Агентство Defense Advanced Research Projects Agency

 

DARPA  називають «агентством, яке створює майбутнє сучасного світу».  Саме з його лабораторій значною мірою виросли такі речі, як метеорологічні супутники, GPS, безпілотники, стелс-технології, голосові інтерфейси, сучасні системи автоматичного перекладу, чіпи бездротового зв'язку на основі арсеніду галію , комп'ютерні миші, персональні комп'ютери та Інтернет, а також багато систем озброєнь США.

Майже одночасно з польотом радянського «Супутника» президент Ейзенхауер відправив у відставку міністра оборони Чарльза Вілсона, колишнього президента корпорації General Motors, і поставив на цю посаду досить несподіваного кандидата Ніла МакЕлроя. Він мало що розумів у військовій справі, зате чудово розбирався в управлінні проектами, що розвинулося з його ідеї бренд-менеджменту в надрах Procter & Gamble і призвело до вражаючого успіху компанії. Ще одним із стовпів успіхів і хороших продажів продукції P&G стали надзвичайно великі для середини ХХ століття витрати на дослідження та розробки в галузі нових засобів побутової хімії. Підрозділам R&D в P&G давали багато грошей і дозволяли розпоряджатися ними досить вільно, обкатуючи в лабораторіях навіть найсміливіші і дивніші ідеї — саме так народилися багато популярних донині брендів і продуктів компанії

7 лютого 1958 року міністр оборони видав директиву Міністерства оборони №5105.15 про створення Агентства перспективних дослідницьких проектів (ARPA), пізніше перейменованого на Агентство перспективних оборонних дослідницьких проектів (DARPA). Філософією нової організації стало «не допустити того, щоб інші країни давали США технологічні сюрпризи, а подавати технологічні сюрпризи самим». Завданням DARPA стало не тільки і не стільки народжувати власні ідеї, скільки знаходити цікаві задуми та розробки, які можуть бути корисними для широко зрозумілих завдань обороноздатності, давати на них гроші та у разі успіху пускати у справу. Перші три основні напрямки досліджень агентства були зосереджені на космічних технологіях, захисту від балістичних ракет та розробки твердопаливних ракет.

               

Однією з причин успіхів DARPA є те, що воно не підпадає під Закон про оптимізації федеральних закупівель (Federal Acquisition Streamlining Act). І тому може розпоряджатися державними грошима набагато вільніше, не гірше за венчурний фонд. З DARPA дуже люблять працювати американські розробники та стартапери, оскільки, на відміну від власне венчурних фондів, воно зазвичай не намагається принагідно «віджати» перспективну розробку за допомогою частки в капіталі.

 

За станом «на сьогодні» DARPA включає близько 220 держслужбовців, які працюють у шести технічних офісах, у тому числі близько сотні керівників програм, які в сукупності займаються понад 250 проектами R&D. Співробітників шукають серед «екстраординарних людей з академічних кіл, промисловості та держслужби» та беруть на п'ятирічні контракти. Усі програми займаються шістьма відділами: біотехнологіями, оборонними науками, інформаційними інноваціями, технологіями мікросистем, стратегічними технологіями та тактичними технологіями. Масштабність і характер проектів дуже різні: від фундаментальної World Modelers з інтеграції цифрових моделей складних процесів рівня чи не всієї земної кулі до прикладної версії.

 

Структуру Агентства складають 6 основних підрозділів:

 

За період свого існування DARPA подарувала США і світу не одну революційну технологію, найбільш відомою і популярною з яких є глобальна мережа Інтернет.

Наприкінці 1960-х років у Пентагоні дійшли висновку, що в умовах Холодної війни США потрібна інфраструктура, спроможна пережити ядерний удар. Для надійності передачі інформації пропонувалося розробити комп'ютерну мережу. При ARPA було створене Управління методів обробки інформації, яке спільно з Каліфорнійським університетом у Лос-Анджелесі, Стенфордським дослідницьким центром та іншими науковими закладами розробило мережу ARPANet. У 1971 р. з'явилася перша програма для обміну електронними повідомленнями (E-mail). За короткий час виникли дискусійні форуми, поштові розсилки тощо. Спочатку ця віртуальна комунікація викликала занепокоєння у військових і була під їхнім пильним наглядом та контролем. У 1984 р. Національний фонд науки США (NSF) заснував розгалужену міжуніверситетську мережу NSFNet, яка мала більшу пропускну здатність, тому стала серйозним суперником для ARPANet. Наприкінці 1980-х років Інтернет набирає глобального характеру, а мережа почала використовуватися не стільки у наукових, скільки у комерційних цілях. Зрештою, МО США вирішило закрити свій проект, а усі комп'ютери передати для потреб NSFNnet.

Ще одним значним винаходом DARPA є глобальна система позиціонування (GPS), без використання якої сьогодні себе не мислять мільйони людей у світі. До ідеї створення цієї системи американських вчених теж підштовхнув перший радянський супутник Землі. Ініціатором розробки програми супутникової навігації виступив флот США, а роботи у рамках програми "Timation" велися у Центральній військово-морській лабораторії з 1964 р. Наступним етапом у 1973 р. стала програма "DNSS", яка пізніше отримала назву "NavStar". У подальшому до проекту міжвидової супутникової навігаційної системи підключилися інші види ЗС США з метою:

ВМС — для створення комбінованих інерціально-астронавігаційних систем наведення балістичних ракет підводних човнів і уточнення координат підводного човна в момент перед пуском (для точності наведення);

ВПС — для оснащення військових літальних апаратів більш точною навігаційної апаратурою та підвищення точності нанесення бомбоштурмових і ракетних ударів;

Армія — для оснащення підрозділів низової тактичної ланки «секція-відділення», «відділення-взвод», «взвод-рота» порівняно недорогою, портативною і високоточною системою для вирішення широкого спектру завдань, оперативного отримання точних координат на місцевості як своїх, так і противника, цілевказування і коригування ракетно-артилерійських ударів.

А ось появі літаків, збудованих за технологією «Стелс», DARPA має завдячувати німецьким інженерам, частина з яких після Другої світової війни опинилася у США. Вважається, що подібна технологія була вперше застосована у 1943 р. на німецькому реактивному винищувачі-бомбардувальнику "Horten Ho 229".

Мали відношення науковці з DARPA й до розробки спеціальних програмних і технічних засобів, які забезпечують синхронний автоматичний переклад («speech to speech translation"), що значно полегшило процес спілкування між людьми. Разом з тим, такий переклад інколи буває недосконалим, через що виникають різні прикрі непорозуміння.

Проекти, започатковані DARPA, не завжди увінчуються успіхом, але навіть з них народжуються ідеї, що призводять до позитивних результатів. Так сталося з проектом "Switchblade", над яким за контрактом оборонного відомства у 10,3 мільйонів доларів працювала корпорація "Northrop Grumman". До 2020 р. мав бути розроблений літак у формі крила. За задумом розробників, саме у цій конфігурації повітряного судна поєднувалась висока швидкість та його витривалість у польоті. Випробування експериментальних зразків не відповідали сподіванням DARPA, але завдяки цій програмі Агентство почало вдосконалювати безпілотні літальні апарати.

Творінням спеціалістів з DARPA стали так звані автомобілі-роботи,  здатні пересуватися на великі відстані і при поганих дорожніх умовах. Найближчим часом Пентагон планує замінити такими машинами третину свого автомобільного парку з метою мінімізації ризиків людських втрат у небезпечних умовах. Проект реалізується з 2003 р. у рамках програми докорінного переозброєння та реорганізації американської армії "Бойові системи майбутнього" для реалізації концепції мережево-центричних бойових дій.

У 2005 р. DARPA анонсувала програму "Підводний експрес", що передбачає створення суперкавітуючого швидкісного підводного човна. Суперкавітація — це режим руху тіла у воді, при якому навколо нього утворюється порожнина, заповнена водяним паром. У цьому режимі відбувається значне зниження коефіцієнта опору, що дозволяє істотно підвищити швидкість і дальність руху об'єкта.

Проект DARPA "Z-man" націлений на те, щоб солдати могли долати вертикальні стіни без канатів або сходів на високій швидкості. На таку розробку науковців Агентства надихнула здатність представників фауни (павуків, геконів) долати вертикальні поверхні. Ідея створення відповідного спорядження з"явилася  у Агентства під час війни Іраку, де значна частина операцій проводилась  у містах, а у міському ландшафті висоти – це дахи будинків.

DARPA фінансує проект вартістю у 50 мільйонів доларів, відомий під назвою "Екзоскелети для підвищення продуктивності людини". Екзоскелет — пристрій, призначений для поповнення втрачених функцій, збільшення сили м'язів людини і розширення амплітуди рухів за рахунок зовнішнього каркаса і привідних елементів. Очікується, що використання екзоскелетів в армії забезпечуватиме кращий захист від нападів ворогів, дозволить солдатам переносити більшу кількість зброї та боєприпасів.

Сьогодні DARPA продовжує розробляти нові технології, які багатьом здаються фантастичними. Але дуже солідне фінансування та креативність залучених науковців дають усі підстави припускати, що вони зможуть, як співалося в одній відомій пісні, "сказку сделать былью". Наприклад, важливою проблемою є забезпечення донорською кров'ю американських солдатів, які знаходяться у "гарячих точках". Її транспортують із США, виникають незручності з обов'язковим співпадінням групи, термінами зберігання, можливістю зараження. Саме тому в Агентстві зайнялися розробкою синтетичної крові, яку можна буде застосовувати на полі бою (а у майбутньому й у цивільній медицині).

Спільно з компанією "Lockheed Martin" DARPA розробило систему сенсорів, яка може знаходити та виявляти підземні об'єкти (ходи, бункери, тунелі). Основою цієї системи є гравітаційний градіометр, що вимірює невеликі коливання гравітаційних сил і може ідентифікувати штучні порожнечі на місцевості. Поєднання подібної апаратури з так званими бункерними бомбами (Massive Ordnance Penetrator) внесе кардинальні зміни у систему боротьби з тероризмом і зробить вразливим будь-який максимально захищений об'єкт  Ірану чи КНДР.

           

Різноманітні БПЛА вже набули широкого розповсюдження, особливо у військових цілях. Однак їх розміри доки що не дозволяють приховати від ворога факт проведення розвідувальної операції. Спеціалісти DARPA досліджують можливість створення кібернетичних комах невеликих розмірів шляхом вживлення в них електронних чіпів (проект "HI-MEMS"). Ще більш фантастично виглядає ідея налагодження масового виробництва кібер-жуків, друкуючи їх на 3D-принтерах. Але зовсім недавно мало хто вірив й у такі пристрої.

Серед інших проектів, над якими працюють науковці DARPA: бомбардувальник "A-10 Warthog" з дистанційним управлінням; штучна кінцівка, контрольована мозком; автомобіль для сліпих, зір для яких замінять електронні сенсори і тактильні індикатори; запрограмована матерія, здатна змінювати форму (як у фільмі "Термінатор-2"); куля з лазерним наведенням; літак, здатний занурюватися під воду чи субмарина, здатна літати.

Технології DARPA можуть стати у нагоді не лише військовим, але й правоохоронцям. Так, у 2014 р. Агентство розробило програму "Memex", призначену для покращення обміну інформацією у сфері боротьби з торгівлею людьми.

Передові технології завжди цікавили спеціальні служби США, тому з розвитком науки і техніки в деяких з них створювались відповідні підрозділи (зокрема, в ЦРУ, Агентстві національної безпеки, Національному управлінні геокосмічної розвідки). Після схвалення закону "Про реформування розвідки та запобігання тероризму" було прийняте рішення про об'єднання зусиль у цій галузі.

У 2006 р. розпочало свою діяльність Агентство передових дослідницьких проектів у сфері розвідки (Intelligence Advanced Research Projects Activity — IARPA), підпорядковане Директору національної розвідки США (координатор 16 спецслужб).

У складі IARPA діють чотири основні підрозділи, які забезпечують організацію перспективних досліджень за різними напрямами. Перший підрозділ займається так званим "гострим аналізом", тобто максимально чітким виокремленням сенсу із масиву інформації у дуже стислі терміни. Другий — розробляє технології, що дозволять вищому політичному керівництву точно та своєчасно прогнозувати розвиток подій, важливих для національної безпеки. Робота третього націлена на радикальне покращення цінності розвідувальних даних, отриманих з різних джерел інформації. Четвертий підрозділ відповідає за нейтралізацію зусиль вірогідного противника, які можуть загрожувати здатності США вільно та ефективне діяти у кібернетичному просторі.

Діяльність IARPA та бюджет Агентства засекречені, оприлюднюється інформація лише про частину проектів. Наприклад, у рамках проекту "Babеl" спільно з компаніями "IBM" та "BBN Technologies" розробляються технології швидкого розпізнавання та обробки значної кількості інформації будь-якою мовою для полегшення роботи аналітиків.

Міністерство внутрішньої безпеки США теж вирішило взяти на озброєння новинки науки і техніки, тому створило у своєму складі подібну структуру (Homeland Security Advanced Research Projects Agency — HSARPA). В Агентстві, зокрема, працюють такі підрозділи:

Відділ прикордонної та морської безпеки;

Відділ захисту від хімічної та біологічної зброї;

Відділ кібербезпеки;

Відділ вибухових речовин;

Відділ використання БПЛА.

На жаль, у нашій країні усвідомлення важливості розвитку нових технологій в інтересах національної безпеки відбувається зі значним запізненням. У вересні 2017 р. в ході І Всеукраїнського форуму приватних підприємств оборонної промисловості ректор Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" Михайло Згуровський висловив думку про доцільність створення українського прототипу DARPA, який готував би системні рішення та здійснював відбір найкращих, найбільш перспективних оборонних технологій. До сфери діяльності такої структури могла б увійти й розбудова національної системи сертифікації озброєнь і військової техніки за стандартами НАТО.

У жовтні 2017 р. подібне питання обговорювали Віце-прем'єр-міністр з питань європейської та євроатлантичної інтеграції України Іванна Климпуш-Цинцадзе і радник Генерального директора Державного концерну "Укроборонпром" з питань довгострокового розвитку, колишній керівник DARPA Ентоні Тетер. Така структура під назвою GARDA має стати майданчиком, який об'єднає розробників, стартапи, інвестиційні фонди і військових. Проект щодо створення GARDA розроблений ще минулого року, але для його реалізації потрібна професійна експертиза, ресурси і серйозна політична підтримка на рівні уряду.

На думку експертів ЦДАКР, поява в Україні аналогу DARPA мала б виключне значення для майбутнього технологічного розвитку. При цьому таке Агентство повинно створюватися не у складі ДК "Укроборонпром" або оборонного відомства, а як самостійний орган виконавчої влади зі спеціальним статусом, який буде займатися розподілом перспективних досліджень чи дослідно-конструкторських робіт, але не мати функції підготовки або розвитку виробництв.

Усі ці ініціативи вселяють оптимізм. Однак доки наша влада буде займатися бюрократичними процедурами і шукати кошти (яких чомусь на реформи завжди бракує), — "витік мізків" призведе до того, що в українському аналогу DARPA просто не буде кому працювати. Приклади насторожують. Так, випускник Національного авіаційного університету киянин Антон Головаченко, який розробив екзоскелет, набагато дешевший від іноземних пристроїв, не бачить для себе перспектив на Батьківщині. Його розробка вже завоювала з десяток міжнародних нагород, і молодого винахідника вже чекають у Каліфорнії, де він матиме доступ не лише до найсучасніших лабораторій робототехніки, але й до потенційних інвесторів, готових вкладати гроші у розвиток і промислове виробництво екзоскелетів. Та й вчені з Інституту гідромеханіки НАН України, де були проведені успішні запуски підводних надзвукових снарядів на швидкісній багатоцільовій гідродинамічній трубі навряд чи готові чекати тих часів, коли ставлення держави до науки зміниться на краще.

Так наприклад одна з передових розробок у рамках програми N3 – розробки нехірургічних нейротехнологій наступного покоління – DARPA виділило фінансування шести групам, які розробляють нейроінтерфейси, які не потребують хірургічного втручання. З їх допомогою військові зможуть керувати захисними системами, безпілотниками та взаємодіяти з комп'ютерними системами прямо на полі бою без клавіатур та додаткових пристроїв уведення. Готову технологію агентство планує отримати вже в ближчі роки роки.

Для участі у програмі експерти обрали шість команд, які експериментують із різними комбінаціями ультразвуку, світла, магнітних та електричних полів. Вчені повинні з'ясувати, які з цих комбінацій реєструють активність мозку та обмінюються інформацією з максимальною швидкістю. Мета N3 знайти технології, які дозволять працювати з модулем — функціональною одиницею кори головного мозку, яка містить 100 000 нейронів і від 3 до 15 мільйонів нейронних зв'язків. Для роботи з модулями нейроінтерфейсам необхідно зчитувати і передавати імпульси з інтервалом в 50 мілісекунд і роздільною здатністю 16 пікселів на 1 мм³ мозку.

Програма N3 складатиметься із трьох етапів. На першому етапі у команд є рік, щоб продемонструвати зчитування сигналів та стимулювання зон мозку через череп. Протягом наступних вісімнадцяти місяців групи повинні будуть розробити робочі прототипи та протестувати їх на тваринах. Зрештою, на третьому етапі успішні команди зможуть протестувати пристрої на людях.

"Якщо N3 завершиться успішно, ми отримаємо нейроінтерфейси, що носяться, які будуть зв'язуватися з мозком на відстані декількох міліметрів. Завдяки цьому вони вийдуть з лабораторій і отримають практичне застосування для національної безпеки", — сказав Емонді.

Агентство Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), нещодавно взялося за проект створення штучного інтелекту наступного покоління Artificial Intelligence Next (AI Next). Ідеологи і творці впевнені, що новий AI буде значно досконалішим за попередній, а судження робота не відрізнятимуться від логічних суджень живої людини, ґрунтуючись на "здоровому розумінні".