叙述故事 道德感 催产素

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2018-02-28 15:27:12

五角大楼之脑 现实世界的神盾局 “黄金时代”

如果去看 DARPA 做过的项目,会觉得它简直是个科幻部门。DARPA 之所以能够做出如此准确的预测,源于DARPA 科学家们惊人的创意和能力,更源于 DARPA 允许失败的文化。

美国最棒的创意工场不是贝尔实验室,不是硅谷,也不是麻省理工学院的媒体实验室,而是由五角大楼领导的绝密军事机构DARPA——国防高级研究计划局。DARPA是由美国前总统艾森豪威尔建立的军事部门,创建的目的是为了回应苏联的太空计划。

从航空航天、IT,到能源领域,DARPA无时无刻不在为人类制造惊喜——互联网、全球定位系统、高超音速飞机、无人驾驶汽车等,到科研项目的管理方法!

冷战时期,冯诺依曼将“囚徒困境”的分析框架引入到美苏军备竞赛中,得出的结论是两个超级大国不可能采取合作办法,争取最优结果。更有可能的倒是想办法为自己寻求次优结果,核军备竞赛永远是一个先发制人的游戏。为在军事技术研发领域保持领先,五角大楼设立了“高级研究计划局”,也就是 ARPA。这个 ARPA,就是 DARPA 的前身,负责人造卫星和太空项目,

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五角大楼之脑 现实世界的神盾局 “黄金时代”

如果去看 DARPA 做过的项目,会觉得它简直是个科幻部门。DARPA 之所以能够做出如此准确的预测,源于DARPA 科学家们惊人的创意和能力,更源于 DARPA 允许失败的文化。

美国最棒的创意工场不是贝尔实验室,不是硅谷,也不是麻省理工学院的媒体实验室,而是由五角大楼领导的绝密军事机构DARPA——国防高级研究计划局。DARPA是由美国前总统艾森豪威尔建立的军事部门,创建的目的是为了回应苏联的太空计划。

从航空航天、IT,到能源领域,DARPA无时无刻不在为人类制造惊喜——互联网、全球定位系统、高超音速飞机、无人驾驶汽车等,到科研项目的管理方法!

冷战时期,冯诺依曼将“囚徒困境”的分析框架引入到美苏军备竞赛中,得出的结论是两个超级大国不可能采取合作办法,争取最优结果。更有可能的倒是想办法为自己寻求次优结果,核军备竞赛永远是一个先发制人的游戏。为在军事技术研发领域保持领先,五角大楼设立了“高级研究计划局”,也就是 ARPA。这个 ARPA,就是 DARPA 的前身,负责人造卫星和太空项目,也会研发各种“未来武器系统”。创立当年,ARPA 就提交了一份名叫《应急计划》的绝密文件,假想了苏联对美国本土发起核打击前后的情形,这份文件后来被人称作“末日剧本”。为了应对这个假想,他们又发起了匪夷所思的“太空盾牌”项目,除此之外 ARPA 还主导实施了“弹道导弹防御计划”,研究了如何通过“洗脑”来进行行为矫正和意识控制等等各种常规研究机构不可能开展的项目。可以说,自创立之日起,ARPA 就展示了它惊人的潜力、能力和影响力以及强大的容错能力。

ARPA 在越战时期变成了 DARPA,D表示以后只研发防御性武器。DARPA 为了针对“胡志明小道”研发了耗资庞大的“电子隔墙”项目,虽然项目在这次战争中失败了,但战后军方意识到它实际上提出了一种全新战场概念。正是电子隔墙的大规模投放试验,让人们在历史上第一次真正触摸到即时通信这个概念。那是人类历史上第一次大规模应用控制和反馈系统理论,它甚至还为日后有关因特网和人工智能的设计思想打开了视野。

在这个阶段,DARPA 发明了因特网的前身阿帕网,这是 DARPA 最具划时代意义的一项成就。通过对计算机控制的战场指挥和通信系统的研究,DARPA 建成了阿帕网系统,发明了 TCP 传输控制协议和 IP 互联网协议,由此新的计算机节点可以不断无缝接入阿帕网系统。DARPA 还开始引入生物学家,设想运用科技从内部改造战士,让他们变得更加强壮、聪明、有耐力、不怕疼。

9·11事件让 DARPA 进入了反恐战争时代。反恐的核心在于情报,为了提高情报筛选能力,DARPA 发起了“完全掌握情报”项目。在 DARPA 的推动下,美国的监视监听技术有了迅猛的发展,但同时美国人民也逐渐意识到,如此下去,自己的一举一动都会暴露在联邦政府面前,他们的隐私权会因此受到严重侵犯。因斯诺登泄密事件而暴露在世人面前的棱镜项目,就是来自 DARPA“完全掌握情报”项目的一部分。

DRPA 设想的未来战争,首先包括一支完整的机器军队,这个军队里有无人机、地面机器人、无人舰艇、外层空间无人机。这其中有些是机器,有些则是合成的半机械生物。除了那些可怕的杀人机器,DARPA 的研究甚至能够控制人们的思想。他们设想能通过控制大脑中的化学物质“催产素”,发明针对本国和敌国人民的故事系统,最终不用一枪一弹,只要讲讲故事就能战胜对手。

美国国防部公布了一项投资6500万美元的“脑芯片”计划,希望研究人员开发一种脑机接口,让人脑与计算机直接相连,为战士提供“超级感受”。英国《每日邮报》、美国电气与电子工程师协会(IEEE)《光谱》杂志等多家外媒关注了此事。

美国国防部高级研究计划局(DARPA)官员称,该项目的目标,就是让这种可植入系统在大脑和计算机之间提供精准的双向通信,二者将直接对话。

那么,该计划的最大技术亮点是什么?相比目前的大脑植入物的优势何在?未来的成果可以用于哪些现实场景?

并行链接100万个神经元

现在最好的脑植入物,比如瘫痪病人用来控制机器人手臂的实验系统等,只能记录几百个神经元。

而DARPA的计划是通过先进的神经接口来并行接触超过100万个神经元,让高级神经元器件提供较高保真度、分辨率和精确度的感官界面。

“这将有助于加深DARPA对大脑的生物学属性、复杂性和功能的理解。”项目负责人菲利普·阿尔沃尔达说。

他介绍,该计划的第一阶段重点是在脑机接口的硬件、软件及神经科学方面取得重大突破,并开始在动物和培养细胞上进行测试;第二阶段,要求持续深化基础研究,与此同时整合取得的进展,开发可用于在人体上进行安全测试的新设备。

现在,美国布朗大学、哥伦比亚大学、视觉与听觉基金会、约翰·皮尔斯实验室、加州大学伯克利分校和Paradromics公司等机构,将获得DARPA数百万至上千万美元的资助,其中四个团队将重点放在视觉感受上,两个团队将关注听觉和语言系统的增强。

与每个神经元清楚地单独通信

目前,批准用于人类神经界面的芯片只能容纳100个信道,每个信道中聚合了来自数万个神经元的信号,结果是嘈杂且不准确。

相比之下,DARPA要开发的硬件,要在不超过一立方厘米的区域内实现通信链路,可以在大脑的指定区域与100万个神经元中的任何一个清楚地单独通信。

为了做到人脑与芯片充分相容、信号畅通无阻,获得资助的硅谷公司Paradromics,计划于2018年公布其设计的名为“NIOB”的无线芯片组,其中,将包含4个芯片和20万个微型元件,以保证信息的实施有效传输。

100万个神经元虽然仅占大脑总共86亿个神经元的一小部分,但处理起信号来也并非易事。

“双向通讯的含义,一方面要能记录大脑传输出来的脑电波;另一方面,还能将计算机生成的信号传输到大脑神经元。”阿尔沃尔达说。

给残障人士装上“神经假肢”

阿尔沃尔达启发道:“想像一下,当人脑与现代电子产品之间的渠道打开,会有什么可能?”

脑机双向交流意味着,对霍金这样的大家,他们活跃而宝贵的思想,可以直接传输到电脑中;反过来,还可以将电脑的信息录入人脑,以帮助失去听觉和视觉等感官的普通人。

“是的,如果我们成功向大脑直接传递丰富的感觉信号,该计划将为新的神经病学治疗奠定基础。”它的潜在应用,是可以通过向大脑传输高分辨率的数字听觉或视觉信号,弥补残障人士的视力或听觉缺陷。

作为计划的一部分,研究人员将与美国食品和药物管理局(FDA)合作,开始探索长期、安全的潜在应用评估。

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