой, в целях создания новых средств терапии посттравматического стрессового расстройства (ПТСР), черепно-мозговой травмы (ЧМТ), депрессии и тревоги.

Prosthetic Hand Proprioception & Touch Interfaces (HaPTIx) - - 7. Новая программа. Раненые военнослужащие с ампутированными конечностями получают довольно ограниченную пользу от последних достижений в технологиях протезирования конечностей, поскольку пользовательский интерфейс для управления такими протезами низкопроизводителен и не надежен.

В рамках программы HaPTIx предполагается создание новых систем инвазивного интерфейса, способных преодолеть эти проблемы и оставаться работоспособными в течение всей жизни пациента.

Цель программы HaPTIx заключается в создании первого в мире двунаправленного (двигательная и сенсорная функции) импланта периферийного нерва для управления системами протеза конечности и его ощущения пациентом.

_ Программы Инфокоммуникационные технологии

IT-02: HIGH PRODUCTIVITY, HIGH-PERFORMANCE RESPONSIVE ARCHITECTURES

IT-03: INFORMATION ASSURANCE AND SURVIVABILITY 169.595 189.238 187. IT-02: HIGH PRODUCTIVITY, HIGH-PERFORMANCE RESPONSIVE AR- 85.540 72.028 39.

CHITECTURES

Power Efficiency Revolution For Embedded Computing Technol- 27.370 38.337 33. ogies (PERFECT) Программа PERFECT разрабатывает средства решения проблемы нехватки вычислительных ресурсов для создания встраиваемых цифровых систем нового поколения. В рамках программы должны быть созданы новые компьютерные системы, производительностью 75 Гфлопс/Вт. Действующие системы показывают пока в 75 раз худшие результаты.

По предварительным экспериментам нижняя граница энергоэффективности для масштабных гетерогенных многозадачных систем оценивается в 50 Гфлопс/Вт. Предполагается, что производить подобные чипы будет необходимо по техпроцессу с нормами 7 нм.

Разработка PERFECT подразумевает синхронизацию работ по пяти направлениям: программно-аппаратная архитектура, параллельная обработка миллионов подзадач, “упругость” системного и прикладного софта по отношению к программным ошибкам, оптимизация трафика обрабатываемых данных и новые алгоритмы, обеспечивающие высокую устойчивость работы и низкое потребление энергии.

Кортикальный процессор. Выделение сигналов, имеющих сложную пространственную форму и временное распределение в больших потоках зашумленных и неоднозначных данных является серьезной проблемой даже для самых современных систем анализа сигналов и изображений. Существующие вычислительные подходы в подавляющем большинстве ресурсоемки и в состоянии извлечь лишь ограниченную часть полезной информации из небольших объемов данных. Современный машинный интеллект плохо распознает аномальные сигналы, требуя распознавания всех аспектов нормального сигнала для того, чтобы определить аномальные части. Поэтому должны быть разработаны новые подходы для решения этих задач, основанные на низком энергопотреблении.

пьютеризированной модели кортекса, имеющей возможность в автономном режиме справляться с недостающими данными для решения поставленных перед ней задач, использовать массово-параллельную архитектуру, быть энергоэффективной, гибкой в плане модернизации и обладать хотя бы минимальными арифметическими способностями точных вычислений.

Фундаментальные исследования по программе выполняются в рамках направления Оборонных исследований.

IT-03: INFORMATION ASSURANCE AND SURVIVABILITY 169.595 189.238 187. Программа по созданию сверхнадежной системы для защиты беспилотных летательных аппаратов от кибератак. Как отмечают эксперты, программа HACMS создавалась с целью обеспечения безопасности всей движущейся техники, но отдельные разработки смогут впоследствии использоваться и для защиты других систем.

Результатом проекта HACMS долен стать пакет общедоступных средств, интегрированных в ПО, и распространяемых как в оборонном ведомстве, так и коммерческой среде.

Vetting Commodity Computing Systems for the DoD (VET) 7.376 17.954 21. Массовое испытание вычислительных систем Министерства обороны. Программа VET разрабатывает инструменты и методы для выявления закладок в программном обеспечении и аппаратных средствах, закупаемых Минобороны на открытом рынке.

Создание защищенной облачной инфраструктуры, обеспечивающей сетевую поддержку военным операциям. Создаваемые по программе MRC системы должны обеспечить индивидуальную безопасность серверных узлов в облаке, и продолжать устойчивую работу в ситуации, когда ее части подвержены кибер- или физическим атакам и выведены из строя, а ключевые узлы вследствие побочных эффектов функционируют со сбоями.

Программа превентивной кибер-атаки. Предполагается, что созданные по программе ACD технические средства, при обнаружении подозрительной активности, в реальном времени активируют средства дезинформации нападающих и инициируют превентивные защитные действия по атакующей компьютерной сети.

Clean-slate design of Resilient, Adaptive, Secure Hosts (CRASH) 28.502 27.536 16. Сетевой компьютер, создаваемый с чистого листа. Программа CRASH направлена на поиск принципов и реализацию компьютерных систем, которые (а) менее уязвимы для вредоносных и шпионских вторжений и (б) восстанавливаются более эффективно после того, как их безопасность оказывается скомпрометирована. Среди базовых основ CRASH в первую очередь шей привилегии. В соответствии с требованиями, создаваемая компьютерная архитектура должна реализовать условия, в которых каждый отдельный фрагмент программы должен работать только с теми правами, которые требуются ему для выполнения кода, — по сути, динамически изменяя архитектуру системы.

Rapid Software Development using Binary Components (RAPID) 2.049 8.198 13. Быстрая разработка программного обеспечения за счет использования двоичных логических элементов. Программа RAPID разработает систему идентификации и извлечения компоненты программного обеспечения для повторного использования в новых приложениях. У Минобороны есть критически важные компьютерные приложения, которые должны быть перенесены на будущие операционные системы. Во многих случаях исходный код приложения не доступен для редактирования, вынуждая продолжать использование программного обеспечения на устаревших и более не поддерживаемых разработчиком операционных системах. Технологические разработки по программе выполняются в рамках направления С3:

системы навигации, управления и связи.

Программа ADAMS разрабатывает приложения, предназначенные для выявления аномальных процессов, происходящих в обществе, наблюдения за неадекватным поведением отдельных индивидуумов и групп людей.

Активная проверка прав доступа. Создание технологии информационной безопасности для нужд Минобороны, основанной на принципе программной биометрии. При этом сканироваться будут не физические характеристики человека, а сочетание поведенческих особенностей, которые присущи пользователю во время его работы на ПК. Метод может включать в себя анализ закономерностей нажатия клавиш, «узора» движения глаз при чтении, семантический анализ, который оценивает способ поиска, отбора, ввода информации и др. Программа будет фокусироваться на этих особенностях, так как они могут быть столь же уникальны, как, например, и отпечатки пальцев.

Результат программы сможет быть установлен на любом компьютере в виде программного обеспечения Active Authentication для проверки «подлинности» сотрудника.

Программа ICAS разрабатывает методы для автоматического обнаружения зондирования, вторжения и постоянных нападений на корпоративные сети. В настоящее время обнаружение действий противников требует кропотливого расследования многочисленных системных журналов высококвалифицированными аналитиками по вопросам безопасности и системными администраторами. Программа ICAS разработает технологии, принимающие во внимание взаимосвязи между обменом данных и характерами поведения из всех доступных источников системных данных.

_ Программа SAFER предусматривает создание пакета утилит для обхода средств подавления, локализации и/или искажения информации. Технологии SAFER позволят обходить фильтрацию и блокировку по IP-адресам, используемую для создания “черных списков” сайтов и сервисов операторами связи. Одновременно пакет утилит позволит противостоять средствам фильтрации контента, которые перехватывают и анализируют трафик пользователя путем глубокой проверки содержимого пакетов на наличие заранее заданных сигнатур или ключевых слов.

Программа Logan обеспечит Минобороны расширить возможности проведения компьютерных атак. Разработанные технические средства позволят разрушать и ослаблять информационные системы и сетевые операции противника. Особый интерес представляют технические средства, способные преодолевать неприятельские меры противодействия.

Supply Chain Hardware Intercepts for Electronics Defense - 5.000 16. (SHIELD) В последние два года на оборудовании, использующемся Минобороны, было выявлено более миллиона электронных деталей и компонентов сомнительного качества и подлинности. Это и бывшие в употреблении детали, продающиеся под видом новых, и микросхемы с подправленной в сторону улучшения характеристик маркировкой, и излишки, которые производители продают полулегально, и откровенные подделки.

Программа SHIELD предполагает разработать миниатюрный (100х100 мкм) и недорогой (меньше одного цента за штуку) чип, который будет подтверждать аутентичность электронных компонентов. Чип будет находиться внутри корпуса микросхемы, но никак не будет электрически связан с её функциональной начинкой и не должен требовать существенных изменений в процесс производства.

Защита киберфизических систем. В последнее время получили развитие киберфизические системы - специализированные вычислительные системы, имеющие физические средства взаимодействия (электрические, химические, оптические, механические, биологические и т.п.) с объектом контроля и управления, и выполняющие одну функцию. Повсеместное использование встроенных вычислительных систем в торговле, промышленности и здравоохранении, появление программноконфигурируемых сетей, использование систем автоматического управления военных и гражданских объектов жизнеобеспечения населения, делают их защиту вопросом национальной безопасности.

Программа PCPS предусматривает создание технологий для мониторинга распределенных гетерогенных сетей компонентов промышленных систем управления, включая обнаружение аномалий, которые требуют быстрой оценки, противодействие служивании".

Активно-реактивные кибернетические системы. Программа ARCS предусматривает создание технологий, позволяющих узлам, системам, и сетям активно распознавать угрозы и динамически реагировать на кибератаки. Современные технологии киберзащиты статически сконфигурированы для удовлетворения целого комплекса инженерных компромиссов, и редко бывают оптимизированы под динамические среды, в которых они действуют.

Программа ARCS предусматривает создание технологий, которые будут использовать штатные датчики, удаленные контрольно-измерительные приборы, и другие источники информации по кибер-ситуации для постоянной оптимизации кибер обороны.

Приспосабливаемый информационный доступ и контроль. Программа (AIAC) предполагает создание способов динамичного, гибкого и надежного обмена тщательно отобранной информацией за пределами компьютерной сети предприятия.

В гражданской сфере есть осознанная потребность в технологиях, которые ограничивают обмен информацией между коммерческими предприятиями и американскими правительственными учреждениями до крайней степени, соответствующей требованиям национальной безопасности. Точно так же американские войска все более и более вовлекаются в гуманитарные операции, которые требуют очень тщательного разделения данных с разнородными соединениями союзников, партнеров по коалиции и других заинтересованных сторон.

Программа AIAC создаст технологии многоуровневой безопасности, избирательного управления доступом, и подсистем обработки политик, чтобы обеспечения специально настроенного доступа к определенным данным величине, но не всей базе данных или файловой системе.

Технологии AIAC будут разработаны для работы с виртуализацией, облачными вычислениями и программно определяемыми сетевыми технологиями, которые сегодня широко используются и в гражданской и в военной сфере.

Deep Exploration and Filtering of Text (DEFT) 15.946 25.369 28. Глубокий анализ и фильтрация текстовых материалов. Программа разработана для помощи военнослужащим, работа которых связана с принятием решений на основе выводов, полученных из скрытой в текстах информации, фильтрующая избыточные и соединяющая подобные документы.

Значительная часть оперативной информации может быть выражена скорее в имплицитном, нежели в эксплицитном виде и, в большинстве случаев, информация намеренно запутана, и прямым образом. Создаваемые в рамках DEFT технологии автоматизированного, глубокого понимания естественного языка, смогут обеспечить разработку усовершенствованного решение для более эффективной обработки текстовой информации, исключая возможность двусмысленного понимания со стороны человека-оператора.

Высокая чувствительность к иностранным языкам. Программа FLRR предусматривает разработку методов быстрого конструирования переводческих технологий для произвольных иностранных языков. Исторически сложилось так, что использование материалов иностранного языка требует продолжительных усилий, и в результате системы автоматизированного перевода существуют только для наиболее распространенных языков.

Вооруженные силы действуют глобально и часто сталкиваются с редкими языками, для которых не существует никаких автоматизированных переводческих технологий.

Технологии FLRR идентифицируют общности между недавно обнаруженным редким языком и распространенными языками, и идентифицируют языковые универсалии для быстрой переориентации существующих переводческих технологий на редкий язык. Это позволит быстро создавать системы автоматизированного перевода для кросс-языковой разведки и стратегических коммуникаций.

Целью программы является создание революционных технологий, которые позволят понимать, планировать и управлять киребвойной в режиме реального времени, в крупных масштабах, в динамичных сетевых инфраструктурах. Должны быть созданы фундаментальные стратегии и тактика, необходимые для доминирования на поле битвы в киберпространстве.

Результатом программы станет удобный и интуитивно понятный интерфейс для управления боевыми действиями в киберпространстве.

Сложные математические проблемы можно представить в виде интересных и увлекательных игр, в которые люди будут с удовольствием играть онлайн. Привлечение в эти игры множества игроков потенциально позволит разгрузить аналитиков в сфере безопасности.

Программа CSFV направлена на представление серьезных математических задач в виде интересных головоломок, которые игроки могут решать для собственного удовольствия. С помощью интеллекта и изобретательности игроков планируется сократить нагрузку на аналитиков силовых ведомств и коренным образом улучшить доступность формальной верификации.

_ Соревнование автоматических систем исправления 0-dayуязвимостей. В рамках соревнования участники должны создать системы для тестирования программного обеспечения, выявления уязвимостей, генерации патчей и установки их на компьютеры в сети. Все эти задачи должны выполняться полностью в автоматическом режиме.

Цель CGC — создание автоматической системы, способной находить уязвимости в программах, анализировать их, генерировать патчи, и устанавливать их, закрывая таким образом обнаруженные «дыры».

Если сегодня выпуск патча — дело десятков часов, а обычно целых суток (по данным Secunia, в прошлом году для восьми из десяти самых популярных программ патчи выпускались в течение 24 часов после того, как становилось известно об уязвимости), программы-победители CGC должны иметь возможность латать «уязвимости нулевого дня» в течение минут или секунд «заплатками нулевого часа».

_ Программы Биологическая защита Программа по разработке контрмер, направленных на естественные или разработанные человеком химические и радиологические угрозы, оптимальные по отношению риска к пользе от применения таких контрмер. Также исследования направлены на снижение времени действия, риска и стоимости терапевтического противодействия угрозам. Например, одним из направлений работ является in vitro выращивание тканей, имитирующих реакцию человека на действие терапевтических соединений, направленных против биологической угрозы (например, «органов-на-чипе»). Таким образом достигается снижение временных и финансовых затрат на расчеты эффективности новой контрмеры.

(CWD) Нетрадиционные подходы к оружию химической обороны.

Программа CWD предназначена для развития и демонстрации подходов к обезвреживанию опасных химических веществ для ряда разработок Минобороны, включая защиту и лечение персонала и химическую демилитаризацию тайников с оружием.

Существующие методы обезвреживания трудно реализуемы в неблагоприятных условиях, либо слишком дороги и неэффективны в обстановке, благоприятной для выполнения задачи. В рамках программы предполагается создание катализаторов для ускорения гидролиза химических агентов, развиты подходы демилитаризации с использованием утилизирующей «умной химии», разработка методов поиска средств защиты (антидотов) от воздействия химических агентов при демилитаризации в неблагоприятных условиях.

Защита от угрозы массового террора. Целью программы DAMTT является разработка технологий уменьшения массовых жертв в случае ядерной атаки на США. В ходе работ по снижению уязвимости США при ядерной атаки разрабатываются методы контроля уровня радиации, способы изучения ее действия в городских районах, и смягчения смертельных краткосрочных и долгосрочных эффектов ионизирующего излучения.

Целями данной программы являются: разработка новых датчиков и сетей зондирования, эффективно обеспечивающих мониторинг большого пространства, а также изучение новых методов лечения и деионизации, которые могут смягчить последствия воздействия ионизирующего излучения на организм.

_ Программы Тактические технологии Anti-Submarine Warfare (ASW) Continuous Trail Unmanned Ves- 37.400 20.831 11. sel (ACTUV) Средство автоматического сопровождения противолодочных операций. Современные аккумуляторные батареи, имеющие повышенную емкость, позволяют малошумным дизельноэлектрическим подводным лодкам находиться под водой длительное время, и, несмотря на относительно малый радиус действия, такие лодки могут работать в мелких прибрежных водах. Подобные лодки недороги и могут быть приобретены крупными наркокартелями или правительствам развивающихся стран.

Основной задачей создаваемого робота ACTUV является обнаружение, отслеживание и сопровождение неопознанных субмарин. Ожидается, что судно ACTUV сможет автономно функционировать в море в течение 60-90 суток. Периодически ACTUV будет требоваться возвращение в порт для проведения дозаправки, ремонта и технического обслуживания его систем.

Программа глубоководных всплывающих хранилищ DARPA.

Скрытому выполнению боевых операций часто мешают демаскирующие действия по доставке боевых грузов и топлива в район операции.