Il campo di battaglia del futuro sarà complesso, con montagne di dati che si muovono rapidamente tra i comandanti, centri operativi e il combattente congiunto. In questo multiforme ambiente, I ricercatori dell'esercito ei loro partner stanno cercando soluzioni.

Il laboratorio di ricerca dell'esercito degli Stati Uniti ha formato un'alleanza nel 2010 con università e industria per consentire "progressi rivoluzionari" nella tecnologia dei sistemi del soldato unendo neuroscienze, psicologia, ingegneria e fattori umani per fornire tali soluzioni.

"Gli esseri umani semplicemente non possono elaborare la quantità di informazioni potenzialmente disponibili, " ha detto il dottor Jonathan Touryan, il manager dell'alleanza collaborativa e un neuroscienziato presso la direzione della ricerca umana e dell'ingegneria del laboratorio presso l'APG. "Ancora, gli esseri umani rimangono impareggiabili nella loro capacità di adattarsi in situazioni complesse e dinamiche, come un ambiente di battaglia. Abbiamo bisogno di una maggiore capacità per essere in grado di stimare e prevedere la variabilità umana, comportamento e intenti in diversi contesti".

Touryan ha affermato che i ricercatori stanno lavorando su nuove tecnologie che consentiranno un'integrazione più fluida con agenti intelligenti, che sfruttano l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico.

"In teoria, gli agenti intelligenti avranno una potenza di calcolo parallela molto maggiore di quella degli umani, " ha detto. "Nello sviluppo dei principi di integrazione uomo-agente, speriamo di accentuare i punti di forza di entrambi mitigando le debolezze individuali".

L'alleanza, che durerà ancora per due anni, ha recentemente tenuto un consiglio biennale di gestione della ricerca in cui la leadership del laboratorio ei loro partner hanno esaminato i progressi finora e hanno immaginato il percorso da seguire.

"Questa alleanza consiste nel prendere tutto ciò che abbiamo imparato nel campo delle neuroscienze e della neurotecnologia e spostarlo fuori dal laboratorio e metterlo nel mondo reale:contesti rilevanti per l'esercito e ambienti del mondo reale, " Disse Touriano.

Durante la revisione, i partecipanti hanno assistito a dimostrazioni di successi di ricerca, come uno studio per valutare l'efficacia delle comunicazioni in una situazione di vita o di morte. Dotato di sensori che guardano il corpo e in particolare il cervello, un guidatore e un passeggero guidavano su e giù per un'autostrada trafficata mentre il passeggero comunicava informazioni.

"Ciò che ci interessa fare è capire se possiamo osservare la sincronia tra le fisiologie - la risposta del cervello o la risposta della frequenza cardiaca - tra il guidatore e il passeggero, e usa quella sincronia per prevedere se il conducente ricorderà le informazioni che il passeggero gli sta dicendo al termine del viaggio, " ha detto il dottor Jean Vettel, un neuroscienziato dell'esercito. "Abbiamo bisogno di una maggiore capacità per essere in grado di stimare e prevedere la variabilità umana, comportamento e intenti in diversi contesti. Questo significa persone, individui, ambienti e gruppi”.

L'esperimento ha utilizzato anche uno strumento di visualizzazione unico sviluppato in laboratorio. Conosciuto come CLIVE, o Interfaccia di illuminazione personalizzabile per la visualizzazione di EEG, o onde cerebrali, lo strumento mostra quanto bene sono sincronizzati due cervelli.

"Mentre CLIVE mostrava questa sincronizzazione attraverso il cervello, sappiamo come neuroscienziati che certe regioni del cervello sono implicate in particolari compiti, " ha detto il dottor Javier Garcia, un neuroscienziato dell'esercito. "Ogni volta che è giallo significa che c'è un'elevata sincronia in quella particolare regione del cervello tra il passeggero e il conducente. Ogni volta che è blu, c'è una bassa sincronia tra il passeggero e il guidatore".

Con 244 luci LED individuali, CLIVE può ritrarre molti colori e intensità.

"Una delle sfide è che spesso è molto difficile per noi spiegare o visualizzare cosa sta succedendo nel cervello delle persone ad altre persone che non sono scienziati, " ha detto il dottor David Hairston, un neuroscienziato dell'esercito. "Questo è stato un modo creativo con cui abbiamo escogitato per mostrare alle persone cosa sta realmente accadendo nella testa di qualcuno quando stanno facendo diversi tipi di attività".

In un'altra dimostrazione, un partecipante con sensori di onde cerebrali ha partecipato a una simulazione al computer mentre i ricercatori hanno introdotto distrazioni esterne e misurato come ha reagito il suo cervello.

"Questa è una sfida enorme perché si tratta di segnali elettrici molto sottili che possono essere sommersi da un intero numero di altri processi, movimenti fisici o cambiamenti nell'ambiente, e abbiamo sviluppato tecnologie che ci consentono di misurare questi segnali, sia dal lato del sensore fisico che attraverso l'elaborazione del segnale, " Disse Touriano.

Come programma di ricerca scientifica di base con molte potenziali applicazioni, gli scienziati hanno affermato che è difficile sapere esattamente come la loro ricerca si tradurrà in tecnologia nel futuro esercito.

"All'interno dell'attuale spazio di missione dell'esercito, man mano che i sistemi autonomi diventano più prevalenti, un crescente carico cognitivo sarà posto sul Soldato mentre si impegnano con sistemi autonomi e mantengono la consapevolezza della situazione, "Ha detto Touryan. Più riusciamo a capire come il cervello elabora queste informazioni, meglio capiremo come comunicare con altri agenti intelligenti".

L'alleanza, ufficialmente conosciuta come Cognition and Neuroergonomics Collaborative Technology Alliance, ha sette organizzazioni principali come membri del consorzio e un certo numero di istituzioni come sub-aggiudicatari. Sono principalmente istituzioni accademiche come l'Università della Florida, l'Università della California a San Diego, Columbia University e l'Università del Texas, San Antonio così come partner internazionali e una serie di programmi più piccoli con altre università e piccole imprese.

"La collaborazione è, Penso, essenziale perché i nostri partner accademici hanno un'ampia comprensione dello spazio dei problemi scientifici - hanno intuizioni e risorse uniche, quindi sono partner eccellenti quando eseguono la ricerca scientifica di base, " Touryan ha detto. "Noi (ARL) forniamo competenze e conoscenze complementari all'interno dello spazio dei problemi dell'esercito e delle lacune critiche che devono essere affrontate nella nostra ricerca. Insieme possiamo sviluppare piani di progetto combinati e programmi di ricerca che spingano avanti la scienza in un modo che porti alla transizione tecnologica che sarà utile nei futuri sistemi del Soldato".