«Вот скажи мне американец…»: Управление перспективных оборонных исследовательских проектов США (DARPA) (Рубрика «Распаковка»)

Соединенные Штаты в 60-е годы, остро ощущая стратегические и психологические последствия отставания в области космических технологий, осознали необходимость создания оборонной организации высокого уровня, призванной обеспечить американские вооруженные силы самыми передовыми и инновационными технологиями. Это привело к созданию в 1958 году при Министерстве обороны США Управления перспективных оборонных исследовательских проектов (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) (далее — Управление), отвечающего за разработку новых технологий для использования в военных целях, первоначально называвшейся ARPA (Advanced Research Projects Agency).

Задача DARPA — поддерживать технологическое превосходство американских вооруженных сил и не допустить, чтобы технологический прогресс нанес ущерб национальной безопасности. Управление специализируется на широком спектре проектов, которые зачастую нестандартны и выходят за привычные рамки традиционных военных исследований. Эти проекты могут охватывать различные области, такие как биология, медицина, информатика, химия, физика, машиностроение, математика, материаловедение, социальные науки и др. В отличие от других исследовательских организаций, ориентированных на оборону, DARPA не привязано к конкретным оперативным задачам. Оно предлагает финансирование фундаментальных и прикладных исследований и известна своей гибкостью и готовностью участвовать в проектах с высоким риском и высокой отдачей, которые могут привести к коренным изменениям в области технологий и науки.

Управление сыграло важную роль в разработке основных технологий, которые сделали возможным существование всемирной сети Интернет. Ключевой разработкой стала ARPANET — первая крупная сеть пакетной коммутации, которая заложила основу для будущих интернет-технологий. Этот проект был начат в конце 1960-х годов как средство обеспечения связи между компьютерами различных университетов и исследовательских институтов. Цель заключалась в более эффективном обмене ресурсами и информацией, в частности, для проведения исследований в интересах Министерства обороны и других государственных структур. С течением времени сеть расширялась, соединялась с другими сетями и превратилась в современный Интернет. Хотя основой для развития сети послужила ARPANET, разработанная DARPA, многие другие исследователи, инженеры и организации внесли свой вклад в эволюцию Интернета. Этот процесс был совместным и международным, в нем участвовали представители научных кругов, частной промышленности и правительственных учреждений по всему миру.

Управление занимает особое место в структуре МО США. Как подразделение военного ведомства оно подчинено министру обороны, при этом общее руководство деятельностью DARPA осуществляется через заместителя министра обороны по закупкам, технологиям и МТО, а непосредственное руководство осуществляет начальник управления военных НИОКР (см.рис.)

В настоящее время основу Управления составляют шесть технических подразделений (направлений):

Оборонных исследований — исследования в области фундаментальной физики, новых технологий и приборов на новых физических принципах, энергетики, новые материалы и биотехнологии, прикладной и вычислительной математики, медико-биологические средства защиты, биомедицинские технологии.

Инноваций в информационных технологиях — информационные системы мониторинга и управления, технологии высокопроизводительных вычислений, интеллектуальный анализ данных, системы распознавания образов, когнитивные системы машинного перевода;

Микросистемных технологий — технологии электроники, фотоники, микромеханических систем, перспективной архитектуры интегрированных микросхем и алгоритмов распределенного хранения данных;

Стратегических технологий — системы связи, средства защиты информационных сетей, средства радиоэлектронной борьбы (РЭБ), устойчивость систем к кибератакам, системы обнаружения замаскированных целей на новых физических принципах, энергосбережение и альтернативные источники энергии;

Тактических технологий — современные высокоточные системы вооружения, лазерное оружие, беспилотные средства вооружений на базе воздушных, космических, наземных и морских платформ, перспективные космические системы мониторинга и управления.

Биологических технологий — исследования в области инженерной биологии, включая омиксные технологии, синтетическую биологию, метаболическую искусность, устойчивость, генную терапию (включая искусственную хромосому человека), и прикладные аспекты нейронаук.

Организационная структура Управления не имеет аналогов ни в МО, ни в других федеральных ведомствах США. Оно не содержит в своем составе ни одного собственного исследовательского подразделения и в ходе проведения НИОКР работает по контрактам с академическими кругами, некоммерческими организациями и государственными лабораториями, промышленными компаниями и правительственными партнерами. С ними DARPA ежегодно заключает несколько тысяч контрактов. Например, по итогам 2024 календарного года, на сайте госзакупок США представлена информация о присуждении контрактов 56 подрядчикам на общую сумму 688 млн долларов. Исполняют заказы специально отобранные кооперации компаний и промышленных объединений. К примеру, в рамках программы GARD, в области машинного обучения и искусственного интеллекта, привлекались ведущие специалисты из Two Six Technologies, IBM, MITRE, Чикагского университета и Google Research.

Штатная численность сотрудников DARPA по состоянию на апрель 2024 года составляла 283 человека. На официальном сайте Управления раскрываются данные лишь 150 сотрудников, 100 из которых менеджеры программ — ученые и высококвалифицированные инженеры, работающие в правительственных ведомствах, частных промышленных корпорациях и академических кругах. Срок полномочий руководителей программ составляет два года с возможностью продления работы до четырех лет.

С января 2025 года Управление возглавляет исполняющий обязанности директора Роб МакГенри (Rob McHenry).

С момента своего создания DARPA участвовало в многочисленных значимых проектах:

GPS (Global Positioning System)

DARPA сыграло значительную роль в разработке технологии GPS, которая в настоящее время является важнейшей частью глобальных систем навигации и связи.

Технологии «стеллс»

Исследования DARPA способствовали созданию самолетов «стелс», которые менее заметны для радаров и других методов обнаружения. Эта технология была использована в различных военных самолетах, включая F-117 Nighthawk и бомбардировщик B-2 Spirit.

Автономные транспортные средства

DARPA спонсирует задачи и исследования в области технологий автономных транспортных средств, что значительно продвигает эту область. Знаменательными конкурсами, стимулирующими инновации в области самоуправляемых автомобилей, стали DARPA Grand Challenge и Urban Challenge.

Робототехника

DARPA инвестирует в робототехнику для различных целей, включая ликвидацию последствий стихийных бедствий, военное применение и использование в медицине. Например, конкурс DARPA Robotics Challenge способствовал разработке роботов, способных оказывать помощь в опасных условиях.

Технологии слежки

Такие проекты, как программа Total Information Awareness, хотя и вызывали споры и в итоге были прекращены (или лучше засекречены), представляли собой ранние попытки разработать широкие возможности наблюдения с использованием данных в Интернете.

В настоящее время Управление продолжает исследовать и инвестировать в передовые технологии, способные произвести революцию в различных областях науки, техники и обороны.

Искусственный интеллект и машинное обучение

DARPA является одним из основных спонсоров исследований в области искусственного интеллекта и машинного обучения, способствуя развитию алгоритмов, нейронных сетей и применению искусственного интеллекта в различных областях.

Дипфейк-технологии

С целью противодействия и защиты от дипфейк-технологий, а также для пресечения визуально-семантических искажений и фальсификаций передаваемой информации ведомство ведет сразу несколько проектов. Основными из них являются Semantic Forensics (SemaFor), Media Forensics (MediFor), AIDA и другие.

Гиперзвуковое оружие

Разработка транспортных средств и систем вооружения, способных двигаться с гиперзвуковыми скоростями (5 Махов и выше), является одним из основных направлений исследований, имеющих значение как для обороны, так и для освоения космоса. Здесь DARPA в роли догоняющего – первый практический военный гиперзвук создан в России.

Интерфейсы «мозг-компьютер» (BCIs)

Исследования в этой области, такие как Brain Initiative, направлены на разработку технологий, обеспечивающих прямую связь между мозгом и внешними устройствами, с потенциальным применением в медицине и вычислительной технике.

Биотехнологии

Разработка живых систем для производства широкого спектра технологий, направленных на борьбу с глобальными пандемиями (или их создание), вирусное оружие и тому подобные «приятные» вещи.

Квантовые вычисления

Изучение физических свойств в малых и атомных масштабах с целью обеспечения скачкообразного роста скорости вычислений, повышения эффективности принятия решений и решения аналитических задач, включая взлом криптостойких шифров.

Беспроводные технологии будущего поколения (FutureG)

Создания новых технологий беспроводных сетей (новее 5G), что должно способствовать укреплению экономической и национальной безопасности.

Передовые материалы

Исследование новых материалов с повышенной прочностью, меньшим весом и более высокой эффективностью, позволяющих выдерживать экстремальные температуры и нагрузки.

Доверенный искусственный интеллект и автономность

Дополнение программных приложений искусственным интеллектом и машинным обучением для совершенствования практически всех систем и операций с упором на доверенный искусственный интеллект и автономные системы. ИИ, управляющий ударными системами вооружений, – уже реальность.

Интегрированные сетевые системы

Создание взаимодействующих сетей для распространения информации в реальном времени в масштабах всего Министерства обороны в условиях глобального информационного противостояния.

Космические технологии

Космические полеты, связь и технологии, необходимые для проведения космических операций, включая ситуационную осведомленность, контроль космического пространства, обработку данных на орбите и автономность.

Человеко-машинные интерфейсы

Развитие человеко-машинных технологий, позволяющих осуществлять мгновенное планирование операций и управление с помощью интерактивных интерфейсов.

Направленная энергия

Использование лазеров, микроволн и пучков частиц в военных целях.

Интегрированное зондирование и кибернетика

Разработка широкополосных сенсоров, работающих на стыке киберпространства, радиоэлектронной борьбы, радиолокации и связи, обеспечивающих преимущества в условиях вооруженного конфликта.

Многие исследования DARPA могут быть в той или иной мере засекреченными, но некоторые из них все же есть в открытом доступе. В настоящий момент в портфеле Управления находится более 50 проектов, включающих в себя разработку невидимых для противника систем освещения, спутниковых систем дистанционного прослушивания и алгоритмов по борьбе с дезинформацией. При этом больше всего проектов посвящено развитию и изучению искусственного интеллекта, который, по мнению Управления, может стать незаменимым для военных помощником. Исследования касаются как новых возможностей применения ИИ (сбор, анализ и структурирование данных, помощь в выборе плана действий в боевой обстановке и автономное управление разведывательными дронами) так и создания новых технологий и архитектур для построения ИИ.

Интересным фактом является то, что в 2025 финансовом году доля засекреченной части бюджета DARPA составит 22,9%. Такой объем закрытой части расходов станет максимальным, по крайней мере, с 2005 года. Это прямо указывает на увеличение числа программ, содержащих чувствительную для национальной безопасности США информацию. Основным драйвером роста секретного финансирования остаются технологии сетецентрической войны. Их бюджет вырос на 140% за шесть лет.

Уникальность и успешность деятельности DARPA определяется:

• местом и функциональным назначением организации в общей системе управления оборонными разработками, приобретениями и материально-техническим обеспечением жизненного цикла вооружений и военной техники (ВВТ);

• наличием высокого уровня «инновационного потенциала» в США (в научно-техническом комплексе военного ведомства, в университетах, на предприятиях оборонно-промышленного комплекса и в организациях малого и среднего бизнеса);

• поощрением в рамках МО США конкурентной борьбы между организациями за инновационное лидерство, эффективное расходование бюджетных ассигнований и темпы внедрения новшеств.

Краткий анализ тематики исследований и разработок, выполняемых Управлением, позволяет оценить вклад, который оно вносит в формирование научно-технической базы перспективных ВВТ. Основным направлением исследований DARPA остается обеспечение национальной безопасности и информационно-коммуникационного превосходства США за счет достижения качественного превосходства в военно-технической области, в частности, рассматривается создание технологической базы, которая даст возможность разрабатывать и производить системы ВВТ, обладающие принципиально новыми характеристиками, обеспечивающими подавляющие доминирование вооруженных сил США. Гарантию обеспечения лидерства в данной сфере Управление видит в повсеместном использовании искусственного интеллекта, машинного обучения, биотехнологий, материаловедения и т.д. В DARPA рассчитывают стимулировать развитие инноваций по этим направлениям за счет роста бюджета фундаментальных исследований на 24% до конца 2030 года. Полученные результаты, по мнению представителей ведомства, должны обеспечить научную базу для проведения последующих работ в рамках программ прикладных исследований и технологических разработок.