Forskning afdækker lovlignende udvikling af våbenteknologier

At forudse teknologien og våbensystemerne i vores fremtidige hær er måske ikke helt skræmmende, ny forskning fra hæren.

Tendenser i udviklingen af ​​våbensystemer fra den tidlige armbrøstmand til en musket til en militær tank kan hjælpe med at forudsige vores fremtidige systemer, ifølge en ny undersøgelse, der vil blive offentliggjort i Journal of Defense Modeling and Simulation , "Mod universelle love for teknologisk udvikling:modellering af flere århundredes fremskridt i mobile Direct Fire-systemer."

"En række lovlignende regelmæssigheder er kendt for at gælde for både teknologiske og naturligt fremkommende komplekse systemer, " sagde Dr. Alexander Kott, forfatter til papiret og en forsker ved U.S. Army Combat Capabilities Development Command's Army Research Laboratory. "At identificere disse regelmæssigheder kan hjælpe med lang rækkevidde teknologi prognoser, hvilket dette papir illustrerer ved at udforske to systemer, der kan dukke op 30 år ude i fremtiden."

Visse ydeevnemål for teknologiske systemer udviser ofte et eksponentielt - og nogle gange supereksponentielt - vækstmønster over tid, sagde Kott. Et særligt velkendt eksempel på en sådan regelmæssighed er Moores lov, som siger, at et præstationsmål for en computerchip fordobles cirka hvert andet år. Mange andre teknologier følger en lignende lov om eksponentiel vækst.

Såkaldte allometriske relationer er en anden klasse af lovlignende regelmæssigheder. Tit, der eksisterer et universelt forhold mellem organismens skala og dens forskellige egenskaber, anvendelig på tværs af flere organismer af vidt forskellige skalaer, sagde Kott. For eksempel, Kleibers lov siger, at for langt de fleste dyr - fra lille mus til kæmpe elefant - skalerer organismens stofskifte omtrent til 3/4 af organismens masse, og dataene for alle sådanne organismer falder på den samme kurve.

Denne forskning undersøger, om en enkelt regelmæssighed af teknologisk vækst kan gælde for teknologier af vidt forskellige skalaer, over en periode på flere århundreder. Kott undersøgte en samling af forskellige våbensystemer, han beskriver som de mobile direkte ildsystemer. Disse omfatter vidt forskellige familier af teknologier, der spænder over perioden 1300-2015 CE:Soldater bevæbnet med våben lige fra buer til stormgeværer; fodartilleri og hesteartilleri; bugserede panserværnskanoner; selvkørende panserværns- og overfaldskanoner; og tanke.

Ultimativt, denne forskning viser, at Ja, en enkelt, ukompliceret regelmæssighed beskriver den historiske vækst af denne ekstremt brede samling af systemer. Mange, vidt forskellige familier af våbensystemer - fra en bowman til en tank - falder omtrent på samme kurve, en simpel funktion af tiden. I modsætning til en konventionel kurve for eksponentiel vækst over tid, denne regelmæssighed afhænger også af den fysiske skala (specifikt, masse) af de teknologiske artefakter. Dette antyder en generel model, der forener allometriske relationer (såsom Kleibers lov) og eksponentielle vækstrelationer (såsom Moores lov).

"Mig bekendt, ingen tidligere forskning beskriver en regelmæssighed i den tidsmæssige vækst af teknologi, der dækker så vidt forskellige teknologier, af vidt forskellige fysiske skalaer, og over en så lang periode af historien, " sagde Kott. "Men, en sådan regelmæssighed bør tages med en vis forsigtighed. Du kan ikke bruge det som en designguide. Der er meget mere til et godt system end en meget sparsommelig præstationstal, vi bruger i vores model. Fortolkninger af modellen kræver omhu."

Denne forskning antyder en mulighed for, at selv bredere samlinger af teknologifamilier kan udvikle sig historisk i overensstemmelse med, hvad man kan kalde universelle love for teknologisk evolution, og giver relaterede forskningsspørgsmål til yderligere undersøgelse.

"Det, jeg finder interessant ved resultaterne af dette papir, " sagde Dr. Bruce West, den amerikanske hærs chefmatematiker, "er det fra det evolutionære allometriske perspektiv, dette er det første sæt empiriske data, der viser eksistensen af ​​en stærkt tidsafhængig allometrisk koefficient. Jeg forudså en sådan tidsafhængighed i mine tidligere papirer, og her er en klar empirisk bekræftelse."

Kott funderer over denne lovlignende, men hidtil ukendte tendens.

"Set i bakspejlet, " han sagde, "dette mange århundrede, flerskala regelmæssighed er måske ikke så overraskende, men på en eller anden måde har ingen bemærket dette før. Måske, fremtiden er ikke et stille mysterium. Det taler til os fra fortiden, blidt."