Представляем вашему вниманию научные и технические достижения армии США в 2019 году. Задача научной лаборатории в армии, разработать и внедрить новые технологии обеспечив доминирующую мощь на земле.
Главный научный сотрудник лаборатории Александр Котт, составил топ 10.
Будущие боевые роботы в армии будут самыми сильными в мире, если дальновидные исследователи добьются своего. Роботы могут быть вооружены искусственными мышцами, сделанными из пластика.
Армейские исследователи сотрудничали с приглашенным профессором из Флоридского университета A&M University-Florida State University College of Engineering, чтобы изучить, как пластиковые волокна реагируют, когда они скручены и свернуты в пружину. Различные стимулы заставляют пружину сжиматься и расширяться, имитируя естественные мышцы.
Экспертные знания команды в области полимерной науки и химической инженерии помогли определить оптимальные значения свойств материала для достижения желаемых целевых показателей производительности искусственных мышц, а также помогли разработать и внедрить методы для измерения этих свойств материала.
Искусственные мышцы потенциально могут увеличить производительность робота, позволяя снабдить их большим объёмам метала.
9: Мониторинг здоровья и производительности солдат с помощью рецепторов биорегнации (biorecognition).
Армейские и академические исследователи изучают, как контролировать здоровье и производительность солдат в режиме реального времени, разрабатывая уникальные рецепторы биорегнации (biorecognition), которые позволяют захватывать данные из источников, таких как кровь, пот или слюна. После получения данных происходит анализ, и принимаются определённые меры для обеспечивания самочувствия солдат. "Армия может быть адаптивная к среде боевых действий" сказал доктор Мэтт Коппок, химик и руководитель группы, "контроль в реальном времени поможет отследить состояния каждого солдата".
8: Водостойкая, пожаробезопасная батарея.
Армейские исследователи и их партнеры из Мэрилендского университета и Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса разработали новую, водостойкую и огнестойкую батарею.
""Наш проект позволяет устанавливать на солдата высокоэнергетические или мощные батареи без риска возгорания"", - сказал доктор Артур фон Вальд Крессе, инженер по армейским материалам.
Представьте, что вы можете генерировать энергию когда вам это понадобится где угодно, используя только планшет и немного воды.
Армейские исследователи изучают потенциальные возможности применения структурно-стабильного наногальванического сплава на основе алюминия, который взаимодействует с любой жидкостью на водной основе, для получения водородной энергии без катализатора.
"Представьте себе отряд будущих солдат далеко от базы с разряженными батареями и отчаянной необходимостью включить свое радио”, - сказал доктор Крис Дарлинг, армейский ученый-материаловед. "Один из солдат достает металлическую таблетку и бросает ее в контейнер с водой или другую жидкость, которая содержит воду, такую как моча, немедленно таблетка растворяется и водород выделяется в топливный элемент, обеспечивая мгновенную мощность для радио.” Аллилуйя.
6 Достижения: 3-D принтер печатает ультра-сильную сталь.
Команда Армейских исследователей разработала способ трехмерной печати сверхпрочных металлических деталей, адаптировав сплав, первоначально разработанный ВВС, в порошковую форму.
С помощью метода, называемого слиянием порошкового слоя, лазер 3-D принтера избирательно расплавляет порошок в шаблон. Затем принтер покрывает пластину сборки дополнительными слоями порошка до тех пор, пока деталь не будет завершена.
Конечный результат-это кусок стали, никакая форма не могла создать, и примерно на 50% сильнее, чем что-либо коммерчески доступное.
"Я думаю, что это действительно революционизирует логистику”, - сказал доктор Брэндон Макуильямс, лидер армейской команды. "Аддитивное производство будет иметь огромное влияние на поддержание...вместо того, чтобы беспокоиться о переноске целого грузовика или конвоев с запасными частями, пока у вас есть сырье и принтер, вы потенциально можете сделать все, что вам нужно.”
Исследователи говорят, что эта возможность имеет потенциал для замены частей сегодняшних танков или поддержки будущих, современных систем.
5: Детектор человеческого интереса
Вы когда-нибудь хотели проникнуть в голову солдата? Армейские исследователи разработали детектор человеческих интересов, который может определять, куда люди смотрят, и декодировать их мозговую активность.
Наблюдая за мозговыми волнами, исследователи отслеживают нейронные реакции и оценивают то, что захватывает внимание солдата среди множества стимулов в условиях угрозы.
Исследователи говорят, что это приведет к лучшей ситуационной осведомленности на поле боя, позволит командирам принимать лучшие решения и в конечном итоге улучшить способность солдата объединиться с будущими агентами Искусственного Интеллекта.
4 : Алгоритмический Интеллект для идентификации топливосберегающих материалов
Новая система алгоритмических ботов может решать самые сложные задачи, выходящие за рамки человеческих мыслительных возможностей.
Основываясь на удивительных успехах в области искусственного интеллекта, которые могут даже выиграть такую игру, как Jeopardy, финансируемые армией исследователи из Корнельского университета разработали систему под названием CRYSTAL, для изучения новых материалов в использование солдат. CRYSTAL полагается на коллектив алгоритмических ботов, которые просеивают сотни тысяч комбинаций и элементов – число настолько обширное, что оно недоступно через традиционные эксперименты.
Система способна подчиняться законам физики и химии – там, где существующие подходы машинного обучения терпят неудачу, CRYSTAL может определить следующее поколение материальных прорывов, которые будут вооружать солдат на будущем поле боя.
"Самое интересное в фундаментальных научных исследованиях — это то, что вы не всегда можете предсказать, к чему приведут результаты”, - сказал доктор Пуруш Айер, начальник отдела сетевых наук в исследовательском отделе армии. "Мы финансировали это исследование, чтобы лучше понять коллективный интеллект (мудрость толпы)."
3: Роботизированные колонны - средство коммуникации для армии США.
Армейская команда разработала новый способ передачи направленных радиосигналов в физически сложных средах. Команда разработала небольшие роботизированные платформы с компактными, низкочастотными антеннами и ИИ для создания системы, которая адаптивно самоорганизуется в направленную антенную решетку.
Хотя разнонаправленное излучение невозможно в низкочастотном диапазоне, этот массив сконфигурирован так, чтобы излучать все направленную диаграмму, создавая связь по требованию.
Робот с компактной, низкочастотной антенной координирует с другими робототехническими товарищами по команде имея пассивные unpowered антенны, которые помогают сфокусировать электромагнитное поле в положенном направлении. Добавьте больше роботов, и массив становится более сфокусированным и имеет повышенную дальность и надежность.
Это обеспечивает надежную и целенаправленную беспроводную связь на повышенных диапазонах в сложных городских, и подземных условиях.
2: Cамовосстанавливающиеся материалы в военной сфере
Представьте себе синтетический материал, который можно восстановить при повреждении.
Исследователи армии и их соучастники Texas A&M разработали эпоксидную смолу crosslinking. Смалу можно загрузить в принтер и
напечатать
любую деталь. При разрыве смолы её достаточно соединить обратно не используя нечего дополнительного для соединения в прежнее состояния. Уникальная химия материала даже позволяет запрограммировать его на морфологическую форму при воздействии температуры.
Армейские исследователи изучают, может ли этот материал создать реконфигурируемые армейские платформы будущего, которые могут трансформироваться по требованию.
1: команды солдат-роботов
Как тренировать робота думать в неизвестных сценариях – когда вы не знаете, как будет выглядеть будущее поле боя, и у вас нет контроля над ним.
Армейские исследователи разрабатывают новые алгоритмы и возможности, которые позволяют роботам ориентироваться в неизвестной боевой среди, и определять наилучшие действия.
Алгоритмы создают мозг роботов, для взаимодействия с непредвиденными объектами, в конечном итоге подготавливая их к партнерству с солдатами, на полях сражения, какими бы они ни были.
Главный научный сотрудник лаборатории Александр Котт, составил топ 10.
Перевод видео в статье.
10: Искусственные мышцы для роботов, изготовленные из пластика.
Будущие боевые роботы в армии будут самыми сильными в мире, если дальновидные исследователи добьются своего. Роботы могут быть вооружены искусственными мышцами, сделанными из пластика.
Армейские исследователи сотрудничали с приглашенным профессором из Флоридского университета A&M University-Florida State University College of Engineering, чтобы изучить, как пластиковые волокна реагируют, когда они скручены и свернуты в пружину. Различные стимулы заставляют пружину сжиматься и расширяться, имитируя естественные мышцы.
Экспертные знания команды в области полимерной науки и химической инженерии помогли определить оптимальные значения свойств материала для достижения желаемых целевых показателей производительности искусственных мышц, а также помогли разработать и внедрить методы для измерения этих свойств материала.
Искусственные мышцы потенциально могут увеличить производительность робота, позволяя снабдить их большим объёмам метала.
9: Мониторинг здоровья и производительности солдат с помощью рецепторов биорегнации (biorecognition).
Армейские и академические исследователи изучают, как контролировать здоровье и производительность солдат в режиме реального времени, разрабатывая уникальные рецепторы биорегнации (biorecognition), которые позволяют захватывать данные из источников, таких как кровь, пот или слюна. После получения данных происходит анализ, и принимаются определённые меры для обеспечивания самочувствия солдат. "Армия может быть адаптивная к среде боевых действий" сказал доктор Мэтт Коппок, химик и руководитель группы, "контроль в реальном времени поможет отследить состояния каждого солдата".
Будущая армия США возможно будет оснащена такими датчиками.
""Наш проект позволяет устанавливать на солдата высокоэнергетические или мощные батареи без риска возгорания"", - сказал доктор Артур фон Вальд Крессе, инженер по армейским материалам.
Вода в литий-ионные батареи заменяет легковоспламеняющийся электролит, а также используя литиевую соль, которая не является термочувствительной, что позволяет хранить и использовать батареи в гораздо более широком диапазоне температур.
Крессе и его команда впервые сотрудничали с учеными из Университета Мэриленда для изучения свойств нового класса водных электролитов.
исследование опубликовано в журнале
7 : Производство электроэнергии по требованию с помощью водородаПредставьте, что вы можете генерировать энергию когда вам это понадобится где угодно, используя только планшет и немного воды.
Армейские исследователи изучают потенциальные возможности применения структурно-стабильного наногальванического сплава на основе алюминия, который взаимодействует с любой жидкостью на водной основе, для получения водородной энергии без катализатора.
"Представьте себе отряд будущих солдат далеко от базы с разряженными батареями и отчаянной необходимостью включить свое радио”, - сказал доктор Крис Дарлинг, армейский ученый-материаловед. "Один из солдат достает металлическую таблетку и бросает ее в контейнер с водой или другую жидкость, которая содержит воду, такую как моча, немедленно таблетка растворяется и водород выделяется в топливный элемент, обеспечивая мгновенную мощность для радио.” Аллилуйя.
6 Достижения: 3-D принтер печатает ультра-сильную сталь.
Команда Армейских исследователей разработала способ трехмерной печати сверхпрочных металлических деталей, адаптировав сплав, первоначально разработанный ВВС, в порошковую форму.
С помощью метода, называемого слиянием порошкового слоя, лазер 3-D принтера избирательно расплавляет порошок в шаблон. Затем принтер покрывает пластину сборки дополнительными слоями порошка до тех пор, пока деталь не будет завершена.
Конечный результат-это кусок стали, никакая форма не могла создать, и примерно на 50% сильнее, чем что-либо коммерчески доступное.
"Я думаю, что это действительно революционизирует логистику”, - сказал доктор Брэндон Макуильямс, лидер армейской команды. "Аддитивное производство будет иметь огромное влияние на поддержание...вместо того, чтобы беспокоиться о переноске целого грузовика или конвоев с запасными частями, пока у вас есть сырье и принтер, вы потенциально можете сделать все, что вам нужно.”
Исследователи говорят, что эта возможность имеет потенциал для замены частей сегодняшних танков или поддержки будущих, современных систем.
5: Детектор человеческого интереса
Вы когда-нибудь хотели проникнуть в голову солдата? Армейские исследователи разработали детектор человеческих интересов, который может определять, куда люди смотрят, и декодировать их мозговую активность.
Наблюдая за мозговыми волнами, исследователи отслеживают нейронные реакции и оценивают то, что захватывает внимание солдата среди множества стимулов в условиях угрозы.
Исследователи говорят, что это приведет к лучшей ситуационной осведомленности на поле боя, позволит командирам принимать лучшие решения и в конечном итоге улучшить способность солдата объединиться с будущими агентами Искусственного Интеллекта.
4 : Алгоритмический Интеллект для идентификации топливосберегающих материалов
Новая система алгоритмических ботов может решать самые сложные задачи, выходящие за рамки человеческих мыслительных возможностей.
Основываясь на удивительных успехах в области искусственного интеллекта, которые могут даже выиграть такую игру, как Jeopardy, финансируемые армией исследователи из Корнельского университета разработали систему под названием CRYSTAL, для изучения новых материалов в использование солдат. CRYSTAL полагается на коллектив алгоритмических ботов, которые просеивают сотни тысяч комбинаций и элементов – число настолько обширное, что оно недоступно через традиционные эксперименты.
Система способна подчиняться законам физики и химии – там, где существующие подходы машинного обучения терпят неудачу, CRYSTAL может определить следующее поколение материальных прорывов, которые будут вооружать солдат на будущем поле боя.
"Самое интересное в фундаментальных научных исследованиях — это то, что вы не всегда можете предсказать, к чему приведут результаты”, - сказал доктор Пуруш Айер, начальник отдела сетевых наук в исследовательском отделе армии. "Мы финансировали это исследование, чтобы лучше понять коллективный интеллект (мудрость толпы)."
3: Роботизированные колонны - средство коммуникации для армии США.
Армейская команда разработала новый способ передачи направленных радиосигналов в физически сложных средах. Команда разработала небольшие роботизированные платформы с компактными, низкочастотными антеннами и ИИ для создания системы, которая адаптивно самоорганизуется в направленную антенную решетку.
Хотя разнонаправленное излучение невозможно в низкочастотном диапазоне, этот массив сконфигурирован так, чтобы излучать все направленную диаграмму, создавая связь по требованию.
Робот с компактной, низкочастотной антенной координирует с другими робототехническими товарищами по команде имея пассивные unpowered антенны, которые помогают сфокусировать электромагнитное поле в положенном направлении. Добавьте больше роботов, и массив становится более сфокусированным и имеет повышенную дальность и надежность.
Это обеспечивает надежную и целенаправленную беспроводную связь на повышенных диапазонах в сложных городских, и подземных условиях.
2: Cамовосстанавливающиеся материалы в военной сфере
Представьте себе синтетический материал, который можно восстановить при повреждении.
Исследователи армии и их соучастники Texas A&M разработали эпоксидную смолу crosslinking. Смалу можно загрузить в принтер и
напечатать
любую деталь. При разрыве смолы её достаточно соединить обратно не используя нечего дополнительного для соединения в прежнее состояния. Уникальная химия материала даже позволяет запрограммировать его на морфологическую форму при воздействии температуры.
Армейские исследователи изучают, может ли этот материал создать реконфигурируемые армейские платформы будущего, которые могут трансформироваться по требованию.
1: команды солдат-роботов
Как тренировать робота думать в неизвестных сценариях – когда вы не знаете, как будет выглядеть будущее поле боя, и у вас нет контроля над ним.
Армейские исследователи разрабатывают новые алгоритмы и возможности, которые позволяют роботам ориентироваться в неизвестной боевой среди, и определять наилучшие действия.
Алгоритмы создают мозг роботов, для взаимодействия с непредвиденными объектами, в конечном итоге подготавливая их к партнерству с солдатами, на полях сражения, какими бы они ни были.