Du kommer inte att tro det DARPA Framtida forskning till avancerade datorer

Kameror som berättar vad de ser. Datorchips som självförstörande. En processor som efterliknar den mänskliga hjärnans neocortex. Autentiseringssystem som analyserar en användares “kognitivt fingeravtryck.” Låter som Star Trek? Det är inte. Det är bara en dag på DARPA.

Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) är en av de mest fascinerande och hemlighetsfulla delarna av den amerikanska regeringen. Mottot på framsidan på DARPA-webbplatsen är “Skapa och förebygga strategisk överraskning,” som helt sammanfattar den framtida forskningen som gruppen gör. Kom ihåg den stora hunden? Den stora, självbalanserade robothunden finansierades av DARPA? DARPA var också ganska instrumental för att skapa Internet Så vem skapade Internet? [Teknologi förklarad] Så vem skapade Internet? [Teknologi förklarad] Läs mer .

Simulering av hjärnan: SyNAPSE

En av DARPAs nuvarande projekt heter “System av Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics,” eller SyNAPSE. Tanken bakom programmet är att skapa en dator som arbetar på samma principer som den mänskliga hjärnan. Aktuell datorbehandling Vad är en ARM-processor? Allt du behöver veta Vad är en ARM-processor? Allt du behöver veta Om du har uppmärksammat smartphones och surfplattor som du säkert har hört talas om "ARM" som används för att referera till hårdvaran inuti. Det kastas runt till vänster och höger, ofta som en punkt av differentiering ... Läs mer är extremt oflexibel jämfört med en hjärna.

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

Däremot kan hjärnan hantera komplexa och ofullständiga dataset, ändra regler, inferentiell inlärning och alla andra verkliga saker som gör det mycket svårt för maskininlärning.

DARPA har redan gjort betydande framsteg genom att skapa “nanometerskala elektroniska synaptiska komponenter som kan anpassa anslutningsstyrkan mellan två neuroner på ett sätt som är analogt med det som ses i biologiska system,” och försöker nu arbeta med forskare för att skapa mer avancerade hårdvaru-, arkitektur-, simuleringsverktyg och träningsmiljöer för att upptäcka vad kapaciteten för det här systemet är och hur det kan användas i framtiden.

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

Som du kan se från bilden ovan, förutspår DARPA ett extremt skift i beräkningslandskapet på grund av denna teknik.

Icke-digital behandling: UPSIDE

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

DARPA arbetar med att skapa analog datorer med transistorer som kan vara i ett icke-ett-tillstånd, som utför probabilistisk beräkning. Om det är probabilistiskt finns det alltid en chans att det blir felaktigt. så varför skulle DARPA försöka göra mindre noggranna datorer?

I ett ord, makt. Även om bearbetningen har blivit billigare, är det fortfarande ineffektivt och dyrt att skapa batterier som driver dessa processorer.

Probabilistisk beräkning använder probabilistisk inferens, vilket potentiellt kan låsa upp för närvarande omöjliga bearbetningshastigheter och effektfördelar för video och bildbehandling, enligt ett DARPA-pressmeddelande från 2012 om okonventionell signalbehandling för intelligent datautnyttjande (UPSIDE).

Med spionsatelliter och dronor som används tungt runt om i världen för militära, industriella och kommersiella ändamål 7 Branschdroner är inställda för att revolutionera 7 industrier Droner är inställda för att revolutionera Sju industrier som är redo och braced att vara (mestadels positivt) påverkad - om inte revolutionerades - av dronor. Läs mer, det är bara meningsfullt att DARPA skulle leta efter sätt att göra dem mer effektiva.

UPSIDE använder några ganska högteknologiska redskap. Enligt DARPA-webbplatsen syftar projektet till att skapa “arrays av fysikbaserade enheter (nanoskalaoscillatorer kan vara ett exempel)” som skulle anpassa sig till ingångar, vilket innebär att de inte skulle behöva programmeras Vilket programmeringsspråk ska du lära dig för programutveckling? Vilket programmeringsspråk ska du lära dig för programutveckling? När du börjar på programmeringsbanan är det viktigt att du investerar din tid klokt när du väljer att lära dig något som både kommer att gynna dig i den närmaste framtiden med synliga resultat på din plattform av ... Läs mer i betydelsen av ordet som vi använder nu - de skulle bara lära sig vad de behövde för att baseras på den inmatning de får.

Självförstörande datorer: VAPR

Programmet Vanishing Programmable Resources (VAPR) syftar till att skapa elektronik som kan förstöra när de får en specifik signal eller upplever vissa miljöförhållanden.

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

DARPA har redan skapat en liten biokompatibel elektronik som löser upp i vatten och kan användas för medicinska ändamål - till exempel kämpande infektioner. Oupplösliga, biologiskt nedbrytbara anordningar har skapats som används för att förhindra infektioner vid kirurgiska platser; De löser upp i kroppen och utför samma funktion som mer typiska antibiotika.

Naturligtvis gör en implanterbar enhet Plugging In Your Brain and Body - Framtiden för implanterade datorer som pluggar i din hjärna och kropp - Framtiden för implanterade datorer Med den nuvarande utvecklingen av teknisk innovation och framsteg, är det nu dags att utforska staten av tekniken inom dator-mänsklig teknik. Läs mer som löser sig i vatten och en som vänder sig till damm på kommando finns i helt olika svårighetsgrader, men IBM har nyligen tilldelats ett betydande kontrakt för att hitta ett sätt att göra exakt det.

Beteendeanalys: DCAPS

Detektion och beräkning av psykologiska signaler (DCAPS) är framtida forskning som “syftar till att utveckla nya analytiska verktyg för att bedöma krigsfighters psykologiska status i hopp om att förbättra den psykologiska hälsomedvetenheten och göra det möjligt för dem att söka omedelbar hjälp.”

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

Programmet kommer att övervaka text- och röstkommunikation, sömn- och ätmönster, sociala interaktioner, onlinebegrepp, ansiktsuttryck, kroppshållning och kroppsrörelse för att utveckla en övergripande psykologisk hälso-mätning. Det kommer inte att ge specifika diagnoser, men det kommer att identifiera signaler som kan indikera risk för psykiskt trauma eller hälsoproblem.

Ljust läskigt? Lyckligtvis är planen att göra detta till ett helt frivilligt program, och uppgifterna kommer att lagras i en mycket säker ram. Det kommer också att styras av deltagare, förmodligen tillåter dem att övervaka och radera någon av deras data om de väljer det.

... och en hel massa andra coola saker

Dessa fyra program är bara en liten del av det arbete som DARPA gör på avancerad databehandling. De står i spetsen för naturliga språkbearbetning, kvantvetenskap, maskininlärning och massiv dataanalys.

Om du någonsin vill läsa om program som helt kommer att blåsas, gå vidare till I2O (Information Innovation Office) eller MTO (Microsystems Technology Office) sidor på DARPA-webbplatsen och kolla in sina projekt.

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

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

Utforska mer om: Geeky Science.