河套IT TALK 58：（原創(chuàng)）下一代飛機(jī)——美國國防部的“天使基金”在投什么項(xiàng)目？

【太長不看】(TLDR) ：本文介紹了10個(gè)DARPA目前正在投資的項(xiàng)目，分別為：CCU（計(jì)算文化理解）、CHESS (計(jì)算機(jī)和人類探索軟件安全)、ConSec (配置安全性)、CONFERS (交會(huì)和服務(wù)操作執(zhí)行聯(lián)盟)、COMBAT (具有對(duì)抗策略的建設(shè)性機(jī)器學(xué)習(xí)戰(zhàn)斗 )、CREATE (具有對(duì)抗策略的建設(shè)性機(jī)器學(xué)習(xí)戰(zhàn)斗)、?CRANE (用新型效應(yīng)器控制革命性的飛機(jī))、CONCERTO (用于無線電頻率任務(wù)操作的融合協(xié)作元素)?、CSL (合作安全學(xué)習(xí)) 、Cornerstone （基石）。

關(guān)聯(lián)回顧

聊聊美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局正在投資的項(xiàng)目(一)

聊聊美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局正在投資的項(xiàng)目(二)

聊聊美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局正在投資的項(xiàng)目(三)

聊聊美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局正在投資的項(xiàng)目(四)

現(xiàn)實(shí)版的天網(wǎng)計(jì)劃——美國國防部的“天使基金”在投什么項(xiàng)目？（五）

植物傳感器、細(xì)菌防腐涂層——美國國防部的“天使基金”在投什么項(xiàng)目？（六）

萬物自動(dòng)化——美國國防部的“天使基金”在投什么項(xiàng)目？（七）

太空生存——美國國防部的“天使基金”在投什么項(xiàng)目？（八）

在本系列的第一篇我們對(duì)美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）做了一個(gè)簡短的介紹。

DARPA的項(xiàng)目相當(dāng)多都是公開的，由于機(jī)構(gòu)運(yùn)作節(jié)奏很快，所以項(xiàng)目也不停地啟動(dòng)和終結(jié)。但有一點(diǎn)是毫無疑問的：了解DARPA正在資助什么項(xiàng)目，會(huì)有助于我們了解美國科技的前沿。這個(gè)系列，我們將分大約分幾期來闡述當(dāng)下DARPA網(wǎng)絡(luò)公開的正在資助的科研工程項(xiàng)目，讓大家一窺端倪，或許能對(duì)在科技前沿的方向選擇上的朋友有一定程度的啟迪。

本文，我們將繼續(xù)和大家介紹另外10個(gè)DARPA正在投資對(duì)項(xiàng)目。

注意我們對(duì)每個(gè)項(xiàng)目的解讀也有自身知識(shí)結(jié)構(gòu)的局限，如果想進(jìn)一步了解更多信息，可以去公開渠道自行查詢。

CCU

CCU是Computational Cultural Understanding（計(jì)算文化理解）的縮寫。

還記得我們之前介紹過的Habitus項(xiàng)目嗎？CCU和Habitus可以說是一個(gè)事情的兩個(gè)側(cè)重點(diǎn)。都是聚焦在跨域文化的理解上。美國在全球開展業(yè)務(wù)，并與不同文化保持著持續(xù)聯(lián)系。不同文化的溝通，不僅僅是語言上的障礙，而經(jīng)常是深沉次的社會(huì)習(xí)俗和文化背景差別而導(dǎo)致雞同鴨講?？缥幕瘻贤ú粫巢粌H會(huì)破壞談判，而且可能成為導(dǎo)致進(jìn)一步區(qū)域危機(jī)升級(jí)的因素。在存在重大社會(huì)、文化或意識(shí)形態(tài)差異的地方，猜忌鏈會(huì)更為嚴(yán)重，溝通失敗的可能性會(huì)急劇增加。這也是為什么美國國防部一定要在跨文化交流溝通上下功夫的原因。

在這個(gè)領(lǐng)域，Habitus 計(jì)劃專注于開發(fā)工具和技術(shù)，以幫助個(gè)人和團(tuán)隊(duì)與來自不同文化的個(gè)人進(jìn)行有效溝通和建立關(guān)系。這包括開發(fā)可以幫助個(gè)人理解不同群體的文化規(guī)范和期望的工具，以及用于語言翻譯和文化解釋的工具。

而CCU 計(jì)劃專注于開發(fā)可以分析大量數(shù)據(jù)以識(shí)別與文化行為和理解相關(guān)的模式和趨勢(shì)的計(jì)算工具。這包括開發(fā)可以識(shí)別不同人群之間文化差異和相似性的算法，以及用于模擬和建模文化互動(dòng)的工具。

如果舉個(gè)例子的話，Habitus 項(xiàng)目更像是開發(fā)的一款智能手機(jī)應(yīng)用程序，為士兵在國外與當(dāng)?shù)鼐用窕?dòng)提供翻譯和文化指導(dǎo)，而 CCU 項(xiàng)目可能會(huì)開發(fā)分析社交媒體數(shù)據(jù)的算法，以了解文化價(jià)值觀和信仰是如何表達(dá)的，跨不同社區(qū)共享。

總之，雖然這兩個(gè)項(xiàng)目都旨在提高跨文化理解，但 Habitus 項(xiàng)目更側(cè)重于個(gè)人層面的工具和技術(shù)，而 CCU 項(xiàng)目更側(cè)重于計(jì)算工具和數(shù)據(jù)分析。

計(jì)算文化理解 (CCU) 計(jì)劃旨在創(chuàng)建跨文化語言理解技術(shù)，以提高溝通者的共情感知和溝通效率。CCU 尋求構(gòu)建自然語言處理技術(shù)，以識(shí)別、適應(yīng)并推薦如何在不同社會(huì)、語言和群體親和力的情感、社會(huì)和文化規(guī)范內(nèi)運(yùn)作。為了支持文化多樣化和緊急情況使用需求，CCU 將探索設(shè)計(jì)為在當(dāng)?shù)匚幕行枰钌偕踔敛恍枰嘤?xùn)數(shù)據(jù)的技術(shù)，同時(shí)在談判和現(xiàn)場其他互動(dòng)中最大限度地提高溝通者的成功率。目標(biāo)系統(tǒng)不再主要依賴于帶注釋的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，而是利用心理學(xué)、社會(huì)學(xué)等領(lǐng)域的定性和定量發(fā)現(xiàn)。

盡管最近在機(jī)器學(xué)習(xí)和多媒體分析方面取得了顯著進(jìn)步，但當(dāng)今的人類語言技術(shù)應(yīng)用程序不足以進(jìn)行跨文化交際分析。為了彌補(bǔ)這些缺陷并推進(jìn)通信技術(shù)以實(shí)現(xiàn)更好的文化理解，CCU 計(jì)劃將重點(diǎn)關(guān)注以下研究課題：

社會(huì)文化規(guī)范的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)：該目標(biāo)旨在開發(fā)能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和描述給定社區(qū)內(nèi)的社會(huì)文化規(guī)范的算法。目標(biāo)是確定行為模式、溝通方式和其他文化標(biāo)記，以幫助研究人員更好地了解不同社區(qū)的動(dòng)態(tài)及其潛在的價(jià)值觀和信仰。

跨文化情感識(shí)別的泛化：情感識(shí)別是跨文化交流的重要組成部分，因?yàn)椴煌奈幕ǔＲ圆煌姆绞奖磉_(dá)情感。該目標(biāo)旨在開發(fā)能夠泛化跨文化情緒識(shí)別的算法，從而能夠更準(zhǔn)確地解釋不同文化背景下的情緒線索。這涉及使用自然語言處理 (NLP) 技術(shù)來分析語言數(shù)據(jù)的情感基調(diào)，以便溝通者可以深入了解不同社區(qū)背景的人士的文化態(tài)度和信仰。

在多個(gè)時(shí)間尺度上檢測溝通實(shí)踐中有影響的變化：該目標(biāo)旨在開發(fā)能夠在多個(gè)時(shí)間尺度上檢測不同文化內(nèi)部和跨文化的溝通實(shí)踐變化的算法，從短期波動(dòng)到長期趨勢(shì)。目標(biāo)是確定語言使用、交流方式和其他社會(huì)文化標(biāo)記的差別，這些差別可能表明特定社區(qū)或文化發(fā)生了更廣泛的變化。

為跨文化互動(dòng)提供對(duì)話幫助：該目標(biāo)旨在開發(fā)可以為從事跨文化互動(dòng)的個(gè)人提供幫助和指導(dǎo)的算法。目標(biāo)是幫助用戶克服潛在的溝通障礙，例如語言、溝通方式和文化規(guī)范的差異，并促進(jìn)跨不同文化的更富有成效的溝通。

關(guān)鍵詞：跨域文化、情感識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)

CHESS

CHESS是Computers and Humans Exploring Software Security (計(jì)算機(jī)和人類探索軟件安全)的縮寫。

美國國防部 (DoD) 使用的很多信息化系統(tǒng)中都需要依賴商業(yè)現(xiàn)成 (COTS) 軟件、政府現(xiàn)成 (GOTS) 軟件以及免費(fèi)和開源 (FOSS) 軟件。如果要保證這些軟件中的安全性，就需要高超技能的黑客，他們需要檢查軟件的功能并識(shí)別其中的漏洞。特別是0-day漏洞。

0-day 漏洞是軟件供應(yīng)商或公眾都不知道的軟件應(yīng)用程序或系統(tǒng)中的安全漏洞，并且沒有可用的補(bǔ)丁或修復(fù)程序。0-day 漏洞特別危險(xiǎn)，因?yàn)楣粽呖梢岳盟鼈儗?duì)個(gè)人、組織甚至整個(gè)國家發(fā)動(dòng)有針對(duì)性的攻擊。攻擊者可以利用 0-day 漏洞獲得對(duì)系統(tǒng)的未授權(quán)訪問、竊取敏感信息，甚至控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。0-day 漏洞的發(fā)現(xiàn)通常是技術(shù)嫻熟的黑客或國家支持的團(tuán)體實(shí)施復(fù)雜且有針對(duì)性的攻擊的結(jié)果。0-day 漏洞的發(fā)現(xiàn)通常會(huì)保密，直到有可用的補(bǔ)丁或修復(fù)程序來防止漏洞被攻擊者利用。

但0-day 漏洞發(fā)現(xiàn)的成本很高，黑客使用程序分析技術(shù)和工具來識(shí)別和緩解漏洞，但這個(gè)過程需要大量的專業(yè)知識(shí)、人力和時(shí)間。經(jīng)常是一個(gè)漏洞的發(fā)現(xiàn)需要數(shù)百甚至數(shù)千小時(shí)的手動(dòng)檢查。即便如此，這種檢查的速度也無法擴(kuò)展到足以保護(hù)不斷增長的軟件代碼量。即便是使用自動(dòng)程序分析功能，在沒有人工參與的情況下也僅發(fā)現(xiàn)幾個(gè)漏洞類別，例如內(nèi)存損壞或整數(shù)溢出，但無法解決大多數(shù)漏洞。這些未解決的漏洞類型依賴于微妙的語義和上下文信息，這超出了現(xiàn)代自動(dòng)化的掌握范圍。鑒于世界上專家黑客的人數(shù)有限，更不用說美國國防部了?；谀壳败浖?fù)雜性現(xiàn)實(shí)狀況，用現(xiàn)有方法來檢查現(xiàn)代軟件包的安全性是不可能的。

計(jì)算機(jī)和人類探索軟件安全 (CHESS) 計(jì)劃旨在開發(fā)以可擴(kuò)展、及時(shí)和一致的方式發(fā)現(xiàn)和解決所有類型漏洞的新技術(shù)和工具。該計(jì)劃基于這樣一種理念，即結(jié)合人類和機(jī)器智能的優(yōu)勢(shì)可以帶來更有效和高效的安全測試。由于專家黑客的成本和稀缺性，這些能力必須能夠與不同技能水平的人合作，即使是那些以前沒有黑客經(jīng)驗(yàn)或相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)的人。也可以在這個(gè)技術(shù)和工具的支撐下，完成絕大部份漏洞的發(fā)現(xiàn)和修訂。

CHESS 計(jì)劃將研究使計(jì)算機(jī)和人類能夠協(xié)作檢查和發(fā)現(xiàn)（例如源代碼和編譯的二進(jìn)制文件）軟件的安全漏洞，目標(biāo)是找到適合復(fù)雜軟件生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)模和速度的 0-day 漏洞。這一目標(biāo)可以再分解為以下具體目標(biāo)：

• 開發(fā)可以自動(dòng)檢測和消除軟件漏洞的高級(jí)程序分析和驗(yàn)證技術(shù)。

• 創(chuàng)建可以識(shí)別復(fù)雜軟件系統(tǒng)中的安全弱點(diǎn)的新穎測試方法。

• 研究改善人類分析師和自動(dòng)化工具之間協(xié)作的方法，例如使用自然語言處理和可視化技術(shù)。

• 開發(fā)工具和技術(shù)以幫助創(chuàng)建安全軟件，例如自動(dòng)代碼生成和驗(yàn)證工具。

實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)需要在以下方面取得研究突破：

• 開發(fā)工具來捕獲和分析黑客對(duì)軟件工件進(jìn)行推理的過程，從而為開發(fā)計(jì)算機(jī)與人類之間高效技能和信息共享提供基礎(chǔ)；

• 創(chuàng)建技術(shù)來解決目前受到信息差距阻礙并需要人類洞察力和/或上下文敏感推理的漏洞類別；

• 生成信息差距的表示，供不同技能水平的人類合作者推理；

• 將人類產(chǎn)生的洞察力、專業(yè)知識(shí)和直覺融入識(shí)別和解決漏洞的過程中；

• 發(fā)出漏洞證明以確認(rèn) 0-day 漏洞的存在，并生成一個(gè)非破壞性的特定補(bǔ)丁來抵消 0-day 漏洞；

• 合成代表大型、真實(shí)世界、復(fù)雜軟件包的易受攻擊的挑戰(zhàn)集語料庫。

綜上所述，CHESS 計(jì)劃的最終目標(biāo)是創(chuàng)建新一代的軟件安全工具和方法，這些工具和方法比當(dāng)前的方法更有效、高效，以及擁有更為友好的用戶界面。

關(guān)鍵詞：安全漏洞、0-day漏洞

ConSec

ConSec是Configuration Security (配置安全性)的縮寫。

物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 和網(wǎng)絡(luò)連接組合系統(tǒng)（例如，飛機(jī)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施等）的發(fā)展導(dǎo)致已部署系統(tǒng)出現(xiàn)前所未有的技術(shù)多樣性。從以最低內(nèi)置安全性開發(fā)的消費(fèi)者物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（通常被惡意軟件利用以對(duì)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)起大規(guī)模分布式拒絕服務(wù) (DDoS) 攻擊）到對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng) (ICS) 設(shè)備的遠(yuǎn)程攻擊，這些新連接的，組合系統(tǒng)提供了廣闊的攻擊面。雖然功能的多樣性以及現(xiàn)在可以通過 Internet 連接、監(jiān)視和控制的范圍急劇增加，但規(guī)模經(jīng)濟(jì)卻降低了平臺(tái)的多樣性。廉價(jià)的現(xiàn)成商品 (COTS) 設(shè)備已在很大程度上取代了單一用途的定制設(shè)備。

這種狀況導(dǎo)致現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)越來越復(fù)雜和難以管理，具有多層軟件、硬件和網(wǎng)絡(luò)組件，必須全部正確配置以確保安全性。因此，配置錯(cuò)誤和漏洞是安全漏洞和其他網(wǎng)絡(luò)攻擊的主要來源。

ConSec 的目標(biāo)是開發(fā)新技術(shù)來管理系統(tǒng)配置，以提高安全性、減少漏洞并增強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊的彈性。ConSec 的核心是專注于開發(fā)用于大規(guī)模管理系統(tǒng)配置的新工具和技術(shù)，包括自動(dòng)檢測和修復(fù)配置錯(cuò)誤和漏洞的方法。這涉及開發(fā)新的算法、軟件工具和最佳實(shí)踐，以管理跨大型復(fù)雜系統(tǒng)的配置，例如軍方和其他政府機(jī)構(gòu)使用的系統(tǒng)。

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，ConSec 專注于多個(gè)研究領(lǐng)域，包括：

配置管理工具和技術(shù)：開發(fā)用于管理系統(tǒng)配置的新軟件工具和技術(shù)，例如自動(dòng)測試和驗(yàn)證、錯(cuò)誤檢測和糾正以及動(dòng)態(tài)重新配置。設(shè)計(jì)權(quán)威且可審核的配置存儲(chǔ)庫，以提供強(qiáng)大的完整性保護(hù)。導(dǎo)出組件的功能規(guī)范并分析其配置空間中的設(shè)置如何影響其功能，無需詳盡探索配置空間即可生成有用的配置語義模型，并使用不完整的信息進(jìn)行有效推理。通過了解組合系統(tǒng)的操作上下文，以最少的時(shí)間為組合系統(tǒng)構(gòu)建預(yù)期功能模型。同時(shí)為了測試這種配置的和理性，需要描述源自配置不當(dāng)或組成不當(dāng)?shù)慕M件的攻擊面，并開發(fā)通過配置來補(bǔ)救這些弱點(diǎn)的方法。

安全監(jiān)控和分析：開發(fā)新技術(shù)來監(jiān)控系統(tǒng)配置并分析它們是否存在潛在的安全漏洞，例如使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來檢測可能表明存在安全漏洞的異常行為或系統(tǒng)行為變化。監(jiān)控它們?cè)诓僮髌陂g的變化，并在發(fā)現(xiàn)變化時(shí)生成上下文相關(guān)的響應(yīng)。

彈性設(shè)計(jì)和架構(gòu)：開發(fā)新的設(shè)計(jì)原則和架構(gòu)模式來構(gòu)建本質(zhì)上對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊和配置錯(cuò)誤更具彈性的系統(tǒng)，例如使用微服務(wù)架構(gòu)和分布式系統(tǒng)。

至少以下技術(shù)可能用在這個(gè)項(xiàng)目中：

• 用于識(shí)別和緩解安全威脅的機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能 (AI) 算法。

• 用于保護(hù)傳輸中和靜態(tài)數(shù)據(jù)的高級(jí)加密技術(shù)。

• 保護(hù)軟件開發(fā)實(shí)踐以減少軟件中的漏洞。

• 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，例如防火墻、入侵檢測和預(yù)防系統(tǒng)以及虛擬專用網(wǎng)絡(luò) (VPN)。

• 保護(hù)硬件設(shè)計(jì)以防止基于硬件的攻擊。

• 身份和訪問管理 (IAM) 解決方案可確保只有授權(quán)用戶才能訪問敏感數(shù)據(jù)和系統(tǒng)。

• 安全信息和事件管理 (SIEM) 系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和響應(yīng)安全事件。

關(guān)鍵詞：配置安全、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器學(xué)習(xí)CONFERS

CONFERS是Consortium for Execution of Rendezvous and Servicing Operations (交會(huì)和服務(wù)操作執(zhí)行聯(lián)盟)的縮寫。

隨著在軌衛(wèi)星數(shù)量越來越多，衛(wèi)星的維護(hù)和維修變得越來越緊迫。很多情況下，衛(wèi)星一旦發(fā)射，出現(xiàn)無法自行修復(fù)或者升級(jí)的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)，就意味著需要額外投入巨大的成本去派太空船、火箭或者太空機(jī)器人等方式去現(xiàn)場物理檢查、協(xié)助和修改這些在軌資產(chǎn)。衛(wèi)星服務(wù)是航天工業(yè)的一項(xiàng)關(guān)鍵能力，因?yàn)樗试S衛(wèi)星在軌道上進(jìn)行維修、升級(jí)或蓄能，從而延長其使用壽命并減少對(duì)昂貴且有風(fēng)險(xiǎn)的更換任務(wù)的需求。然而，缺乏用于服務(wù)操作的標(biāo)準(zhǔn)化接口、協(xié)議和程序一直是發(fā)展這種能力的主要障礙。

DARPA 就曾經(jīng)有一個(gè)地球同步衛(wèi)星機(jī)器人服務(wù) (RSGS)計(jì)劃，該計(jì)劃側(cè)重于為地球同步軌道上的衛(wèi)星提供服務(wù)。但這些努力都面臨一個(gè)主要障礙：缺乏明確的、廣泛接受的技術(shù)和安全標(biāo)準(zhǔn)，以負(fù)責(zé)任地執(zhí)行涉及商業(yè)衛(wèi)星的在軌活動(dòng)。七國八制的狀況，給外層空間業(yè)務(wù)的長期可持續(xù)性運(yùn)營帶來了極大的威脅。

CONFERS 就是在這種背景下于 2016 年被發(fā)起的。項(xiàng)目旨在為在軌衛(wèi)星服務(wù)和維護(hù)操作制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和最佳實(shí)踐。該計(jì)劃匯集了航天工業(yè)的領(lǐng)先公司，以創(chuàng)建一個(gè)安全、可靠且具有成本效益的軌道衛(wèi)星服務(wù)框架。說白了，就是整個(gè)太空產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化。

為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，CONFERS 正在制定一套衛(wèi)星服務(wù)指南和標(biāo)準(zhǔn)，包括對(duì)服務(wù)航天器設(shè)計(jì)和服務(wù)程序開發(fā)的建議。該計(jì)劃還促進(jìn)行業(yè)利益相關(guān)者之間的合作，以共享知識(shí)和資源，并促進(jìn)采用通用標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)踐。這個(gè)項(xiàng)目分為3個(gè)階段：

第一階段：概念開發(fā)

CONFERS 計(jì)劃的第一階段側(cè)重于開發(fā)在軌服務(wù)操作的概念框架。這一階段涉及與行業(yè)合作伙伴合作，以確定衛(wèi)星服務(wù)和交會(huì)操作的最佳實(shí)踐，并制定一套實(shí)施這些實(shí)踐的指南和標(biāo)準(zhǔn)。目標(biāo)是在行業(yè)和政府合作伙伴之間建立共同語言和理解，并為未來的在軌服務(wù)制定共同愿景。

第二階段：標(biāo)準(zhǔn)制定

CONFERS 計(jì)劃的第二階段側(cè)重于將第一階段確定的標(biāo)準(zhǔn)和最佳實(shí)踐發(fā)展成一套正式的指南和協(xié)議。此階段涉及與行業(yè)合作伙伴合作，就標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成共識(shí)，并開發(fā)一套工具和資源來幫助公司實(shí)施指南。目標(biāo)是建立一個(gè)可被業(yè)界廣泛采用的在軌服務(wù)基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。

第三階段：實(shí)施和驗(yàn)證

CONFERS 計(jì)劃的第三階段也是最后階段的重點(diǎn)是實(shí)施第二階段制定的標(biāo)準(zhǔn)并驗(yàn)證其有效性。此階段涉及與行業(yè)合作伙伴一起測試和驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)，并確定需要進(jìn)一步改進(jìn)或修改的任何領(lǐng)域。目標(biāo)是確保標(biāo)準(zhǔn)有效且可擴(kuò)展，并可被整個(gè)行業(yè)采用。

CONFERS 目前正處于第三階段，該階段涉及開發(fā)和測試一套航天器維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及一個(gè)證明航天器符合這些標(biāo)準(zhǔn)的框架。DARPA 的交會(huì)和服務(wù)操作執(zhí)行聯(lián)盟 (CONFERS) 計(jì)劃旨在幫助克服這些挑戰(zhàn)，并為強(qiáng)大的天基能力的新商業(yè)系列奠定基礎(chǔ)。CONFERS 設(shè)想了一個(gè)永久性、自我維持和獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)組織或者聯(lián)盟，項(xiàng)目結(jié)束后，DARPA將 CONFERS 的領(lǐng)導(dǎo)地位和資金轉(zhuǎn)移給工業(yè)界。工業(yè)界可以在該標(biāo)準(zhǔn)組織或者聯(lián)盟上與美國政府就在軌服務(wù)進(jìn)行合作和接觸。這個(gè)行業(yè)/政府標(biāo)準(zhǔn)組織將由來自整個(gè)空間界的專家組成。DARPA 主要與 NASA 合作，將把政府任務(wù)中數(shù)十年的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)帶給該聯(lián)盟機(jī)構(gòu)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)將負(fù)責(zé)發(fā)布供商業(yè)在軌服務(wù)組織普遍使用的標(biāo)準(zhǔn)。

參與者將利用政府和行業(yè)的最佳實(shí)踐來研究、開發(fā)和發(fā)布非約束性的、協(xié)商一致的技術(shù)和安全標(biāo)準(zhǔn)，供在軌服務(wù)運(yùn)營的服務(wù)提供商和客戶采用。這樣做，該計(jì)劃將為外層空間負(fù)責(zé)任行為的定義和期望提供明確的技術(shù)基礎(chǔ)。這些標(biāo)準(zhǔn)將足夠廣泛，以允許各個(gè)公司自行實(shí)施這些標(biāo)準(zhǔn)以適應(yīng)其各自的業(yè)務(wù)，同時(shí)確保這些實(shí)施符合操作安全的最佳實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星修復(fù)、太空標(biāo)準(zhǔn)

COMBAT

COMBAT是COnstructive Machine-learning Battles with Adversary Tactics (具有對(duì)抗策略的建設(shè)性機(jī)器學(xué)習(xí)戰(zhàn)斗 )的縮寫。

紅藍(lán)軍對(duì)抗訓(xùn)練，是軍隊(duì)常用的演練手段。隨著人工智能算法和博弈論技術(shù)的成熟，更為高效和靈活的紅藍(lán)軍模擬演習(xí)就變得更為重要。

COMBAT 旨在開發(fā)人工智能 (AI) 算法，以生成紅軍旅行為模型，在模擬實(shí)驗(yàn)中挑戰(zhàn)和適應(yīng)對(duì)手藍(lán)軍的狀況。該計(jì)劃旨在將機(jī)器學(xué)習(xí)與博弈論和人機(jī)合作相結(jié)合，以創(chuàng)造比傳統(tǒng)方法更現(xiàn)實(shí)、更有效、更高效的新訓(xùn)練方法。這項(xiàng)工作將調(diào)查對(duì)手如何根據(jù)藍(lán)軍行動(dòng)和反應(yīng)從當(dāng)前戰(zhàn)術(shù)演變?yōu)槲磥響?zhàn)術(shù)。并且迅速制定多個(gè)可行的紅軍行動(dòng)方案，確定最佳解決方案，并提供支持建議的推理。我們可以理解為這是一種類似的戰(zhàn)爭模擬游戲。但這里的AI Red Force會(huì)更為難纏。系統(tǒng)會(huì)幫助軍事人員發(fā)展他們?cè)趶?fù)雜、高壓力情況下有效作戰(zhàn)所需的技能和知識(shí)。

以下技術(shù)可能用在這個(gè)項(xiàng)目中：

• 多代理強(qiáng)化學(xué)習(xí) (MARL) 算法的開發(fā)。MARL 是一種機(jī)器學(xué)習(xí)，它涉及多個(gè)代理根據(jù)環(huán)境中其他代理的行為和響應(yīng)來學(xué)習(xí)和調(diào)整其行為。MARL 算法中經(jīng)常使用博弈論原理來模擬代理之間的交互，使代理能夠在復(fù)雜場景中做出更具戰(zhàn)略性的決策并取得更好的結(jié)果。

• 持續(xù)學(xué)習(xí)：AI Red Force 可以設(shè)計(jì)為不斷學(xué)習(xí) Blue Force 的行動(dòng)和戰(zhàn)術(shù)，并相應(yīng)地調(diào)整其行為。這可以通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法來實(shí)現(xiàn)，這些算法能夠識(shí)別藍(lán)軍行為的模式和趨勢(shì)，并相應(yīng)地調(diào)整自己的行為。

• 動(dòng)態(tài)決策：AI Red Force 可以設(shè)計(jì)為根據(jù)當(dāng)前情況和 Blue Force 的行動(dòng)實(shí)時(shí)做出決策。這可能涉及使用博弈論來分析藍(lán)軍的行為并選擇最有效的反應(yīng)。

• 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)：加密、混淆、欺騙等網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)也可應(yīng)用于人工智能紅軍，使其更難預(yù)測和干擾。這有助于保護(hù)紅軍行動(dòng)的完整性，并防止藍(lán)軍通過網(wǎng)絡(luò)攻擊或其他形式的干擾獲得優(yōu)勢(shì)。

總的來說，DARPA COMBAT 計(jì)劃和 AI Red Force 代表了一種創(chuàng)新的軍事訓(xùn)練方法，它利用 AI 和機(jī)器學(xué)習(xí)的力量來創(chuàng)造更有效和更逼真的訓(xùn)練環(huán)境。該計(jì)劃有可能改變軍隊(duì)針對(duì)復(fù)雜和動(dòng)態(tài)場景的訓(xùn)練方式，并提高軍事人員在各種作戰(zhàn)環(huán)境中的戰(zhàn)備狀態(tài)和能力。

關(guān)鍵詞：紅藍(lán)軍模擬、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、博弈論

CREATE

CREATE是Context Reasoning for Autonomous Teaming (具有對(duì)抗策略的建設(shè)性機(jī)器學(xué)習(xí)戰(zhàn)斗)的縮寫。

自主智能設(shè)備在軍隊(duì)用越來越多的使用，比如無人駕駛地面車輛（UGV）、自主水下航行器 (AUV)、無人駕駛飛行器 (UAV)、自主供應(yīng)系統(tǒng)和自主作戰(zhàn)系統(tǒng)。很多時(shí)候，這些自主智能設(shè)備之間需要相互協(xié)調(diào)，共同完成一項(xiàng)任務(wù)。這個(gè)概念可以理解為一種軍事物聯(lián)網(wǎng)( IoMT )是一類用于作戰(zhàn)行動(dòng)和戰(zhàn)爭的物聯(lián)網(wǎng)。它是軍事領(lǐng)域中相互連接的實(shí)體或“事物”的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，它們不斷相互通信以協(xié)調(diào)、學(xué)習(xí)并與物理環(huán)境交互，從而以更有效和更明智的方式完成廣泛的活動(dòng)。

CREATE項(xiàng)目的目標(biāo)就是開發(fā)能夠在復(fù)雜、動(dòng)態(tài)環(huán)境中協(xié)同工作的自主多智能體系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)共同的目標(biāo)。該計(jì)劃側(cè)重于開發(fā)能夠讓自主代理團(tuán)隊(duì)推理其環(huán)境、相互協(xié)作并適應(yīng)不斷變化的環(huán)境的技術(shù)。項(xiàng)目會(huì)讓這些自主智能設(shè)備組成團(tuán)隊(duì)，使異構(gòu)的、上下文感知的智能系統(tǒng)能夠以分散的方式行動(dòng)，并滿足多個(gè)、同時(shí)和計(jì)劃外的任務(wù)目標(biāo)。

這里可能有以下關(guān)鍵技術(shù)：

• 情境意識(shí)：自主智能體必須能夠了解他們的環(huán)境才能做出有效的決策。CREATE 計(jì)劃專注于開發(fā)使自主智能體能夠推理其環(huán)境的技術(shù)，包括物理空間、環(huán)境中的其他自主智能體和任務(wù)目標(biāo)。

• 協(xié)作：自主智能體必須能夠有效地協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)共同目標(biāo)。CREATE 計(jì)劃專注于開發(fā)使自主智能體能夠相互協(xié)作的技術(shù)，包括通信協(xié)議、共享態(tài)勢(shì)感知和決策過程。

• 適應(yīng)性行為：自主智能體必須能夠適應(yīng)不斷變化的環(huán)境才能完成任務(wù)。CREATE 計(jì)劃專注于開發(fā)使自主智能體能夠適應(yīng)不斷變化的環(huán)境的技術(shù)，包括學(xué)習(xí)算法、決策過程以及計(jì)劃和執(zhí)行過程。

想象這樣一個(gè)場景，一隊(duì)自動(dòng)駕駛汽車被派去執(zhí)行任務(wù)，將物資運(yùn)送到受災(zāi)地區(qū)的偏遠(yuǎn)地區(qū)。該團(tuán)隊(duì)由一隊(duì)卡車組成，每輛卡車都配備了傳感器和通信設(shè)備。卡車必須在復(fù)雜的環(huán)境中行駛，其中包括損壞的道路、碎片和其他危險(xiǎn)。

根據(jù) DARPA CREATE 計(jì)劃，自動(dòng)駕駛汽車將配備情境感知技術(shù)，使它們能夠了解周圍環(huán)境。例如，車輛可以使用傳感器檢測其路徑中的障礙物和危險(xiǎn)，并使用地圖技術(shù)在它們周圍導(dǎo)航。他們還可以使用通信設(shè)備相互共享信息，例如危險(xiǎn)位置或最佳路線。

此外，自動(dòng)駕駛汽車將配備協(xié)作技術(shù)，使它們能夠有效地協(xié)同工作。例如，車輛可以使用通信協(xié)議來協(xié)調(diào)它們的運(yùn)動(dòng)并避免碰撞。他們還可以共享態(tài)勢(shì)感知信息，例如車隊(duì)中其他車輛的位置，以優(yōu)化他們的路線并避免擁堵。

最后，自動(dòng)駕駛汽車將配備自適應(yīng)行為技術(shù)，使它們能夠適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。例如，如果在他們的路徑上出現(xiàn)新的危險(xiǎn)，車輛可以使用決策過程來確定最佳行動(dòng)方案，例如尋找新路線或減速以避免危險(xiǎn)。

總的來說，DARPA CREATE 計(jì)劃將使自主智能體能夠在復(fù)雜的環(huán)境中有效地協(xié)同工作，例如災(zāi)難響應(yīng)場景。通過利用情境感知、協(xié)作和適應(yīng)性行為技術(shù)，即使在充滿挑戰(zhàn)和不可預(yù)測的情況下，自主智能體團(tuán)隊(duì)也可以更高效、更安全、更有效地運(yùn)作。所以必要的人工干預(yù)和監(jiān)督機(jī)制是非常必要的，以確保團(tuán)隊(duì)的（有利的）緊急行為：（1）更好地確保預(yù)期的任務(wù)結(jié)果；(2) 限制意外不利行為或后悔的成本。否則一旦被黑客入侵或者無法預(yù)知的異常情況，這些自主智能體可能會(huì)反向攻擊友軍本身。

關(guān)鍵詞：軍事物聯(lián)網(wǎng)、自主智能團(tuán)隊(duì)

CRANE

CRANE是Control of Revolutionary Aircraft with Novel Effectors (用新型效應(yīng)器控制革命性的飛機(jī))的縮寫。

我們當(dāng)下理解的正常飛機(jī)都是有翅膀和尾翼的，依靠渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)或者噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。無人機(jī)和直升飛機(jī)都是采用電子供電帶動(dòng)螺旋槳方式飛行。但不管是采用哪種形式，仍有很多飛行問題沒有辦法解決，比如飛行的敏捷機(jī)動(dòng)性不夠，同時(shí)無法做到安靜飛行。

CRANE 項(xiàng)目的目標(biāo)是創(chuàng)造新一代飛機(jī)，其運(yùn)行比現(xiàn)有飛機(jī)更高效、更安全、更有效。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，該項(xiàng)目專注于開發(fā)先進(jìn)的控制技術(shù)，使飛機(jī)能夠執(zhí)行現(xiàn)有飛機(jī)目前無法執(zhí)行的機(jī)動(dòng)動(dòng)作。這種技術(shù)可能使飛機(jī)能夠以更接近蜻蜓和其他高度敏捷的飛行昆蟲的能力進(jìn)行機(jī)動(dòng)飛行。而且這個(gè)飛機(jī)很可能無需傳統(tǒng)的機(jī)翼。比如以下幾個(gè)示例：

• 無需旋轉(zhuǎn)葉片或復(fù)雜機(jī)構(gòu)即可執(zhí)行垂直起降。

• 接近地面的情況下，仍能做到高速飛行，并能機(jī)敏躲開障礙物和湍流的影響。

• 可以快速改變飛行方向和高度，比目前的飛機(jī)具有更高的精度和效率。

• 減少飛機(jī)產(chǎn)生的湍流量的先進(jìn)控制技術(shù)，比現(xiàn)有飛機(jī)飛行更安靜的飛行。

CRANE 項(xiàng)目的關(guān)鍵方面之一是使用新型效應(yīng)器。效應(yīng)器是可用于控制飛機(jī)飛行的裝置。傳統(tǒng)上，飛機(jī)控制依賴于空氣動(dòng)力學(xué)表面（例如機(jī)翼和尾翼）和發(fā)動(dòng)機(jī)推力的組合。然而，CRANE 項(xiàng)目正在探索新型效應(yīng)器的使用，例如等離子致動(dòng)器和合成射流，它們可以對(duì)飛機(jī)的飛行提供更精細(xì)的控制。

CRANE 項(xiàng)目的另一個(gè)重要方面是使用先進(jìn)的算法和控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)將能夠?qū)崟r(shí)處理大量數(shù)據(jù)，并對(duì)飛機(jī)的飛行做出快速調(diào)整。這將使飛機(jī)能夠快速準(zhǔn)確地響應(yīng)環(huán)境變化，例如湍流或陣風(fēng)。

CRANE 項(xiàng)目仍處于早期階段，我們可能還需要幾年時(shí)間才能看到第一架配備這些新技術(shù)的飛機(jī)。然而，這些新控制技術(shù)的潛在好處是巨大的，它們可能會(huì)導(dǎo)致新一代飛機(jī)比當(dāng)今存在的任何飛機(jī)都更安全、更高效、更強(qiáng)大。

關(guān)鍵詞：離子致動(dòng)器、合成射流、湍流控制、新一代飛行器

CONCERTO

CONCERTO是CONverged Collaborative Elements for RF Task Operations (用于無線電頻率任務(wù)操作的融合協(xié)作元素)的縮寫。

電磁頻譜 (EMS) 是現(xiàn)代社會(huì)的重要資源，因?yàn)樗糜诎ㄍㄐ拧?dǎo)航、傳感和成像在內(nèi)的廣泛應(yīng)用。本質(zhì)上，EMS 是電磁波可以傳播的頻率范圍，它包括從無線電波和微波到可見光和伽馬射線的一切。

電磁頻譜之間的干擾是一個(gè)嚴(yán)重的問題，因?yàn)轭l譜是一種有限的資源，并且隨著越來越多的設(shè)備和應(yīng)用程序使用無線通信，它變得越來越擁擠。這可能會(huì)導(dǎo)致依賴 EMS 的各種系統(tǒng)出現(xiàn)干擾、效率低下和性能下降。干擾會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降、數(shù)據(jù)傳輸緩慢，甚至信號(hào)完全丟失，進(jìn)而引發(fā)通信和導(dǎo)航系統(tǒng)中斷或故障，從而對(duì)公共安全、國家安全和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生重大影響。這種情況在軍用設(shè)備中體現(xiàn)的更為嚴(yán)重。因?yàn)檐娪孟到y(tǒng)處于保密性的考慮，各個(gè)部件往往是模塊化生產(chǎn)，大量的不同用途的離散雷達(dá)都是獨(dú)立設(shè)計(jì)、分別采購并集成在平臺(tái)上的，然后通過緊密耦合的硬件和軟件實(shí)現(xiàn)。但是這種方式在頻譜使用方面沒有得到很好的協(xié)調(diào)。隨著傳感器和通信設(shè)備的增加，單一設(shè)備對(duì)不同頻譜涉獵的很廣泛，導(dǎo)致相互之間產(chǎn)生了干擾。

CONCERTO 旨在通過開發(fā)新工具和技術(shù)來應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)更有效的 EMS 管理。

CONCERTO 的主要目標(biāo)之一是讓不同的軍事和民用組織能夠更加協(xié)作和高效地使用 EMS。這涉及開發(fā)用于頻譜共享的新技術(shù)，允許多個(gè)用戶在相同頻段內(nèi)操作而不會(huì)相互干擾。該項(xiàng)目還旨在開發(fā)新的軟件定義無線電 (SDR) 技術(shù)，該技術(shù)可以實(shí)時(shí)適應(yīng)不斷變化的 EMS 條件并優(yōu)化不同任務(wù)的性能。

為了解決這些問題，正在研究用于管理和優(yōu)化電磁頻譜使用的新技術(shù)和工藝。這包括開發(fā)更高效的通信協(xié)議，使用先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)來減少干擾，以及實(shí)施更好的監(jiān)控和管理系統(tǒng)來檢測和減輕干擾。

這個(gè)項(xiàng)目中使用了馬賽克戰(zhàn)爭的概念，這種概念重新配置防御系統(tǒng)和技術(shù)，以便它們可以快速部署以各種不同的組合來完成不同的任務(wù)。旨在模仿樂高積木和馬賽克藝術(shù)形式的適應(yīng)性。

馬賽克戰(zhàn)爭可以通過更靈活、更高效地使用可用頻譜資源來幫助優(yōu)化電磁頻譜 (EMS) 的使用。例如，馬賽克戰(zhàn)爭沒有依賴需要大量頻譜資源的大型集中式通信系統(tǒng)，而是強(qiáng)調(diào)使用可以在較窄頻段上運(yùn)行的小型分散式通信系統(tǒng)。此外，馬賽克戰(zhàn)爭可以通過更多地使用分布式和冗余系統(tǒng)來幫助減輕干擾并提高通信和傳感系統(tǒng)的彈性。通過使用多個(gè)可以在不同頻段或不同功率級(jí)別運(yùn)行的較小系統(tǒng)，馬賽克戰(zhàn)爭可以幫助減少干擾或干擾對(duì)關(guān)鍵系統(tǒng)的影響。

總的來說，CONCERTO 是一個(gè)重要的項(xiàng)目，它有可能在軍事和民用環(huán)境中提高無線通信和其他依賴 EMS 的操作的效率和有效性。通過開發(fā)用于 EMS 管理和優(yōu)化的新技術(shù)和技術(shù)，CONCERTO 可以幫助應(yīng)對(duì)擁擠和復(fù)雜的無線環(huán)境中日益增長的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：頻譜資源優(yōu)化、馬賽克戰(zhàn)爭

CSL

CSL是Cooperative Secure Learning (合作安全學(xué)習(xí)) 的縮寫。

機(jī)器學(xué)習(xí)需要大量數(shù)據(jù)來豐富模型。但豐富模型的數(shù)據(jù)集通常由不同方擁有，并受到隱私、安全、商業(yè)秘密或監(jiān)管要求的保護(hù)。同樣，應(yīng)用的 ML 模型（例如，分類器）通常由不同方擁有，并且可能是專有的，需要嚴(yán)格保護(hù)以減少輸入數(shù)據(jù)和建模結(jié)果暴露的威脅。由于這些限制，政府和私營部門的組織無法在模型培訓(xùn)和開發(fā)方面充分合作以獲得 ML 系統(tǒng)的最佳性能。CSL 項(xiàng)目涉及來自學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和政府組織的研究人員之間的合作，以開發(fā)用于安全和隱私保護(hù)機(jī)器學(xué)習(xí)的新技術(shù)。該項(xiàng)目旨在解決協(xié)作機(jī)器學(xué)習(xí)在多方因隱私或安全問題而無法直接共享數(shù)據(jù)的情況下所面臨的挑戰(zhàn)。

Cooperative Secure Learning (CSL) 將開發(fā)一種來保護(hù)希望安全地共享其信息以更好地為機(jī)器學(xué)習(xí)模型開發(fā)提供信息的實(shí)體社區(qū)之間的數(shù)據(jù)、模型和模型輸出的方法。CSL 尋求使多方合作以改進(jìn)彼此的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，同時(shí)確保每個(gè)實(shí)體的個(gè)人、預(yù)先存在的數(shù)據(jù)集和模型將保持私有。這項(xiàng)工作將側(cè)重于開發(fā)用于改進(jìn)機(jī)器學(xué)習(xí)模型的計(jì)算技術(shù)的工作原型，并提供支持隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)安全的見解和方法?；A(chǔ)算法將根據(jù)其準(zhǔn)確性和隱私性以及計(jì)算可行性進(jìn)行評(píng)估?？赡艿募夹g(shù)方法可以利用加密方法（例如，安全的多方計(jì)算，同態(tài)加密等）差異隱私和其他方法。CSL 的努力將顯著擴(kuò)展多組織機(jī)器學(xué)習(xí)功能，從而在不損害隱私的情況下構(gòu)建更明智和更強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)模型。

Cooperative Secure Learning (CSL) 是一種協(xié)作式機(jī)器學(xué)習(xí)框架，多方在分布式環(huán)境中共同訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型。參與機(jī)器學(xué)習(xí)過程的各方可能是不同的組織或個(gè)人，他們出于隱私或安全方面的考慮不想共享他們的數(shù)據(jù)。CSL 提供了一種協(xié)作和訓(xùn)練模型的方法，同時(shí)保護(hù)各方擁有的數(shù)據(jù)的隱私。

CSL 項(xiàng)目是 DARPA 推動(dòng)安全和隱私保護(hù)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)發(fā)展的更廣泛努力的一部分。

該項(xiàng)目有幾個(gè)目標(biāo)，包括為安全多方計(jì)算 (MPC) 開發(fā)新的加密技術(shù)，開發(fā)可以處理加密數(shù)據(jù)的新機(jī)器學(xué)習(xí)算法，以及探索差分隱私的新方法。該項(xiàng)目還涉及開發(fā)一個(gè)原型 CSL 平臺(tái)，不同組織可以使用該平臺(tái)在機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)上進(jìn)行協(xié)作，同時(shí)保護(hù)其數(shù)據(jù)的隱私和安全。

CSL 結(jié)合使用加密技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法來實(shí)現(xiàn)安全協(xié)作。加密技術(shù)，例如安全多方計(jì)算 (MPC) 和同態(tài)加密，允許各方在不向彼此透露數(shù)據(jù)的情況下進(jìn)行協(xié)作。CSL 中使用的機(jī)器學(xué)習(xí)算法旨在處理加密數(shù)據(jù)，這允許各方在不解密數(shù)據(jù)的情況下聯(lián)合訓(xùn)練模型。

CSL 有不同的變體，每個(gè)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和局限性。例如，聯(lián)合學(xué)習(xí)是 CSL 的一種變體，涉及多方一起訓(xùn)練模型，同時(shí)將數(shù)據(jù)保存在自己的設(shè)備上。差分隱私是 CSL 的另一種變體，它涉及向數(shù)據(jù)添加噪聲以防止重新識(shí)別個(gè)人。

總之，合作安全學(xué)習(xí) (CSL) 是一種協(xié)作式機(jī)器學(xué)習(xí)框架，允許多方一起訓(xùn)練模型，同時(shí)保護(hù)其數(shù)據(jù)的隱私和安全。CSL 結(jié)合使用加密技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，并且 CSL 有不同的變體，在隱私、安全性和準(zhǔn)確性之間提供不同的權(quán)衡。

這個(gè)項(xiàng)目在2017年發(fā)起，并在2021年結(jié)項(xiàng)。雖然 CSL 項(xiàng)目可能沒有完全實(shí)現(xiàn)其所有目標(biāo)，但它為開發(fā)安全和保護(hù)隱私的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)做出了重大貢獻(xiàn)。作為該項(xiàng)目的一部分而開發(fā)的研究和原型可能會(huì)繼續(xù)對(duì)未來安全機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的開發(fā)產(chǎn)生影響。

關(guān)鍵詞：機(jī)器學(xué)習(xí)、隱私保護(hù)、安全學(xué)習(xí)

Cornerstone

在戰(zhàn)斗中，士兵特別容易遭受創(chuàng)傷性腦損傷 (TBI) 的傷害。據(jù)估計(jì)，在最近的沖突中，所有戰(zhàn)斗傷亡的 22% 都是由 TBI 造成的。TBI 會(huì)對(duì)認(rèn)知功能產(chǎn)生嚴(yán)重的長期影響，并會(huì)增加患阿爾茨海默病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的風(fēng)險(xiǎn)。導(dǎo)致人身和醫(yī)療保健基礎(chǔ)設(shè)施的長期負(fù)擔(dān)衰弱。目前，TBI 的治療還沒有通過 II 期臨床試驗(yàn)。目前針對(duì)TBI的干預(yù)措施完全依賴于身體保護(hù)措施，例如裝甲車和笨重的頭盔，治療僅限于身體和/或心理康復(fù)方案，收效甚微。

Cornerstone 計(jì)劃旨在制定安全有效的綜合對(duì)策以防止腦損傷。更準(zhǔn)確地說是預(yù)防軍事人員創(chuàng)傷性腦損傷 (TBI) 的研究。

Cornerstone 計(jì)劃于 2019 年啟動(dòng)，為期五年。該計(jì)劃涉及來自學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和政府組織的研究人員之間的合作，以開發(fā)用于預(yù)防軍事人員 TBI 的新技術(shù)。該計(jì)劃包括兩個(gè)主要重點(diǎn)領(lǐng)域：

了解 TBI 的生物學(xué)機(jī)制：該重點(diǎn)領(lǐng)域旨在提高我們對(duì) TBI 潛在生物學(xué)機(jī)制的理解。這包括識(shí)別 TBI 的生物標(biāo)志物，研究沖擊波對(duì)腦組織的影響，以及了解 TBI 如何導(dǎo)致長期認(rèn)知障礙。

開發(fā)預(yù)防 TBI 的技術(shù)：該重點(diǎn)領(lǐng)域旨在開發(fā)預(yù)防 TBI 的新技術(shù)。這包括開發(fā)頭盔和其他防護(hù)裝備的新材料，開發(fā)檢測和減輕沖擊波的新技術(shù)，以及開發(fā)預(yù)防和治療 TBI 的新療法。當(dāng)一個(gè)人遭受腦損傷時(shí)，它會(huì)引發(fā)一系列類似于多米諾骨牌效應(yīng)的復(fù)雜狀況。這在接觸后幾毫秒內(nèi)開始，在細(xì)胞或分子水平上產(chǎn)生初始反應(yīng)，然后是一組呈指數(shù)級(jí)增長的獨(dú)立、不同和平行的病癥，這些病癥可以持續(xù)數(shù)周或數(shù)月，每個(gè)病癥都需要單獨(dú)處理。Cornerstone 旨在針對(duì)受傷后幾毫秒的初始反應(yīng)，從而減少同時(shí)治療多個(gè)目標(biāo)的需要。

當(dāng)一個(gè)人遭受腦損傷時(shí)，它會(huì)引發(fā)一系列類似于多米諾骨牌效應(yīng)的復(fù)雜狀況。這在接觸后幾毫秒內(nèi)開始，在細(xì)胞或分子水平上產(chǎn)生初始反應(yīng)，然后是一組呈指數(shù)級(jí)增長的獨(dú)立、不同和平行的病癥，這些病癥可以持續(xù)數(shù)周或數(shù)月，每個(gè)病癥都需要單獨(dú)處理。Cornerstone 旨在針對(duì)受傷后幾毫秒的初始反應(yīng)，從而減少同時(shí)治療多個(gè)目標(biāo)的需要。

作為 Cornerstone 計(jì)劃的一部分，研究人員正在努力開發(fā)新的和改進(jìn)的頭盔設(shè)計(jì)，以提供更好的 TBI 保護(hù)。這包括使用可以更好地吸收和分散沖擊力的先進(jìn)材料，例如復(fù)合材料和陶瓷，以及可以檢測和測量頭盔佩戴者在沖擊過程中所受力的新傳感器技術(shù)。研究人員還在探索改善頭盔合身性和舒適性的方法，以及它們與防彈衣等其他防護(hù)裝備的整合能力。

除了頭盔設(shè)計(jì)外，Cornerstone 計(jì)劃還專注于開發(fā)有助于預(yù)防或減輕 TBI 影響的新技術(shù)和治療方法，例如可以實(shí)時(shí)檢測 TBI 跡象的可穿戴傳感器，以及新的藥物和療法可以幫助保護(hù)大腦免受傷害或促進(jìn)受傷后的恢復(fù)。

總的來說，DARPA Cornerstone 計(jì)劃是一項(xiàng)旨在預(yù)防軍事人員創(chuàng)傷性腦損傷的重要舉措。通過專注于了解 TBI 的生物學(xué)機(jī)制、開發(fā)預(yù)防新技術(shù)以及改進(jìn)培訓(xùn)和教育，該計(jì)劃旨在降低 TBI 的發(fā)病率并改善軍事人員的長期健康結(jié)果。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)傷性腦損傷、頭盔防護(hù)

附：DARPA簡介

DARPA，全稱Defense Advanced Research Projects Agency，也就是美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局。從歷史起源來看，DARPA是典型美蘇冷戰(zhàn)的產(chǎn)物。蘇聯(lián)在1957年率先發(fā)射了人類第一顆人造衛(wèi)星Sputnik 1，正式開啟了太空時(shí)代。為了和蘇聯(lián)擼起袖子展開競爭，當(dāng)時(shí)的總統(tǒng)艾森豪威爾在1958年2月7日，聯(lián)合學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和軍方創(chuàng)建了DARPA。承諾從那時(shí)起，美國將成為戰(zhàn)略技術(shù)意外的發(fā)起者，而不是受害者角色。DARPA 一直不辱使命，堅(jiān)持一項(xiàng)獨(dú)特而持久的使命：對(duì)美國國家安全的突破性技術(shù)進(jìn)行關(guān)鍵投資。DARPA屬于典型的軍民融合機(jī)構(gòu)，所以在DARPA成立的50多年來，投資的項(xiàng)目無數(shù)，而且相當(dāng)多的項(xiàng)目都超出了軍方的需求。比如我們現(xiàn)在熟知的ARPANET（互聯(lián)網(wǎng)等等前身）、GPS、自動(dòng)語音識(shí)別和我們前幾期提到的波士頓動(dòng)力的多足機(jī)器人都是DARPA投資的杰作。其實(shí)遠(yuǎn)不限于此，現(xiàn)代科技的任何一個(gè)角落，幾乎都有DARPA的影子。《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》稱 DARPA 是“塑造了現(xiàn)代世界”的機(jī)構(gòu)。

更詳細(xì)介紹請(qǐng)參見：聊聊美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局正在投資的項(xiàng)目(一)