Нано-, био-, информационные, когнитивные технологии

Нанотехнологии

К нанотехнологиям относят технологии, которые позволяют реализовывать модификацию материалов, создавать наноматериалы и внедрять их в различные процессы, с целью повышения эффективности их функционирования.

Сущность нанотехнологий можно отразить следующими положениями:

• использование в технологиях атомного сообщения молекул;
• проведение локальной стимуляции химических реакций на молекулярном уровне.
• опора на физические законы, в частности, законы квантовой механики.

Целями разработки и практического внедрения нанотехнологий являются:

• получения наноматериалов с заданной структурой и свойствами;
• использование наноматериалов в конкретных процессах, по заданным параметрам и свойствам;
• разработка наноматериалов определенной структуры, исходя из их планируемого применения;
• проведение контрольных мероприятий на этапе разработки и внедрения наноматериалов, касающихся их структуры и свойств;
• повышение эффективности различных процессов;
• рост наукоемкости применяемых технологий.

Нанотехнологии приобретают широкое распространение в современном обществе. Они находят активное применение в области медицины, электроники, экологии, позволяют создавать нанопроцессоры с низким уровнем энергопотребления и существенно более высокой производительностью.

Биотехнологии и их практическое применение

Биотехнологии – это направление научно-технического прогресса, основанное на применении биологических процессов и систем в производственной сфере в целях обеспечения безопасности производства для окружающей среды, повышения его качества и создания полезных для человека продуктов, лекарственных препаратов.

Биотехнологии позволяют создавать товары, наделенные такими характеристиками, которые обеспечивают их безопасное для здоровья человека потребление. Кроме того, они обеспечивают технологическое использование микроорганизмов.

Биотехнология формируется на стыке нескольких наук: микробиологии, молекулярной биологии, генетической инженерии, химической технологии и ряда других наук. Она является следствием потребности социальной сферы в новых технологиях и продуктах, потребностей экономической сферы в снижении стоимости производства и цены продуктов народного хозяйства.

Продукты биотехнологии основаны на применении биологических объектов в процессе производства новой продукции или их использовании в его технологическом оснащении.

Целевыми ориентирами развития биотехнологии выступают:

1. Поддержание и активизация путей обмена клеток, ведущих к накоплению целевых продуктов при заметном подавлении других реакций обмена у культивируемого организма.
2. Разработка клеток и их составных частей в целях изменения сложных молекул для их безопасного внедрения в продукты.
3. Углубление и совершенствование генетической инженерии, данные которой находят активное применение в сфере НИОКР.
4. Построение безотходных и экологически безопасных биотехнологических процессов.
5. Совершенствование и оптимизация аппаратурного оснащения биотехнологических процессов с целью достижения максимальных выходов конечных продуктов при культивировании лекарственных видов с измененной наследственностью, полученными методами клеточной и генной инженерии.
6. Развитие технологических процессов, повышение их качества и итогов практического использования за счет внедрения биотехнологий.

Важная роль биотехнологий прослеживается в фармацевтическом производстве. Биотехнологии позволяют изменять способы производства лекарственной продукции, разрабатывать новые препараты, вакцины, направленные на борьбу с серьезными и опасными для жизни вирусными заболеваниями.

Информационные технологии

Информационные технологии (ИТ) — это процессы, в основе которых лежит сбор и обработка информации, ее накопление, обработка, хранение, обеспечивающие фундамент разработки инновационной продукции, различных видов деятельности в целях повышения их качества.

Информационные технологии ориентированы на повышение качества и продуктивности использования информационных ресурсов в различных сферах и направлениях деятельности.

Ведущим целевым ориентиром развития информационных технологий является совершение направленных действий по переработке первичной информации в информацию, необходимую пользователю.

Использование информационных технологий опирается на компьютерные средства и гаджеты, программные продукты, обеспечивающие сбор, хранение, обработку и реализацию информационных ресурсов по различных каналам связи.

По своей структуре информационные технологии представлены двумя компонентами:

1. Аппаратное обеспечение. Оно связано с физическими параметрами используемой техники для обработки информации. Сюда входит ее конфигурация, вычислительные системы и иные системы.
2. Программное обеспечение. Оно представлено алгоритмами, закономерностями работы технического оборудования. Сюда входят и программы, соглашения, стандарты и правила пользования, направленные на координацию отдельных задач и процесса в целом.

Когнитивные технологии

Когнитивные технологии – это способы организации деятельности, функционирования различных процессов, включающие их принципы и закономерности, а, также, алгоритмы достижения целей за счет использования инновационных технологий, данных научного прогресса и прогрессивных технологий, учета состояния человека и его восприятия окружающего мира, работы мозга в конкретных ситуациях.

Когнитивные технологии основаны, прежде всего, на информации. Они отличаются от познавательных тем, что познание происходит в новой информационной среде. Это не только люди, природа, техника, знаки (книги), но и компьютеры и сети (социальные и компьютерные).

При этом данные технологии учитывают психологию личности и различные реакции человеческого организма. Они исследуют процессы познания и анализируют мировосприятие человека. Это позволяет создавать устройства, которые отслеживают работу мозга, учитывают восприятие мира. Когнитивные технологии представлены графическими интерфейсами, нейровизуализацией, мозго-машинными ассистентами, когнитивными помощниками и др.