Бабки та системи протиракетної оборони

Бабки мають надзвичайно швидкі рефлекси з невеликим сприйняттям глибини. Час їх реакції на здобич, яка рухається по повітрю або землі, становить 50 мілісекунд, стільки ж потрібно, щоб інформація пройшла через три нейрони. Національна лабораторія Sandia працює над дослідженням, щоб з’ясувати, як працює мозок бабки, і дізнатися, як вони здатні обчислювати складні траєкторії. 

Дослідження очолює обчислювальний нейробіолог Френсіс Ченс. Вона є відповідальною за розробку алгоритмів, і вона представить своє дослідження на Міжнародній конференції з нейроморфних систем у Ноксвіллі, Теннессі. Дослідження вже було представлено на щорічній зустрічі Організації обчислювальної нейронауки в Барселоні, Іспанія. 

Френсіс Ченс спеціалізується на відтворенні біологічних нейронних мереж, таких як мозок, особливо нейронів і процесу надсилання інформації по всій нервовій системі. Мозок є складнішою та кращою версією комп’ютерів. Вони більш енергоефективні, одночасно нахиляючись і адаптуючись на вищій швидкості. 

«Я намагаюся передбачити, як нейрони підключені до мозку, і зрозуміти, які типи обчислень виконують ці нейрони, ґрунтуючись на тому, що ми знаємо про поведінку тварини або про нейронні реакції», — сказав Ченс. 

Дослідження, проведене Sandia National Laboratories, включало створення простого середовища, яке генерувало бабок за допомогою комп’ютерного моделювання. Вони використовували комп’ютерні алгоритми, щоб змусити бабок ловити здобич так само, як їхні реальні побратими. Комп’ютерно змодельовані бабки змогли обробляти візуальну інформацію під час полювання так само, як бабки в реальному середовищі. Це показало, що програмування таким чином можливе, і його можна застосовувати в багатьох різних секторах. 

Нове дослідження вже застосовується в секторі протиракетної оборони. Використання такої ж системи, як та з комп’ютерною імітацією бабок, могло б покращити системи протиракетної оборони. Системи протиракетної оборони працюють так само, як бабки, які націлюються та ловлять здобич. Вони перехоплюють об'єкт у польоті, як бабка перехоплює здобич у навколишньому середовищі. Бабки є одними з найкращих хижаків у світі, оскільки вони ловлять 95% здобичі, на яку націлені.

За допомогою цих нових розробок вони намагаються зробити бортові комп’ютери в системах протиракетної оборони меншими, залишаючись при цьому швидкими та точними. Сучасні системи протиракетної оборони працюють за допомогою усталених методів перехоплення, які потребують великого обчислювального навантаження. Це одна з областей, у якій може допомогти модель, заснована на бабках та їх жертвах. 

Нова технологія та дослідження можуть допомогти покращити системи протиракетної оборони багатьма способами, включаючи зменшення розміру, ваги та потреби в електроенергії бортових комп’ютерів. Тоді перехоплювачі можуть стати меншими та легшими, що значно полегшить їх пересування. Нові системи також можуть вивчити нові способи перехоплення рухомих цілей, таких як гіперзвукова зброя. На відміну від балістичних ракет, ці цілі не рухаються за схожою передбачуваною траєкторією чи шаблоном. Нарешті, система могла б використовувати простіші датчики замість складних, які використовуються зараз, для перехоплення цілі. 

Однією з проблем цього дослідження та ідеї є те, що ракети та бабки рухаються з дуже різними швидкостями. Це може спричинити деякі розбіжності

Крім систем протиракетної оборони, обчислювальна модель мозку бабки також може допомогти розробити кращі технології машинного навчання та штучного інтелекту. Оскільки використання такого роду технологій і штучного інтелекту зростає, вони знаходять свій шлях до все більшої кількості секторів. Оборонний сектор використовує це, щоб стати набагато ефективнішим і швидко розвиватися. Це дослідження показує, як ми можемо розробляти складні системи на основі тих, що вже існують у нашому середовищі, серед яких бабки та їхній мозок. Наша нова технологія дозволяє нам моделювати це та створювати кращу версію.