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DARPA 和美国的做法
1. 简介 “需要是发明之母”这句话虽然陈词滥调，但却是真理。对于大多数国家来说，很少有公共投资领域比国防更迫切。因此，将基础科学前沿的见解转化为可以创造军事能力的技术的过程一直是民族国家几个世纪以来的一个特点。战时创造的原子能军事应用和数字计算机是众所周知的战时科学和工程创新，其民用应用对现代生活有着深远的影响。在更深入地挖掘时，考虑原子能技术和数字计算机技术如何从军事应用发展到民用应用可能会有所帮助。这些技术从军事应用到民用应用的转变说明了彼得·蒂尔 (Peter Thiel) 对政府创新监管的观察。蒂尔观察到，政府实践监管原子，而比特不受监管。这一点并非总是正确，但它是一个有用的概括，有助于理解为什么与监管更严格的活动相比，基于 IT 的技术能够为创新提供丰富的环境。 1953 年，艾森豪威尔总统提出“原子能和平利用”作为发展原子能民用应用的方法。然而，当时和现在，原子能民用应用都是政府主导和监管的活动，在每个将原子能用于民用应用的主要国家都是如此。因此，创新进展缓慢，部分原因是监管活动的步伐与其应用的私人融资以及技术创新应用的实施步伐不一致。数字计算机的发展有所不同。第二次世界大战后，政府开发的数字计算机知识（主要是在英国和美国）与私营企业广泛共享；进步速度一直非常快，现在也是如此。今天，许多可以归结为“信息”的新技术（例如基因组学、生物学、电信等）可以以软件和现代建模的形式进行处理，
DARPA 变革性技术模型
DARPA 在过去 60 多年中一直成功推动变革性创新，被认为是独一无二的。它之所以能够做到这一点，是基于几个关键特征，本书各章对此进行了详细阐述。值得注意的是，这些特征多年来侧重点有所不同。DARPA 成立时，并非所有这些特征都存在——事实上，它们随着该机构的发展而不断发展。DARPA 最初几乎没有明确的结构、组织架构或管理流程。它基本上是临时性的。它的首批项目是大量项目集合，旨在解决总统赋予它的三个首要任务的各个方面：(1) 将美国带入太空；(2) 导弹防御；(3) 核试验探测。这些都是庞大的总体任务，没有明确的路径——它们都具有高度探索性，需要多种方法。成立后不久，DARPA 就开展了另一个研究领域——AGILE 项目，旨在为越南的反叛乱提供技术支持。由此开启了一个持续十年的项目，回想起来，该项目在很多方面都与本书各章中提到的几乎所有项目相矛盾。AGILE 也是一个可耻的失败。这一失败可能是因为它试图开发技术解决方案来解决本质上的政治问题。但也是因为
DARPA 增强认知技术集成实验概述 Mark St. John、David A. Kobus、太平洋科学与工程集团 9180 Brown Deer Road San Diego, CA 92121 stjohn@pacific-science.com , dakobus@pacific-science.com
dschmorrow@darpa.mil 摘要 DARPA 增强认知计划正在开发创新技术，通过使信息系统对人机系统中人为因素的能力和局限性敏感，这些技术将改变人机交互。通过更好地利用个人能力，并对人的局限性保持敏感，预计整个系统的性能可以提高一个数量级。认知科学领域在理解人类决策方面取得了许多最新进展，增强认知计划正在利用这些进展来实现这一潜力。过去十年来，在测量大脑活动和认知各个方面开发的技术正在成为管理向复杂系统的人类操作员呈现信息的方式的基础。增强认知计划正在为现实操作环境中的人类认知能力构建可证明、可量化的增强。为了实现这一目标，增强认知计划的第一阶段旨在实证评估各种心理生理测量方法在决策者参与认知任务时动态识别人类认知活动变化的效用和有效性。本报告是该计划第一阶段的成果——测量认知状态。它描述了技术整合实验 (TIE) 的实证结果，该实验涉及对第一阶段开发的 20 个心理生理学衍生测量方法（认知状态测量仪）的评估。这些测量仪来自 11 个不同的研究小组，并采用各种理论和科学背景开发而成。TIE 将这些评估认知状态的不同方法结合在一起，使用一个相对复杂的认知任务通过通用测试协议进行评估，该任务源自战术决策者在现实世界中的决策要求。这项任务是专门为满足评估这些非常不同的仪表的需求而开发的，需要必要的经验控制，但仍然从认知角度保持这些任务的基本特征，就像在操作指挥和控制环境中发现的那样。其中 11 个仪表成功识别了任务期间认知活动的变化。此外，仪表开发人员认为他们的传感器与其他传感器集成的能力相当高，大多数开发人员报告说将多个传感器集成到参与者身上没有问题。本报告还介绍了将单个测量技术集成到测量套件中以同时测量多个认知指标，以及在开发下一代认知状态测量仪时传感器技术集成所产生的问题。本报告总结了 TIE 的结果，并研究了在增强认知计划第二阶段及以后将这些认知状态测量仪成功过渡到可投入使用的军用人机系统的前景和必须解决的问题。1 技术集成实验 DARPA 增强认知计划正在开发能够将作战人员的信息管理能力提高一个数量级的技术。这将需要从过去十年开发的与人类认知测量相关的无数理论和传感器技术中进行选择，并将它们与自动化和信息管理的诸多进步结合起来。例如，未来的 C 4 I（指挥、控制、计算机、通信和情报）系统可能会将任务分配给特定的
DARPA 增强认知技术集成实验概述 Mark St. John、David A. Kobus、太平洋科学与工程集团 9180 Brown Deer Road San Diego, CA 92121 stjohn@pacific-science.com、dakobus@pacific-science.com
dschmorrow@darpa.mil 摘要 DARPA 增强认知计划正在开发创新技术，通过使信息系统对人机系统中人为因素的能力和局限性敏感，这种技术将改变人机交互。通过更好地利用个人能力并敏感地对待人的局限性，预计整个系统的性能将提高一个数量级。认知科学领域在理解人类决策方面取得了许多最新进展，增强认知计划正在利用这些进展来实现这一潜力。过去十年来，在测量大脑活动和认知的各个方面所开发的技术正在成为管理向复杂系统操作员呈现信息的方式的基础。增强认知计划正在为现实操作环境中的人类认知能力构建可证明、可量化的增强。为了实现这一目标，增强认知计划的第一阶段旨在实证评估各种心理生理测量方法在决策者参与认知任务时动态识别人类认知活动变化的效用和有效性。本报告是该计划第一阶段（测量认知状态）的成果。它描述了技术整合实验 (TIE) 的实证结果，该实验涉及对第一阶段开发的 20 个心理生理学衍生测量方法（认知状态测量仪）的评估。这些测量仪来自 11 个不同的研究小组，并采用各种理论和科学背景开发而成。TIE 将这些评估认知状态的不同方法结合在一起，使用一个相对复杂的认知任务通过通用测试协议进行评估，该认知任务源自战术决策者在现实世界中的决策要求。这项任务是专门为满足评估这些非常不同的测量仪的需求而开发的，这些测量仪具有必要的实证控制，但仍然保持了这些任务从认知角度来看的基本特征，就像在作战指挥和控制环境中一样。其中 11 个测量仪成功识别了任务期间认知活动的变化。本报告还描述了将单个测量仪技术集成到测量仪套件中以同时测量多个认知指标，以及在开发下一代认知状态测量仪时传感器技术集成所产生的问题。此外，测量仪开发人员认为他们的传感器与其他传感器集成的能力相当高，大多数开发人员报告说将多个传感器集成到参与者身上没有问题。本报告总结了 TIE 的结果，并研究了 TIE 的前景和必须解决的问题这些认知状态测量仪在增强认知计划第二阶段及以后成功过渡到可投入实战的军用人机系统。 1 技术集成实验 DARPA 增强认知计划正在开发能够将作战人员的信息管理能力提高一个数量级的技术。这将需要从过去十年开发的与人类认知测量相关的无数理论和传感器技术中进行选择，并将它们与自动化和信息管理方面的许多进步结合起来。例如，未来的 C 4 I（指挥、控制、计算机、通信和情报）系统可能会将任务分配给特定的
事实文件 DARPA 计划防御概要...
前进 目的：DARPA 的使命是维持美国军方的技术优势，并通过资助革命性的高回报研究来弥补基础发现与军事用途之间的差距，防止技术突袭损害美国国家安全。本文件简要概述了 2003 财年和 2004 财年选定的 DARPA 项目，旨在为对 DARPA 研究组合感兴趣的人提供参考。为了更好地说明这些项目的目标，DARPA 将这些项目分为《战略计划》中所述的八个战略重点和三个持久基础，每个项目又包含不同的子领域：DARPA 的战略重点：反恐；确保空间使用；网络化有人驾驶和无人系统；强大的自形成网络；检测、识别、跟踪和摧毁难以捉摸的地面目标；地下结构的特性描述；生物革命；认知计算；DARPA 的持久基础；材料微系统；信息技术；文件后面的索引有助于查找单个项目；索引后面是总统 2004 财年预算中项目要素的交叉引用表。本文件旨在与 DARPA 的战略计划（2003 年 2 月）† 以及 2004 财年 - 2005 财年两年期预算估计中的描述性摘要（2003 年 2 月）∗ 结合使用。战略计划从广义上描述了 DARPA 当前的顶层
DARPA 在促进军事革命中的作用...
作者感谢 DARPA 的 John Jennings、IDA 的 Kent Carson 和前 DARPA 主任 Larry Lynn 对前稿的详细审阅。作者还受益于与 DARPA 和美国国防部 (DoD) 前领导人的接触，他们慷慨地付出时间并就国防部在开发和部署新功能方面的问题和机遇提供了见解。我们要感谢 Joe Braddock、Malcolm Currie、Robert Fossum、George Heilmeier、Steven Lukasik、Robert Moore、William Perry、Henry Rowen、James Tegnelia 和其他许多人。当然，本研究的结论和历史表述中的任何错误均由作者独自负责，并不一定代表这些贡献者、正式审阅者或现任 DARPA 或 DoD 管理层的观点。