Нбикс что это такое
Блоги
На СВОЁМ Месте
Дверь в БУДУЩЕЕ
Вышел 14-й номер журнала «НБИКС-НТ»
Логарифмическая Относительность ЖИЗНИ
( Без)Сознательное Терраформирование Р.
Введение в NBICS-технологии
Введение в NBICS -технологии
(первая глава книги «Нано, био, инфо, когно, социо ( NBICS ) – технологии для Мира и Войны»).
Технологическими, социальными, политическими, экономическими последствиями этих технологий в мире активно занимаются очень много специалистов разного профиля (философы, социологи, физики, химики, материаловеды, культурологи и многие другие), издаются монографии, публикуются сотни, а то и тысячи статей, проводятся конференции, создаются институты, открываются новые междисциплинарные специальности и кафедры, создаются ассоциации и общества. В повседневной практике реализуются результаты этих технологий, оцениваемые в баснословных прибылях, формируются национальные и международные программы развития и управления этим комплексом технологий.
К сожалению, в России экономика находится в глубоком системном кризисе, особенно в перерабатывающих отраслях. В стране произошла деиндустриализация, роль прорывных (да и не только прорывных, а и традиционных) технологий очень слаба, а на мировом уровне просто незаметна. Наша Родина оказалась на обочине научно-технического развития цивилизованной части человечества. Меня очень беспокоят наши внутренние проблемы: деиндустриализация, тогда как золотой миллиард въезжает в седьмой технологический уклад; зависимость экономики от добывающих отраслей; ужасающая глобальная коррупция; исчезновение сельского хозяйства; уничтожение отраслевой, академической науки, среднего и высшего образования.
Определения и понятия NBIC S -технологий.
Нанонаука, нанотехнологии, наноиндустрия начали формироваться в третьей четверти XX века, но эмпирическая, эвристическая нанотехнология в отдельных областях практики использовалась издавна. Цветные витражи средневековых храмов на основе наночастиц золота, булатная сталь клинков, древние чернила китайцев из наночастиц сажи – лишь малая часть примеров нанотехнологий прошлых веков.
Основные характеристики нанотехнологий:
– Нанотехнологии продолжают экспоненциально развиваться по вертикали от науки к технологии, горизонтально расширяясь в такие области как сельское хозяйство, текстиль, отдых, спорт, нанофотоника, метаматериалы, спинтроника и многое многое другое, про что мы сейчас даже не догадываемся.
– Нанотехнологии позволяют создавать и реализовывать принципиально новые проекты венчурного характера, открывать производства с принципиально новыми методами: 3d-printing, прототипирование и прочее.
Рисунок 1. Связь нанотехнологий с различными областями науки и практики.
Рисунок 2. Цели нанотехнологий.
На рисунке 1 показана связь нанотехнологий с различными областями науки и практики. На рисунке 2 показано, какие творческие цели ставились, решались и будут решаться в сфере нанотехнологий в период 2000-2030 годов.
Биотехнологии. Использование живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии. Биотехнологии использовались человеком эмпирически в производстве продуктов питания (молочнокислая продукция, хлеб, алкогольные напитки и другое) еще на самых ранних стадиях цивилизации. Современные биотехнологии и, конечно, генная инженерия, энзимология в разных областях (медицина, производство лекарств, продуктов питания) научно обоснованы и широко используются с середины XX века.
Рисунок 3. Связь биотехнологий с различными областями науки и практики.
Рисунок 4. Цели биотехнологий.
На рисунке 3 показана связь биотехнологий с различными областями науки и практики. На рисунке 4 показано, какие творческие цели ставились, решались и будут решаться в сфере биотехнологий в период 2000-2030 годов.
Информационные технологии. Методы эффективной обработки, хранения, анализа и использования информации. Одна из самых молодых технологий середины прошлого и начала XXI века, без которой невозможно представить жизнь современного человека (Интернет, мобильные телефоны и другое). Вопросы информационных технологий напрямую в этой книге затрагиваться не будут, поскольку автор непрофессионал в этой области.
Рисунок 5. Связь когнитивных технологий с различными областями науки и практики.
Рисунок 6. Цели когнитивных технологий.
На рисунке 5 показана связь когнитивных технологий с различными областями науки и практики. На рисунке 6 показано, какие творческие цели ставились, решались и будут решаться в сфере когнитивных технологий в период 2000-2030 годов.
Социальные технологии. Методы решения социальных проблем, направленных на формирование условий жизни и развития общества, общественных отношений, социальной структуры с целью обеспечения потребностей человека, создания условий для реализации его потенциальных способностей и интересов, с учетом одобренной обществом системы ценностей и взаимосвязи между общественным прогрессом и экономическим развитием.
Если по-простому, одной фразой сказать, чем занимаются специалисты каждой составляющей NBICS-технологий, то получится где-то так: ученый когнитивист – думает, ученый нанотехнолог – делает, ученый биотехнолог – вооружает, ученый информационщик – мониторит и контролирует, ученый социолог – обращает успехи технологий на пользу человека и общества. Конечно, все эти специалисты, а не только когнитивисты, думают и все они, а не только нанотехнологи, делают, а все вместе они творят будущее человечества.
Рисунок 7. Связи внутри NBICS -технологий.
Рисунок 8. Связи между NBIC S -технологиями с выходом на бионику, как пример конвергенции технологий.
Как можно видеть, образуется очень сложный научно-практический кластер, между составляющими которого происходит конвергенция, приводящая к лавинообразному появлению открытий, изобретений, новых технологий и продуктов в различных областях (практически во всех) человеческой деятельности.
Текст полностью – 49 страниц.
Публикации
Введение в НБИКС-технологии
Кричевский Г.Е.
доктор технических наук, профессор,
Вице-президент Нанотехнологического общества России,
Аннотация: данная статья является частью книги «НБИКС-технологии для Мира и Войны» (Г.Е. Кричевский, Ламберт, 2017, 634 с.). В статье рассматриваются основы НБИКС-технологий, приводятся основные термины и понятия этого комплекса науки и техники (конвергенция, дивергенция, синергия, сингулярность), подчеркивается, что междисциплинарность является трендом современного развития науки, техники и общества, указываются перспективы развития НБИКС-технологий в XXI веке. Если по-простому, одной фразой сказать, чем занимаются специалисты каждой составляющей NBICS-технологий, то получится где-то так: ученый когнитивист – думает, ученый нанотехнолог – делает, ученый биотехнолог – вооружает, ученый информационщик – мониторит и контролирует, ученый социолог – обращает успехи технологий на пользу человека и общества. Конечно, все эти специалисты, а не только когнитивисты, думают, и все они, а не только нанотехнологи, делают, а все вместе они творят будущее человечества.
Ключевые слова: НБИКС-технологии, нанотехнологии, биотехнологии, междисциплинарность, конвергенция.
Introduction to NBICS-Technologies
Krichevsky G. E.
Doctor of Technical Sciences, Professor,
Vice-President of Nanotechnological Society of Russia,
Abstract: This paper is the part of book «NBICS-Technology for Peace and War» (Г.Е.Кричевский Lambert Academic Pbl.2017, 634 p.).This paper considers the Base of NBICS-science and technology, basic terms and concepts of this complex (convergence, divergence, sinergie, singularity) of this field of science and technology. The transdisciplinarity is very importent for this claster of science and practies. There are schemes of transdisciplinarity in every one of NANO-, BIO-, INFO-, COGNO-, SOCIO- Science and Technology and between them. There are forecasts of the best known scientists in the world in innovations by NBICS-Technology for XXI centure.
Keywords: NBICS-technologies, nanotechnology, biotechnology, transdisciplinarity, convergenc.
Определения и понятия NBICS-технологий
Очевидно, что в первую очередь необходимо дать определение всем ключевым словам составляющим NBICS-технологии. Для всех них существует множество определений, но мы для краткости вначале ограничимся по одному для каждого, самому простому и четкому.
Рис. 1. Связь нанотехнологий с различными областями науки.
Нанотехнологии в настоящее время – основной мегапроект в области науки и практики, в большей степени, чем информационные и биотехнологии, являются локомотивом всего NBICS-кластера. Нанотехнологии продолжают экспоненциально развиваться по вертикали от науки к технологии, горизонтально расширяясь в такие области как сельское хозяйство, текстиль, отдых, спорт, нанофотоника, метаматериалы, спинтроника и многое многое другое, про что мы сейчас даже не догадываемся. Нанотехнологии позволяют создавать и реализовывать принципиально новые проекты венчурного характера, открывать производства с принципиально новыми методами: 3d-печать, прототипирование и прочее.
Рис. 2. Цели нанотехнологий.
На рис. 1 показана связь нанотехнологий с различными областями науки и практики. На рис. 2 показано, какие творческие цели ставились, решались и будут решаться в сфере нанотехнологий в период 2000—2030 годов.
Биотехнологии. Использование живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии.
Рис. 3. Связь биотехнологий с различными областями науки и практики.
Биотехнологии использовались человеком эмпирически в производстве продуктов питания (молочнокислая продукция, хлеб, алкогольные напитки и другое) еще на самых ранних стадиях цивилизации. Современные биотехнологии и, конечно, генная инженерия, энзимология в разных областях (медицина, производство лекарств, продуктов питания) научно обоснованы и широко используются с середины XX века.
Рис. 4. Цели биотехнологий.
На рис. 3 показана связь биотехнологий с различными областями науки и практики. На рис. 4 показано, какие творческие цели ставились, решались и будут решаться в сфере биотехнологий в период 2000—2030 годов.
Информационные технологии. Методы эффективной обработки, хранения, анализа и использования информации. Одна из самых молодых технологий середины прошлого и начала XXI века, без которой невозможно представить жизнь современного человека (интернет, мобильные телефоны и другое).
Когнитивные технологии. Познание, изучение, осознание умственных и чувственных функций человека и животных. Тесно связаны с успехами биологии, физиологии, психологии. Оформились в самостоятельные направления в конце XX века. Когнитивная наука изучает процесс познания – как мы воспринимаем мир, как мыслим, на что обращаем внимание.
На рис. 5 показана связь когнитивных технологий с различными областями науки и практики. На рис. 6 показано, какие творческие цели ставились, решались и будут решаться в сфере когнитивных технологий в период 2000-2030 годов.
Рис. 5. Связь когнитивных технологий с различными областями науки и практики.
Рис. 6. Цели когнитивных технологий.
Социальные технологии. Методы решения социальных проблем, направленных на формирование условий жизни и развития общества, общественных отношений, социальной структуры с целью обеспечения потребностей человека, создания условий для реализации его потенциальных способностей и интересов с учетом одобренной обществом системы ценностей и взаимосвязи между общественным прогрессом и экономическим развитием.
Если по-простому, одной фразой сказать, чем занимаются специалисты каждой составляющей NBICS-технологий, то получится где-то так: ученый когнитивист – думает, ученый нанотехнолог – делает, ученый биотехнолог – вооружает, ученый информационщик – мониторит и контролирует, ученый социолог – обращает успехи технологий на пользу человека и общества. Конечно, все эти специалисты, а не только когнитивисты, думают, и все они, а не только нанотехнологи, делают, а все вместе они творят будущее человечества.
Рис. 8. Связи между NBICS-технологиями, пример конвергенции технологий.
На рис. 7 показаны прямые и опосредованные связи между нано-, био-, инфо-, когно- технологиями и их составляющими внутри NBICS-технологий. Рис. 8 демонстрирует пример взаимодействия внутри NBICS-технологий с выходом продуктов конвергенции на бионику. Как можно видеть, образуется очень сложный научно-практический кластер, между составляющими которого происходит конвергенция, приводящая к лавинообразному появлению открытий, изобретений, новых технологий и продуктов в различных областях человеческой деятельности.
Еще один ракурс NBICS-технологий с позиции конвергенции и дивергенции
Рис. 9. Конвергенция наук и технологий в сфере взаимодействия природы и общества.
Конвергенция. Процессы, прохождение которых достигается взаимодействием, конкуренцией, синергизмом различных дисциплин и технологий путем интегрирования и применения знаний на всех уровнях размерности (атомы – молекулы – наночастицы – макромир – вселенная), времени и сложностей. Это не простое аддитивное, механическое объединение, сложение. Это взаимопроникновение с появлением результатов нового качества.
Из всего этого проистекают еще и другие понятия и определения.
Синергизм. Супераддитивное сложение, когда 1+1>2, а в нашем случае NBICS-технологии 1+1+1+1+1>5, за счет взаимного проникновения и каталитического влияния друг на друга. Схема на рисунке 1 показывает очень сложную картину взаимодействия, которую можно понять и прогнозировать её результаты, только рассматривая эту картину в целом, в совокупности. Такой современный системный целостный анализ сложных систем основан на философском понятии «холизма».
Холизм. Рассмотрение явлений, системы в целом с учетом того, что сложная система всегда сложнее, чем механическая сумма ее составляющих. Холизм как система взглядов, дополнил систему редукционизма, как сведение сложного к простому. Мир стал более сложным, многоуровневым и требует более системного осмысления (холизм). Но это не исключает в определенных случаях использование редукционизма. Такой системный подход используется в современном образовании, где в основу положена междисциплинарность, а не связанные между собой дисциплины (математика, физика, химия и другие).
Рис. 10. Холизм на примере часового механизма. Упорядоченное расположение простых элементов приводит к созданию сложной системы.
Еще одно очень важное понятие, связанное с конвергенцией и синергизмом взаимодействия NBICS-технологий – так называемая технологическая неопределенность результатов этой конвергенции и синергизма. Эта неопределенность или сингулярность способна выражаться как в положительном, так и в негативном развитии общества, цивилизации, которое может вступать в результате лавинообразного потока инноваций в новую фазу развития – трансгуманистическую.
На этой стадии развития, элементы которого мы наблюдаем уже сегодня, достижения в области NBICS-технологий и на их основе наномедицины, генной инженерии, клеточной, репаративной, реконструктивной медицины, успехи в области искусственного интеллекта и другие достижения человечества, смогут принципиально, на новом уровне усилить интеллект и физические возможности человека, существенно продлить его жизнь и даже целенаправленно изменить человеческий облик. Всё это и соответствует новой стадии развития человеческой цивилизации – трансгуманизму. И, естественно, при этом возникает множество проблем этического, морального, социального плана. В этом и состоит неопределенность не только и не столько технологическая, сколько гуманитарная во всех ее аспектах (справедливость, возможное усиление социального неравенства, проблемы религиозного неприятия изменения сущности человека, созданного, согласно большинству религий, по образу и подобию бога).
Конвергенция и дивергенция NBIC-технологий. Очень образно дает картину конвергенции NBIC-технологий R.E. Horn, показывая, что все они стрелой нацелены на улучшение жизни человека (рис. 11 и 12).
Рис. 11. NBIC «стрелка».
Рис. 12. Конвергенция NBIC-технологий.
Объединяясь, переплетаясь, взаимно проникая, все четыре технологии сходятся в наконечнике стрелы, направленной на человека – главную ценность современной цивилизации (пока, к сожалению, не во всех странах и регионах планеты). Существует множество близких по смыслу определений конвергенции и дивергенции, некоторые из которых приведены ниже.
Конвергенция – процесс, определяемый эскалацией и трансформирующей интеграцией кажущихся разными дисциплин, технологий и сообществ для достижения конкуренции между ними, синергизма и интеграции, и как результат – дополнительный вклад в достижение намеченных целей. Конвергенция – очень сложный многофакторный процесс, сопровождаемый явлением дивергенции (расширение), продолжением по сути конвергенции на новом уровне.
Дивергенция. Процесс наступает после образования в результате конвергенции новых систем и продолжается до возникновения новой конкуренции, новых продуктов и новых областей применения, полученных при конвергенции.
Между конвергенцией и дивергенцией возникают сложные связи и зависимости, показанные на рис. 13, где А, Б – циклы конвергенции; В, Г – циклы дивергенции. А – креативная фаза, обусловленная синергизмом за счет междисциплинарного взаимодействия компонентов, Б – интеграционно-комбинационные фазы формирования новых систем, В – инновационная фаза создание новых компетенций и новых продуктов, Г – заключительная фаза новых технологий, коммерциализации, социальных результатов. На этой стадии взаимодействие знаний, новых технологий идет по спирали, которая может вести к новым стадиям конвергенции и дивергенции.
Рис. 13. Связи между конвергенцией и дивергенцией.
В отличие от начального периода развития идей конвергенции на базе четырех (тетраэдр) конвергентных технологий в последние годы к ним совершенно правильно и уместно добавляют социальную составляющую в виде социальных (социо) технологий, ставя их впереди или в конце аббревиатуры NBIC: SNBIC или NBICS. Но, понимая, что в XXI веке, когда Человек (с большой буквы) становится главным субъектом и объектом всех инноваций, его социальный статус должен быть тесно связан с развитием науки, знаний, образованием, технологиями и их продуктами. При этом статус человека ни в коем случае не должен пострадать, упасть. Напротив, должен быть защищен в широком смысле: качество жизни, образование, здравоохранение, экология, развитие общества без потери стабильности.
Наметились некоторые нюансы в формулировках конвергентной парадигмы развития цивилизации в XXI веке. Американские ученые большой акцент делают на технологиях, конечно, не забывая и социальных аспектов, а европейцы больше фокусируют свое внимание на социальной стороне развития. При этом в обоих случаях в разработке программ развития активное участие принимают государство, бизнес, общество.
В России вопросами конвергентного развития будущего занимаются отдельные ученые и организации, но государство системно, институционально не проявляет должной активности в этих вопросах, хотя, согласно конституции Российской Федерации, государство наше социальное, и роль науки, образования, современных технологий в создании современного общества не только потенциально, но и реально равных возможностей в нем должны быть приоритетными. Чего не происходит. Более того реформы РАН, высшей школы, здравоохранения, деиндустриализация сводят на нет декларации о том что РФ – социальное государство.
Возвращаясь к конвергентным технологиям и к отношению к ним ученых различных отраслей науки (философы, физики, генетики, математики и прочие), можно заключить, что приходит общее осознание того, что конвергенция расширяет свои круги по спирали (дивергенция), восходит на более высокий уровень конвергенции с вовлечением в этот процесс широкого спектра социально-гуманитарных наук и практик.
Американцы выдвигают концепцию NBICS или Nano-Bio-Info-Cogno-Socio-концепцию; европейцы (под эгидой ЕС) выдвинули концепцию «расширение кругов конвергенции» или Nano-Info-Cogno-Bio-Socio-Auto-Geo-Eco-Urbo-Macro-Micro-конвергенцию. Между этими двумя концепциями нет никаких принципиальных различий, но имеются разные ресурсные возможности реализации этих программ. И, конечно, конвергенция касается и активного междисциплинарного сотрудничества на государственном уровне, межгосударственном, между университетами, бизнесом, культурой и другими областями деятельности человека.
Роль нанотехнологий в NBICS-технологиях
Рис. 14. История нано.
Надо отдать должное нанотехнологиям, в последние несколько десятилетий они послужили началом конвергенции науки, знаний и технологий и связали воедино био, инфо, когнитивные технологии.
Первой фазой конвергенции стало производство с помощью нанотехнологий новых продуктов с вовлечением знаний из области биологии, химии, физики, математики, материаловедения. На этой стадии возникали междисциплинарные и межотраслевые связи. На второй фазе конвергенции произошла не только интеграция NBIC-технологий, но и их взаимопроникновение, начал проявляться эффект синергизма. И, наконец, третья (наверняка, не последняя) фаза конвергенции – подключение к NBIC-технологиям социальной составляющей, где человек – цель, адрес всех конвергентных технологий.
Конвергенция NBICS-технологий имеет потенциал для решения и уже начинает решать такие проблемы, как создание новой индустрии и новых рабочих мест высокой квалификации, увеличение продолжительности и качества жизни (зачем и кому нужна долгая, но некачественные жизнь), роста человеческого, творческого и физического потенциала, использования персонального, интегрированного образования и медицины, глобальной охраны природы, обеспечения её устойчивости.
К сожалению, даже в настоящее время на третьей фазе наметился разрыв между высокой скоростью (начиная с 2000 года) роста (квазиэкспоненциального) знаний, открытий и инноваций даже в развитых странах G8 (золотой миллиард) и относительно низким (квазилинейным) ростом экономики. Другими словами, происходит недоиспользование потенциала управления всем сложным процессом конвергенции / дивергенции. Этот процесс при научно-обоснованном управлении должен приносить более ощутимые результаты и, прежде всего, в социальной сфере, решая следующие гуманитарные задачи:
– повышение экономической эффективности и продуктивности;
– повышение человеческого потенциала;
– содержание, защита устойчивого качества жизни во всех областях.
Как было сказано ранее, до настоящего времени процесс конвергенции на базе NBIC-технологий прошел три фазы.
1 фаза: 1990-2000 гг. Нанотехнологии интегрировали научные дисциплины и технологии в области наноразмерных систем (атомы, молекулы и кластеры молекул), создали новые материалы, приборы, устройства и живые системы макроразмеров с новыми свойствами.
2 фаза: 2000-2010 гг. Происходит конвергенция всех четырех NBIC-технологий с вовлечением основных элементов-объектов этих технологий: атомы, ДНК, биты, синопсы, с переходом к фундаментальным инструментам этих технологий по горизонтали и вертикали с формированием многофункциональных, сложно организованных (архитектура), многоуровневых систем.
3 фаза: после 2010 года. NBIC интегрирует базовые области активности человека (знания, технологии, поведение отдельного человека и общества), фокусируясь на поддержке социальной активности и потребностях человека.
Каждая из этих трех фаз имела специфику роста, развития, типы связей, эффективность, принципы управления рисками, успешных решений и результатов.
Рис. 15 демонстрирует связи нанонауки с фундаментальными науками (рис. 15а) и области использования нанотехнологий (рис. 15б).
Рис. 15. Связи нанонауки с фундаментальными науками (а), области использования нанотехнологий (б).
На рисунке 16 схематично показаны основные характеристики трех фаз развития нанотехнологий, а на рис. 17 пролонгировано развитие нанотехнологий до и после 2020 года (5 фаз развития).
Рис. 16. Основные характеристики 3-х фаз нанотехнологий.
Рис. 17. Развитие нанотехнологий до и после 2020 года.
На рис. 18 представлен результат развития нанотехнологий во времени (1950-2050 гг.), а на рис. 19 – переход во времени развития от макро к микро и наномирам вплоть до 2040 года. На рис. 20 показано развитие и прогноз развития нанонауки и основные задачи, требующие решения.
Рис. 18. Результаты развития нанотехнологий во времени.
Рис. 19. Переход во времени развития от макро к микро и наномирам.
Рис. 20. Развитие и прогноз развития нанонауки и основные задачи, требующие решения.
НБИКС-технологии – тренд развития человеческой цивилизации XXI века
С появлением во второй половине XX века новых прорывных технологий: НАНО, БИО, ИНФО, КОГНО (нанотехнологии, биотехнологии, информационные технологии, когнитивные технологии), объединившихся в единый научно-технологический комплекс – NBIC-технологии – и ставших вместе с подключившимися к ним социальными технологиями ядром развития цивилизации XXI века – NBICS-технологиями – многое в мире изменилось в результате каждодневного использования ожидаемых и совершенно неожидаемых результатов синергетики (слияния) и конвергенции (взаимопроникновения) различных технологий.
Я не буду перечислять все многочисленные примеры этой беспрецедентной роли науки, техники, технологий и практики интегрированного NBICS-комплекса в повседневной жизни жителей планеты, а не только стран золотого миллиарда. Только один пример: «умный» телефон, который поместил практически всех людей в единое информационное сообщество со всеми вытекающими из этого научными, техническими, социальными последствиями, объединивший разработчиков (ученых) из разных стран и пользователей всей планеты.
Это лишь одна из множества иллюстраций нового тренда развития цивилизации в XXI веке. Тренд этот – Конвергенция – объединение различных на первый взгляд наук, дисциплин, практик, сообществ в сложные глобальные системы, способные самоорганизовываться, саморегулироваться, самоподдерживаться. Альтернативы этому тренду в сегодняшнем чрезвычайно противоречивом, в ряде случаев, безумном, мире нет. При существующих планетарных проблемах только конвергирующие технологии и сообщества могут решить эти вызовы и проблемы современности. И роль ученых, инженеров, технологов в реализации этого тренда огромна.
Об этом думают многие ведущие ученые самых разных специальностей, от физиков и лириков до философов ведущих стран, а также лидеры этих стран – они очень внимательно прислушиваются к мнению лучших умов нашего времени. Правда, выводы все делают разные.
Как работает конвергенция, основные принципы
Следующие принципы используются по отношению к конвергируемым технологиям для решения проблем человеческого, планетарного и социального измерения:
Рис. 21. Конвергенция в социальном направлении.
Конвергенция уже активно действует и оказывает существенное влияние на жизнь каждого человека на планете. Но человек обычно это не замечает, пользуясь мобильным телефоном, Интернетом, умным автомобилем, умный одеждой и еще множеством видов продукции NBICS-технологий, без дивергенции которых эти продукты не появились бы.
На рис. 21 показаны 10 основных принципов реализации конвергенции в социальном направлении.
Конвергенция – самая актуальная составляющая динамичного и циклического процесса конвергенции / дивергенции, органически связанного с умственной деятельностью и другими областями глобальной, системной деятельности человека. Этот процесс способствует ускорению, развитию, совершенствованию продвижения по цепочке: творчество – инновация – продукция.
Фаза конвергенции этого сложного процесса состоит из анализа, креативных заключений о новых идеях и интеграциях.
Фаза дивергенции (расширение в широком смысле) возникает из результатов фазы конвергенции и использует концептуальное формирование новых систем, инноваций в новых областях, в новых открытиях на принципах конвергенции, мультиразмерности систем, компетенций, технологий и продуктов.
Процесс конвергенции / дивергенции реализуется в когерентной (связанной) цепи от идеи до конечной цели. Модель развития заключается в том, что скорость роста (ускорение) творчества и инноваций возрастает при внимании к процессу конвергенции и его разумном управлении, при способствовании связям, движению между различными областями человеческой активности, между циклами конвергенции и дивергенции.
Концептуальное влияние конвергенции на креативность и инновации может быть оценено индексом скорости роста инноваций (I), который является квадратичной функцией размера (S) области конвергенции (I
S 2 ), времени (T) цикла конвергенции и дивергенции (I
Авторы теории конвергенция (С) знаний (К) и технологий (Т) для пользы общества (S) формулируют пять основных подходов, определяющих суть (ядро) CKTS:
Ярким примером положительных результатов, успехов конвергенции NBICS-технологий к настоящему времени могут служить: формирование универсальных баз данных, развитие когнитивных и коммуникационных связей, компьютерные «облака», система «человек-машина» (робот), киберфизическая система, безлюдная техника и транспорт, телемедицина, новые космические программы, наука об элементарных частицах, «умная» техника (авто, дома, одежда и другое), появление новых дисциплин (синтетическая биология, квантовые коммуникации, нанофотоника, нанофлюидика), биомедицина, медицинская физика и инженерия. На рисунках 22-24 представлены важнейшие платформы развития конвергенции.
Рис. 22. Важнейшие платформы развития конвергенции в направлении интересов человека.
Рис. 23. Важнейшие платформы развития конвергенции в направлении социальных задач.
Рис. 24. Важнейшие платформы развития конвергенции в направлении планетарных проблем.
Рис. 25. Полная эволюционная система активности людей, которая включает четыре основных платформы конвергенции.
На обобщающей схеме на рис. 25 показана полная эволюционная система активности людей, которая включает четыре основных платформы конвергенции – основные инструменты человеческого, планетарного и социального измерения. Согласно этой схеме спираль проекции творчества и инноваций перекрывает все четыре платформы конвергенции системы.
Конвергенция в динамическом развитии
Каждый уровень конвергенции определяется главной областью применения, спецификой интеграции. Ее высший пик соответствует максимальной активности людей в обществе, социальной активности, которая требуется для развития.
Для реализации проекта «Конвергенция (С) знаний (К) и технологий (Т) для пользы общества (S) – CKTS» должны быть сформированы четыре платформы: общие связи NBICS-технологий через инструменты и технологии, платформа человеческого измерения, платформа социального измерения, платформа планетарного измерения – каждая из которых характеризуется ядром, главными участниками (игроками – индивидуумами, организациями, технологиями), специфическими проникновениями, характеристиками, институтами и целями.
Рис. 26. Единая блок-основа развития XXI века, интегрированная в саморазвивающуюся, самовоспроизводящуюся систему.
Формирование этих глобальных комплексов-кластеров «систем систем» началось с концепции NBIC конвергенции, которая в свою очередь началась с нанотехнологий, которые сразу вошли во взаимодействии с био-, инфо- и коммуникативными технологиями с образованием общего фундамента. Каждый из этих доменов (платформ) базируется на основных элементах (атомы, ДНК, биты, синапсы (синапс, греч. «связь» – место контакта между двумя нейронами), и образуют единый блок-основу развития XXI века, интегрированную в саморазвивающуюся, самовоспроизводящуюся систему (рис. 26).
Нано и информационные технологии – главные элементы, формирующие общий блок NBIC-технологий. Они продвигают методы и связаны с комплексами: материал (биомедицина, информация) и коммуникация (компьютеризация). Био и когнитивные технологии «поставляют» знания и являются движителями (драйверами) технологий, необходимых человеку в биомедицине, экологии, мыслительных процессах.
Все четыре NBIC-технологии конвергируют и порождают, генерируют новые ответвления в науке и практике. Поскольку принято, что конечной и главной целью конвергенции и развития технологий является удовлетворение нужд человека с учетом тонкости этики и морали, то к NBIC-технологиям добавляется еще и социальная составляющая (NBICS) и формируется еще одна платформа человеческого измерения. Эта платформа характеризуется интересом к отдельным личностям и группам лиц, связям человек-машина, человек-компьютер, человек-окружающая среда, виртуальная интеграция. У этой платформы-программы два движителя: биофизические и когнитивные требования к повышению физического и мыслительного (умственного) потенциала.
Область блока «человеческие измерения» выходит за рамки только когнитивной науки и вовлекает социальную технологию, социологию, что требует формирования специальной платформы-блока «социальные измерения», включая связь человек-технологии-коэволюция-управление, и основана на следующих драйверах-требованиях: биофизическом (здоровье, образование, инфраструктура) и когнитивном (мораль, этика).
Нет сомнения, что через определенное время наша цивилизация вырвется в полной мере за пределы Земли в Солнечную систему и дальше, безусловно, благодаря и при участии той же конвергенция NBICS-технологий. Это дело не очень далекого будущего, но в настоящее время еще многое надо обустроить лучшим образом на нашей родной, многострадальной от антропогенной, рукотворной деятельности человека планете Земля (особенно современного человека, в значительной своей мере охваченного страстью потреблять, потреблять и потреблять (консьюмеризм). Поэтому озабоченные этим бесперспективным будущим ученые разных специальностей строят, формируют различные программы глобальной устойчивости (экология, экономика, социум), которые в большей степени, чем предыдущие блоки-программы, могут быть реализованы только глобальной конвергенцией на национальном и интернациональном уровнях.
Необходимость формирования унифицированного языка конвергенции
Междисциплинарная природа процессов конвергенции / дивергенции выдвигает требования к формированию унифицированного языка общения специалистов различных направлений. Для этого не только нужно определиться с понятиями, терминами, но и найти общие концептуальные значения проблем научного, технического и гуманитарного характера. Это непростая задача ментального характера. Сейчас существует достаточно хорошее взаимопонимание у специалистов естественнонаучных областей знаний (математика, физиков и химиков). Но и здесь требуется большая совместная работа. Инженерные дисциплины существенно обособлены друг от друга и от естественнонаучных дисциплин. Что уж говорить о гуманитариях, для которых язык математиков, физиков, химиков и инженеров кажется иностранным. И дело даже не в терминах, а в образе мыслей, мироощущении и даже мировоззрении. В этом случае чаще всего у гуманитариев и технарей задействованы, главным образом, разные полушария и части головного мозга.
Необходимо перестроить принцип образования на всех уровнях от детского сада до высшей школы. Необходимо сменить парадигму образования, перейти от дисциплинарного к междисциплинарному принципу обучения. И ребенок в саду, в школе, студент в университете должны понять, что устройство мира во всех его проявлениях – это единая, чрезвычайно сложная, многоуровневая, эволюционно развивающаяся система, которую нельзя описать только законами и формулами математики, физики, химии и биологии. А только всеми вместе и еще многими законами и закономерностями, которые в природе существуют во взаимной связи, взаимнопроникновении. Это не значит, что нужно готовить дилетантов. Нет – специалист должен очень хорошо знать свою область деятельности, хорошо понимать, как она связана с другими областями знаний.
Очень четко по этому поводу сказал один из создателей, отцов нанотехнологий Эрик Дрекслер: «Следует и должно стать мастером в одной области и знать многое о других». Тут ключевые слова «мастер» и «знать о других». Далее Эрик Дрекслер продолжает: «Следует думать о трёх уровнях знаний о предмете:
– знать о чем этот предмет, с какого рода физическими системами и феноменами, явлениями он имеет дело, какого рода вопросы он спрашивает и на какие отвечает;
— знать содержание предмета на качественном и количественном уровнях, чувствовать какого рода явления могут играть роль в этой области знаний;
— знать, как получить ответы самому, основываясь на владении достаточного материала из данного предмета.
На 200 % согласен с Дрекслером. Вообще-то, он ничего нового не сказал, но очень часто очевидная мысль и есть истина, устоявшаяся во времени. К сожалению, соответствовать определению трех уровней компетенций могут не многие выпускники наших вузов, а бакалавров по определению нельзя считать мастерами своего дела. Максимы Дрекслера требуют перестройки всего нашего образования. Качественные изменения в содержании, в развитии цивилизации XXI века требуют одновременно решения вопросов подготовки специалистов двух типов:
— Подготовка лидеров, творцов с энциклопедическим образованием, мульти- и междисциплинарными знаниями, способных обозначить, обосновать концепции мегапроектов и возглавить их реализацию. Настоящее время вновь требует своих Леонардо да Винчи, Ломоносовых, Курчатовых, Королевых, фон Браунов. Без них никуда. Успешные менеджеры с гуманитарным образованием не помогут.
— Подготовка широкого профиля специалистов по учебным планам междисциплинарного принципа, способных работать как самостоятельно, так и в команде (творческих коллективах) при решении широкого круга межотраслевых и междисциплинарных проектов. Междисциплинарность в образовании будет способствовать формированию пограничных новых областей знаний, инноваций, новых технологий и продуктов.
В процессе выполнения различных проектов на основе конвергенции NBICS-технологий и будет вырабатываться общий, унифицированный язык (понятия, термины), который сам тоже будет играть роль интегратора в процессах конвергенции / дивергенции.
Прогноз Рэймонда Курцвейла о развития технологий до 2099 года
В заключение о перспективах развития НБИКС-технологий в свете прогноза одного из самых авторитетных специалистов по прогнозам в области инноваций, технического директора Google, Рэймонда Курцвейла. Многие его прогнозы сегодня кажутся фантастическими, но этот автор с исключительно высоким интеллектом и реноме в научном мире каждый из своих частных прогнозов обосновывает.
Идеологической основой этих прогнозов является экспоненциальная зависимость скорости развития конвергентных NBIC-технологий, приводящих к реальному действию трех технологических революций: генетика, нанотехнология, робототехника. Эти три технологических революции находятся в тесной конвергентной связке и развиваются по экспоненте. По мнению Рэймонда Курцвейла мы находимся только в начале экспоненты и экспоненциальный рост довольно обманчив. Он может начаться практически незаметно, а затем быстро ускориться.
«Это невозможно было бы представить раньше, если смотреть на частные детали, а не на общую картину. Вполне очевидно, что скорость развития технологий растет по экспоненте. Хотя многие недальновидные люди считают, что технологии развиваются линейно, и именно поэтому они недооценивают наше будущее», — считает технический директор Google.
2021 год
— Доступ в интернет будет доступен с 85% земной поверхности. Он станет преимущественно беспроводным и очень дешевым. Формально оплата за него будет списываться автоматически.
— Компьютерные программы научатся создавать предметы искусства на уровне современников или даже лучше них. Появятся созданные AL картины, музыкальные композиции и скульптуры.
— Бумажные книги станут раритетом. Основным средством для просмотра текстов будут тонкие легкие дисплеи с очень высоким разрешением.
2022 год
— Роботы станут привычными как домашние животные.
— Будут приниматься национальные законы, регулирующие взаимодействия между людьми и роботами. Несколько раньше это произойдет с виртуальными персонажами.
2024 год
— Системы автопилота и помощи водителям будут широко распространены в легковых, грузовых машинах и общественном транспорте. В ряде стран людям вовсе запретят управлять автомобилем без электронного ассистента водителя. В период 2020—2025 гг. появятся компактные персональные летательные аппараты.
2025 год
— Носимая электроника будет вытесняться имплантируемой. Научимся эффективно бороться с процессами старения и будем продлевать жизнь с помощью нанороботов и других технологий, которым пока нет даже названия.
2028 год
— Альтернативная энергетика станет одной из ключевых технологий для развития всех остальных. Это будет доминирующей концепцией. Солнечные батареи станут настолько эффективными, что их хватит на покрытие большей части энергетических затрат.
2029 год
— Моделирование мозга станет гораздо точнее. Будут определены функции сотен различных субрегионов, алгоритмы их развития и работы нашего мозга. Они будут расшифрованы и включены в алгоритмы нейронных сетей.
2031 год
— Многие люди добровольно станут киборгами, а из-за обилия имплантов будет переосмыслен и сам термин «человеческое существо». Органы будут изготовлять машины в любой крупной больнице.
— Появятся компьютерные импланты с прямым подключением к мозгу и отдельным группам нейронов. Они будут способны наделить человека сверхспособностями – усилить восприятие, улучшить память, увеличить скорость реакции и сократить время обучения.
2033 год
— Компьютеры станут обучаться без человека. Небиологические формы интеллекта объединят тонкие организации человеческого разума со скоростью, памятью и безграничными возможностями обмена знаниями машинного интеллекта. Практически все автомобили станут самоуправляемыми.
— Сельскохозяйственные работы и системы транспорта будут полностью автоматизированы.
2034 год
— Развитие ИИ (искусственный интеллект) приведет к появлению общественных движений за права машин (профсоюзы роботов!).
— Глобальная программа орбитальной защиты будет эффективно предотвращать падение на Землю крупных метеоритов и астероидов.
2038 год
— Трансгуманизм станет одним из направлений. Нейроимпланты позволяет быстрее получать любые специфические познания. Клетки тела можно будет запрограммировать на новые функции и лечение болезней.
2041 год
— Интернет трафик возрастет в сотни миллионов раз, а поисковые системы будут встроены повсюду. Запросы на них можно будет отсылать даже силой мысли через всемирную сеть.
2045 год
— Первая реализация физического бессмертия, нанороботы будут помогать преодолевать апоптоз и защищать организм от любых негативных воздействий.
2049 год
— Еда будет производиться (ассамблироваться) нанороботами из подручных материалов. Такая пища будет неотличима от «природной», но может быть как угодно видоизменена простой модификацией программ (калорийность, вкус, содержание аминокислот, витаминов, микроэлементов, ферментов). Тем самым решится проблема голода, производство пищи станет независимым от климата, погоды и наличия природных ресурсов.
— Сотрутся границы между реальным миром и «виртуальной реальностью». Все физические объекты смогут выполнять немедленную самооборону или изменение своих свойств.
2072-2099 год
— Нанотехнологии породят пикотехнологии. Люди смогут манипулировать структурами, размерностью в одну триллионную долю метра (сейчас нано — одна миллиардная часть метра).
— Мышление человека не будет обладать преимуществом перед искусственным разумом. Люди и машины сольются на всех уровнях бытия. Многие люди перестанут существовать в постоянной форме, а будут существовать в виде программ. Их сознание будет способно контролировать сразу несколько разных физических тел и создавать новые. Границы между вещественными проявлениями личностей постепенно стираются, поэтому невозможно точно определить, сколько людей живет на Земле и за ее пределами.
— Начнется эра технологической сингулярности, которая распространится за пределы Земли вместе с человечеством. Сингулярность – это период ближайшего будущего, когда скорость технического развития будет настолько высока и изменения окружающего мира будут настолько фундаментальны, что это кардинально изменит все наше существование за очень короткое время. Сингулярность изменит наш мир навсегда, наш взгляд на прошлое, наш взгляд на будущее и изменит само понятие жизни в целом. Многим людям тяжело понять, почему это произойдет. Но это неизбежно так же, как восход солнца. И уже сейчас мы видим первые лучи этого солнца в виде всех технологий последних 20 лет.
Список рекомендуемой литературы
Библиографическая ссылка: Кричевский Г.Е. Введение в НБИКС-технологии // НБИКС: Наука.Технологии. 2017. Т.1, № 1, стр. 27-54