Drakflygare och Missilförsvarssystem

Drakflygare har extremt snabba reflexer med liten djupperception. Deras reaktionstid på byte som rör sig genom luften eller marken är 50 millisekunder, samma tid det tar för information att korsa tre neuroner. Sandia National Laboratories arbetar med forskning för att ta reda på hur drakflygarens hjärna fungerar och lära sig hur de kan beräkna komplexa banor.

Forskningen leds av den beräkningsmässiga neurovetenskapsmannen Frances Chance. Hon är den som ansvarar för att utveckla algoritmerna och kommer att presentera sin forskning på den internationella konferensen om neuromorfiska system i Knoxville, Tennessee. Forskningen har redan presenterats på den årliga mötet för organisationen för beräkningsmässig neurovetenskap i Barcelona, Spanien.

Frances Chance specialiserar sig på att replikera biologiska neurala nätverk som hjärnor, särskilt neuroner och processen att skicka information genom nervsystemet. Hjärnor är mer komplexa och bättre versioner av datorer. De är mer energisnåla medan de lär sig och anpassar sig i en snabbare takt.

“Jag försöker förutsäga hur neuroner är kopplade i hjärnan och förstå vilka typer av beräkningar som dessa neuroner utför, baserat på vad vi vet om djurets beteende eller vad vi vet om neurala svar”, sa Chance.

Forskningen som utfördes av Sandia National Laboratories inkluderade att skapa en enkel miljö som hade genererat drakflygare genom datorsimulationer. De använde datoralgoritmer för att göra drakflygarna fånga byte precis som deras verkliga motsvarigheter. De datorsimulerade drakflygarna kunde bearbeta visuell information medan de jagade precis som drakflygare i den verkliga miljön. Detta visade att programmering på detta sätt är möjligt, vilket kan tillämpas i många olika sektorer.

Den nya forskningen tillämpas redan på missilförsvarssektorn. Användning av samma system som det med de datorsimulerade drakflygarna kunde förbättra missilförsvarssystem. Missilförsvarssystem fungerar på ett liknande sätt som drakflygare som siktar på och fångar byte. De avlyssnar ett föremål i flykt som en drakflygare avlyssnar byte i miljön. Drakflygare är en av de bästa rovdjuren i världen eftersom de fångar 95% av bytet de siktar på.

Med dessa nya utvecklingar försöker de göra omborddatorer på missilförsvarssystem mindre samtidigt som de fortfarande är snabba och exakta. Det nuvarande sättet som missilförsvarssystem fungerar på är genom etablerade avlyssningstekniker som kräver en tung beräkningsbörda. Detta är ett område där en modell baserad på drakflygare och deras byte kan hjälpa.

Den nya tekniken och forskningen kunde hjälpa förbättra missilförsvarssystem på många sätt, inklusive att minska storleken, vikten och effektbehovet för omborddatorer. Då kunde avlyssnarna bli mindre och lättare, vilket skulle göra det mycket lättare för dem att flytta runt. De nya systemen kunde också lära sig nya sätt att avlyssna rörliga mål som hypersoniska vapen. Till skillnad från ballistiska missiler följer dessa mål inte en liknande prediktiv bana eller mönster. Slutligen kunde systemet också använda enklare sensorer istället för de komplexa som används nu för att avlyssna ett mål.

Ett av problemen med denna forskning och idén är att missiler och drakflygare reser i mycket olika hastigheter. Detta kunde orsaka vissa diskrepanser

Utöver missilförsvarssystem kunde den beräkningsmässiga modellen av drakflygarens hjärna också hjälpa till att utveckla bättre maskinlärning och artificiell intelligens. När användningen av denna typ av teknologi och artificiell intelligens växer, hittar den sin väg in i allt fler sektorer. Försvarssektorn är en som använder detta för att bli mycket mer effektiv och växa snabbt. Denna forskning visar hur vi kan utveckla komplexa system baserade på de som redan finns i vår miljö, bland annat drakflygare och deras hjärnor. Vår nya teknik tillåter oss att modellera detta och skapa en bättre version.