北京時(shí)間8月13日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(Defense Advanced Research Projects)擁有大量的資金,以便開(kāi)發(fā)未來(lái)的軍事科技和技術(shù)項(xiàng)目。該機(jī)構(gòu)促成了GPS、互聯(lián)網(wǎng)和隱形飛機(jī)等新興技術(shù)的誕生。
科技媒體Business Insider對(duì)該機(jī)構(gòu)的活躍項(xiàng)目進(jìn)行了研究,以便找到如果最終能成為現(xiàn)實(shí)生活中的技術(shù),而擁有大規(guī)模民用含意的項(xiàng)目。
此前,Business Insider關(guān)注了國(guó)防部科技辦事處(Defense Science Office)和信息創(chuàng)新辦事處(Information Innovation Office),Business Insider此次關(guān)注的是美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局旗下的微系統(tǒng)科技辦事處(Microsystems Technology Office),該機(jī)構(gòu)正在研究下一代計(jì)算機(jī)技術(shù)。
以下為Business Insider盤點(diǎn)有望改變?nèi)藗兩畹?0項(xiàng)高級(jí)軍事項(xiàng)目:
1.Excalibur項(xiàng)目
對(duì)于在城市戰(zhàn)爭(zhēng)中常規(guī)武器的使用,美國(guó)國(guó)防部一直表示擔(dān)憂。相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)存在于將損害局限于敵人及其持有的武器上面,避免造成附帶的損害。
這以及其他方面的原因,使得國(guó)防部非常需要一款激光武器,而DARPA則計(jì)劃為它們開(kāi)發(fā)一款。Excalibur項(xiàng)目是開(kāi)發(fā)比現(xiàn)有戰(zhàn)斗激光武器輕上十倍的激光武器。這些激光武器幾乎可以手持。DARPA想要使這些具有100KW電量的產(chǎn)品,用于精準(zhǔn)打擊地面和空中的目標(biāo)。
2.像透析一樣清潔血液的方法
僅2009年一年,血液感染就影響了逾1500名軍事人員。DARPA正在開(kāi)發(fā)一款便攜式設(shè)備,該款產(chǎn)品可以從體內(nèi)清除受到感染的血液和有害物質(zhì),將干凈的血液返還到體內(nèi),這與使用透析設(shè)備將人體血液內(nèi)毒素移除的方法類似。
研究人員非常注重該項(xiàng)目的民用價(jià)值。DARPA聲稱,該款最終的產(chǎn)品在美國(guó)每年將可挽救數(shù)千人的生命,節(jié)省支出達(dá)數(shù)十億美元。DARPA計(jì)劃在2012年秋天開(kāi)始生產(chǎn)這種便攜式設(shè)備。
3.納米機(jī)器人監(jiān)測(cè)人體健康
盡管對(duì)于疾病進(jìn)行外部監(jiān)測(cè)非常重要,但DARPA正在研究一種內(nèi)部監(jiān)測(cè)的方式,以便發(fā)現(xiàn)一個(gè)人是否生病。
Vivo Nanoplatforms項(xiàng)目正試圖研發(fā)納米粒子類別,以便在內(nèi)部判斷和治療疾病與感染。DARPA正針對(duì)大型動(dòng)物,進(jìn)行完整的系統(tǒng)論證。
4.無(wú)需笨重、易壞的風(fēng)扇,系統(tǒng)在芯片內(nèi)部進(jìn)行冷卻
電腦上噪音極大,并且容易損壞的風(fēng)扇,是高效運(yùn)轉(zhuǎn)芯片不至于過(guò)熱的必要保證。隨著集成電路越來(lái)越緊湊,這些芯片運(yùn)行的溫度也越來(lái)越高。因此對(duì)于散熱的需求也在快速增長(zhǎng)。
這也是DARPA通過(guò)芯片內(nèi)部增強(qiáng)冷卻(Intrachip Enhanced Cooling)項(xiàng)目介入的領(lǐng)域,該項(xiàng)計(jì)劃放棄了通過(guò)空氣來(lái)冷卻芯片的想法,而考慮在芯片上嵌入熱量管理系統(tǒng)。
DARPA現(xiàn)在正在嘗試這一提議。而這個(gè)解決方案有可能會(huì)讓電子行業(yè)“過(guò)熱”。
5.超低價(jià)的熱成像系統(tǒng)
熱成像擁有多種軍事用途。但該項(xiàng)技術(shù)仍然相對(duì)昂貴,這阻止了美國(guó)國(guó)防部對(duì)該技術(shù)的大量使用。
低成本熱成像儀(The Low Cost Thermal Imager)制造項(xiàng)目,試圖使這一技術(shù)變得更加低廉,可以利用。DARPA認(rèn)為,熱成像產(chǎn)品沒(méi)有理由不被應(yīng)用于手機(jī)、眼鏡、?奕思菔環(huán)苫、步槍瞄準(zhǔn)鏡以及頭盔等產(chǎn)品之中?
由于DARPA的目標(biāo)是在芯片上加入一個(gè)攝像頭,因此新技術(shù)可以在眾多領(lǐng)域里應(yīng)用。
6.DARPA想要開(kāi)發(fā)一種基因機(jī)器,批量生產(chǎn)基因療法
對(duì)于一個(gè)新生物學(xué)發(fā)現(xiàn)所需的大量資源,國(guó)防部并不認(rèn)同。開(kāi)發(fā)一種單一的療法,并進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn),需要花費(fèi)數(shù)年的努力,以及數(shù)十億美元的投入。例如從細(xì)菌分泌物中提取的抗瘧疾藥物等等。
通過(guò)Living Foundries項(xiàng)目,DARPA想要開(kāi)發(fā)能夠指導(dǎo)和設(shè)計(jì)生物學(xué)的技術(shù)和新學(xué)科。這一項(xiàng)目雄心勃勃。但至少可以這樣說(shuō),大規(guī)模生產(chǎn)生物解決方案的可能性,非常具有誘惑力。
7.該項(xiàng)目想要將科技與神經(jīng)系統(tǒng)完全整合
人工耳蝸可以使使耳聾的人聽(tīng)到聲音,受到人工耳蝸植入技術(shù)成功的啟發(fā),DARPA也非常熱衷于半機(jī)器人(cyborg)技術(shù)。對(duì)于人類而言,技術(shù)改進(jìn)面臨的最大障礙就是人與機(jī)器的結(jié)合。
DARPA旗下研究的“可靠神經(jīng)接口技術(shù)”(Reliable Neural-Interface Technology)項(xiàng)目想要研發(fā)可植入物和相關(guān)的改進(jìn),以便使其可以長(zhǎng)期連接到人類的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。該項(xiàng)技術(shù)的民用前景也很廣闊,可以最終應(yīng)用于醫(yī)療和投機(jī)娛樂(lè)領(lǐng)域。
8.定位、導(dǎo)航和定時(shí)微技術(shù)
美國(guó)國(guó)防部的許多硬件產(chǎn)品都依賴于GPS,當(dāng)你意識(shí)到這種依賴性有多么的嚴(yán)重性時(shí),就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題:干擾系統(tǒng)或者服務(wù)偏弱的地區(qū),可能會(huì)使功能上需要穩(wěn)定GPS連接的武器處于癱瘓狀態(tài)。
DARPA旗下的定位、導(dǎo)航和定時(shí)微技術(shù)(Micro-technology for Positioning, Navigation, and Timing)項(xiàng)目,設(shè)計(jì)了一個(gè)解決方案。它的目的是對(duì)硬件進(jìn)行設(shè)計(jì),使依賴于GPS的技術(shù),在沒(méi)有信號(hào)的狀況下,繼續(xù)工作。它將根據(jù)最后已知的位置、軌跡、速度和類似信息,計(jì)算出GPS將要提供的信息,以便取代GPS的硬數(shù)據(jù)。
該項(xiàng)技術(shù)有多種民事用途。想想一下,在地鐵里信號(hào)不好的區(qū)域,使用谷歌地圖服務(wù)。
9.該項(xiàng)目可以確保進(jìn)口芯片不是贗品和廢品
美國(guó)多數(shù)原材料生產(chǎn)外包給海外生產(chǎn),對(duì)于使用進(jìn)口集成電路開(kāi)發(fā)的系統(tǒng),其可靠性令美國(guó)國(guó)防部心存疑慮。
由于美國(guó)國(guó)國(guó)防無(wú)法精巧的對(duì)每塊芯片生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控,因此DARPA正在開(kāi)發(fā)集成電路完整與可靠性(Integrity and Reliability of Integrated Circuits)項(xiàng)目,以便在不破壞單個(gè)電路的情況下,通過(guò)技術(shù)獲得電路的功能信息。
這意味著DARPA將可以對(duì)一個(gè)電路進(jìn)行查看,確保其準(zhǔn)確按照指定要求工作。
該項(xiàng)技術(shù)也可能應(yīng)用于民用領(lǐng)域,保證用戶的電腦硬件中沒(méi)有鍵盤記錄器,或者不是假貨。此外,如果該項(xiàng)技術(shù)能夠商業(yè)應(yīng)用,那么也可以用于計(jì)算機(jī)維修領(lǐng)域。
10.輕松檢測(cè)生化武器攻擊的方法
目前對(duì)于化學(xué)和生物武器檢測(cè)所需的技術(shù),龐大、繁重而又昂貴。
DARPA旗下的緊湊中型紫外線(Compact Mid-ultraviolet)技術(shù)項(xiàng)目,使得對(duì)于這種武器的檢驗(yàn),更加簡(jiǎn)潔和移動(dòng)化。該項(xiàng)目目的是開(kāi)發(fā)一款使用紫外線燈光的設(shè)備,而該項(xiàng)目的任何進(jìn)展,都將可以用于飲用水凈化和生化武器追蹤領(lǐng)域。
11.該項(xiàng)目計(jì)劃使計(jì)算更加節(jié)能
計(jì)算速度是以每秒浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)(Floating-Point Operations Per Second)來(lái)計(jì)算,也就是計(jì)算每秒系統(tǒng)可以進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算的次數(shù)。現(xiàn)在通常此類計(jì)算是在每秒十億次浮點(diǎn)計(jì)算次數(shù)區(qū)間進(jìn)行計(jì)算。每秒浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)的能耗也非常重要,是對(duì)能量有效使用的一種衡量手段。那么如何使性能與改善能量消耗保持關(guān)聯(lián)呢?
DARPA想要把現(xiàn)有每瓦1 gigaflop的標(biāo)準(zhǔn),擴(kuò)展至每瓦75 gigaflops。嵌入式計(jì)算技術(shù)節(jié)能(The Power Efficiency Revolution For Embedded Computing Technologies)項(xiàng)目則有望徹底改變對(duì)于能源的消耗。
如果該項(xiàng)目取得成功,節(jié)能7500%可使智能手機(jī)連續(xù)待機(jī)數(shù)周,而筆記機(jī)充電的時(shí)間,將與為普瑞斯加油的頻率一樣。
12.尖端納米加工項(xiàng)目
DARPA對(duì)于納米技術(shù)投資巨大,其核心概念已經(jīng)得到證實(shí),該項(xiàng)技術(shù)具有可行性,但仍面臨的困難是進(jìn)行批量生產(chǎn)。
在尖端納米加工(Tip-Based Nanofabrication)項(xiàng)目中,DARPA正試圖使對(duì)納米級(jí)材料的可控制生產(chǎn)成為一種現(xiàn)實(shí)。已經(jīng)證實(shí)納米管“森林”可以增長(zhǎng),而控制和管理這一增長(zhǎng),是這個(gè)項(xiàng)目的目的。
如果該項(xiàng)目取得成功,一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域則敞開(kāi)了大門。納米管、納米線和量子點(diǎn)的可控制生產(chǎn),將能使從現(xiàn)在不可用的原材料中,打造納米機(jī)器。醫(yī)學(xué)與消費(fèi)者技術(shù)領(lǐng)域正急于等待這一研究結(jié)果。
13.高效、高能量激光,對(duì)無(wú)人飛機(jī)進(jìn)行保護(hù)
正如你所知道的,DARPA非常熱衷于激光技術(shù)。DARPA計(jì)劃將不同波長(zhǎng)的激光操作,合并成單一的光束,以便提高光束的強(qiáng)度。DARPA想要研制一個(gè)可以保留單一強(qiáng)度光束的高效激光。
二極管高能激光系統(tǒng)架構(gòu)(Architecture for Diode High Energy Laser System)項(xiàng)目的目標(biāo)是打造一個(gè)全新的高強(qiáng)度激光,可以立即應(yīng)用于無(wú)人駕駛飛機(jī)上,對(duì)遇到的攻擊進(jìn)行防衛(wèi)。
對(duì)于民用而言,激光已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,一款更好的激光產(chǎn)品,可以擁有更大的商業(yè)前景。
14.三維集成電路
集成電路總體而言都是二維對(duì)象,DARPA則想跳出這一局限,試圖開(kāi)發(fā)三維集成電路。
DARPA項(xiàng)目如果成功,則意味著,由于一個(gè)重要的限制已經(jīng)被打破,計(jì)算機(jī)的運(yùn)行將會(huì)更加快速。阻礙二維集成電路進(jìn)一步增長(zhǎng)的一個(gè)因素是,集成電路的復(fù)雜性不斷擴(kuò)展,使得在二維電路板上沒(méi)有運(yùn)行所有必要連接的空間。
三維概念化電路盡管難以實(shí)施,但將允許DARPA擴(kuò)展集成電路技術(shù),并使其更加緊湊。
15.Ultrabeam是首個(gè)伽馬射線激光,可能將永遠(yuǎn)改變醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
DARPA現(xiàn)在擁有大量正在研發(fā)的激光項(xiàng)目,但該項(xiàng)技術(shù)可能擁有部分最為廣泛的民用空間。
Ultrabeam是首個(gè)伽馬射線激光。美國(guó)軍方熱衷于Ultrabeam是因?yàn)閄射線可以用于對(duì)感興趣的材料進(jìn)行檢測(cè),像對(duì)進(jìn)口的集成箱,和入境人員進(jìn)行檢測(cè)等等。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,它的潛力巨大。簡(jiǎn)潔的伽馬射線激光器可以使新型的放射療法和診斷工具得以應(yīng)用。
16.該項(xiàng)目試圖在美國(guó)重新設(shè)計(jì)和生產(chǎn)集成電路
現(xiàn)在幾乎全部集成電路板的原材料,都是在海外進(jìn)行生產(chǎn),這是大規(guī)模生產(chǎn)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品廉價(jià)、高效的方式。
這對(duì)于美國(guó)國(guó)防部而言,可能潛在上是一個(gè)巨大的威脅,因?yàn)槭褂肈oD技術(shù)的多數(shù)原材料來(lái)自于美國(guó)本土以外,并以商業(yè)形式進(jìn)行購(gòu)買。這也是為什么DARPA擁有自己的LEAP項(xiàng)目,并試圖重新在美國(guó)研發(fā)集成電路的原因。
該項(xiàng)目允許美國(guó)高校、研究機(jī)構(gòu)和美國(guó)國(guó)內(nèi)的開(kāi)發(fā)商接觸DoD半導(dǎo)體材料,以希望美國(guó)制造的集成電路將很快上市。
17.讓高級(jí)、發(fā)熱量大電路冷卻的新方法
隨著集成電路日趨變小,日益緊湊,它的發(fā)熱量也變得越來(lái)越大,集成電路會(huì)很快變熱,高溫可以燒壞一個(gè)集成電路,因此需要風(fēng)扇和散熱技術(shù)。但美國(guó)國(guó)防部需要的不僅僅是這些。
DARPA旗下熱量管理技術(shù)(Thermal Management Technologies)項(xiàng)目正在測(cè)試5種不同的方式,以使系統(tǒng)冷卻。這些方式包括熱管適應(yīng)技術(shù)(heat-pipe adapted technology)、冷卻微技術(shù)(cooling microtechnology)、新型材料(new materials)、熱電冷卻器(thermoelectric cooler)、升級(jí)版功率放大器(upgraded power amplifier)。
在散熱領(lǐng)域里的多數(shù)科學(xué)進(jìn)步,都可以應(yīng)用于消費(fèi)者電子領(lǐng)域。
18.打造單一芯片的通用平臺(tái)
阻礙計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)因素是,現(xiàn)在計(jì)算機(jī)芯片必須基于多種不同材料進(jìn)行生產(chǎn)。硅是最普通的材料,但是專業(yè)的芯片是由氮化鎵(Gallium Nitride)、砷化鎵(Gallium Arsenide)、銻化物(Antimonide)等不同的材料進(jìn)行打造。
DARPA旗下多樣化訪問(wèn)異構(gòu)一體化(Diverse Accessible Heterogeneous Integration)項(xiàng)目,通過(guò)單一基板,打造一個(gè)通用的基礎(chǔ),以便對(duì)芯片進(jìn)行合并,節(jié)省寶貴的時(shí)間。
該技術(shù)在民用設(shè)備上的使用,由于數(shù)據(jù)不需要在不同芯片之間進(jìn)行傳輸,因此可能會(huì)使電腦運(yùn)行更加快速。
19.AWARE項(xiàng)目可能會(huì)永遠(yuǎn)改變攝影和監(jiān)控技術(shù)
軍方一直有意改進(jìn)攝像頭,因?yàn)楦训臄z像頭意味著更準(zhǔn)確的信息,這也意味著更好的執(zhí)行使命。這也是DARPA開(kāi)始高級(jí)寬視場(chǎng)圖像重建與開(kāi)發(fā)架構(gòu)(Advanced Wide FOV Architectures For Image Reconstruction and Exploitation)項(xiàng)目的原因。
這種相機(jī)你可能會(huì)聽(tīng)說(shuō)過(guò)。它將逾150個(gè)相機(jī)合并為一個(gè)單一的鏡頭,以便產(chǎn)生出100億到500億像素的圖片,這一分辨率遠(yuǎn)比人眼也能看見(jiàn)的像素范圍更加清晰。
在日常生活中,先進(jìn)的攝像技術(shù)在醫(yī)療、商業(yè)、媒體、科技和娛樂(lè)領(lǐng)域里大量使用。
20.DARPA想要開(kāi)發(fā)一款適應(yīng)能力強(qiáng)、低功率超級(jí)計(jì)算機(jī),讓非專業(yè)人士基本上也可以進(jìn)行編程
DARPA旗下的普通高性能計(jì)算(The Ubiquitous High Performance Computing)項(xiàng)目接近于從頭開(kāi)始打造計(jì)算機(jī)。DARPA想要開(kāi)發(fā)新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),這種系統(tǒng)可以抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊,更節(jié)能,本質(zhì)上更加高效。
更為重要的是,該項(xiàng)目想要使一些非專業(yè)人士,也能夠使用電腦進(jìn)行編程。該項(xiàng)目是DARPA最具野心的一個(gè)項(xiàng)目,實(shí)事上,英特爾、MIT、NVIDIA和美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(andia National Lab)等,每一家都在進(jìn)行著嘗試,這表明DARPA對(duì)于該計(jì)劃非常的認(rèn)真。
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