Uma característica composta - soma ponderada dos logaritmos da massa dos sistemas militares, Rapidez, alcance efetivo, equipe técnica, taxa de fogo e energia cinética do projétil - cai aproximadamente na mesma curva para uma ampla gama de tipos de sistema. Isso ocorre apesar de grandes diferenças na escala física dos sistemas e tecnologias subjacentes, por mais de sete séculos. Crédito:gráfico do Exército dos EUA
Antecipar a tecnologia e os sistemas de armas de nosso futuro Exército pode não ser totalmente assustador, novas descobertas de pesquisa do Exército.
As tendências na progressão dos sistemas de armas do primeiro besteiro a um mosquete e a um tanque militar podem ajudar a prever nossos sistemas futuros, de acordo com um novo estudo a ser publicado no Journal of Defense Modeling and Simulation , "Rumo às Leis Universais da Evolução da Tecnologia:Modelagem de Avanços de Vários Séculos em Sistemas Móveis de Fogo Direto."
"Uma série de regularidades semelhantes a leis são conhecidas por se aplicarem a sistemas complexos tecnológicos e naturalmente emergentes, "disse o Dr. Alexander Kott, autor do artigo e pesquisador do Laboratório de Pesquisa do Exército do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA. "Identificar essas regularidades pode ajudar na previsão de tecnologia de longo alcance, que este artigo ilustra explorando dois sistemas que podem surgir 30 anos no futuro. "
Certas medidas de desempenho de sistemas tecnológicos costumam exibir exponencial - e às vezes superexponencial - padrão de crescimento ao longo do tempo, Kott disse. Um exemplo particularmente conhecido de tal regularidade é a Lei de Moore, que afirma que uma medida de desempenho de um chip de computador dobra aproximadamente a cada dois anos. Muitas outras tecnologias seguem uma lei semelhante de crescimento exponencial.
As chamadas relações alométricas são outra classe de regularidades semelhantes a leis. Muitas vezes, existe uma relação universal entre a escala do organismo e seus vários atributos, aplicável em vários organismos de escalas amplamente diferentes, Kott disse. Por exemplo, a Lei de Kleiber afirma que, para a grande maioria dos animais - do minúsculo camundongo ao enorme elefante - a taxa metabólica do organismo atinge aproximadamente 3/4 da potência da massa do organismo, e os dados para todos esses organismos caem na mesma curva.
Esta pesquisa explora se uma única regularidade de crescimento tecnológico pode ser aplicada a tecnologias de escalas amplamente diferentes, ao longo de um período de vários séculos. Kott investigou uma coleção de diversos sistemas de armas que ele descreve como os sistemas móveis de fogo direto. Isso inclui famílias amplamente diferentes de tecnologias que abrangem o período de 1300-2015 dC:Soldados armados com armas que variam de arcos a rifles de assalto; artilharia a pé e artilharia a cavalo; armas anti-tanque rebocadas; canhões antitanques e de assalto autopropelidos; e tanques.
Em última análise, esta pesquisa descobriu que, na verdade, um único, regularidade descomplicada descreve o crescimento histórico desta coleção extremamente ampla de sistemas. Múltiplo, famílias amplamente diferentes de sistemas de armas - de um arqueiro a um tanque - caem aproximadamente na mesma curva, uma simples função de tempo. Ao contrário de uma curva convencional de crescimento exponencial com o tempo, esta regularidade também depende da escala física (especificamente, massa) dos artefatos tecnológicos. Isso sugere um modelo geral que une relações alométricas (como a Lei de Kleiber) e relações de crescimento exponencial (como a Lei de Moore).
"No meu conhecimento, nenhuma pesquisa anterior descreve uma regularidade no crescimento temporal da tecnologia que cobre tecnologias tão amplamente diferentes, de escalas físicas amplamente diferentes, e ao longo de um período tão longo da história, "Kott disse." No entanto, tal regularidade deve ser tomada com certo cuidado. Você não pode usá-lo como um guia de design. Um bom sistema é muito mais do que uma figura muito parcimoniosa de desempenho que usamos em nosso modelo. As interpretações do modelo requerem cuidado. "
Uma característica composta de sistemas militares amplamente diferentes, de um arqueiro medieval a um tanque moderno, cai aproximadamente em uma linha reta em uma ampla gama de escalas físicas e períodos históricos (1300-2015 EC). A ordenada é uma soma ponderada dos logaritmos da taxa de fogo de um sistema militar, energia cinética do projétil, Rapidez, alcance efetivo, e tamanho da tripulação. A abscissa combina o logaritmo da massa de um sistema e uma função linear por partes do momento em que o sistema apareceu. Crédito:gráfico do Exército dos EUA
Esta pesquisa sugere a possibilidade de que coleções ainda mais amplas de famílias de tecnologia podem evoluir historicamente de acordo com o que pode ser chamado de leis universais de evolução tecnológica, e fornece questões de pesquisa relacionadas para uma investigação mais aprofundada.
"O que acho interessante sobre as descobertas deste artigo, "disse o Dr. Bruce West, o matemático chefe do Exército dos EUA, "é que, da perspectiva alométrica evolutiva, este é o primeiro conjunto de dados empíricos que demonstram a existência de um coeficiente alométrico fortemente dependente do tempo. Eu antecipei essa dependência do tempo em meus trabalhos anteriores, e aqui está uma confirmação empírica clara. "
Kott reflete sobre essa tendência legal, mas até então desconhecida.
"Em retrospectiva, " ele disse, "neste multi-século, a regularidade em várias escalas pode não ser tão surpreendente, mas de alguma forma ninguém percebeu isso anteriormente. Possivelmente, o futuro não é um mistério silencioso. Fala-nos do passado, suavemente. "
