Прогноз научно технологического развития Российской Федерации на период до 2030 года

Прогноз научно технологического развития Российской Федерации на период до 2030 года

Get Started. It's Free
or sign up with your email address
Rocket clouds
Прогноз научно технологического развития Российской Федерации на период до 2030 года by Mind Map: Прогноз научно технологического развития Российской Федерации  на период до 2030 года

1. Рациональное природопользование

1.1. Перспективы

1.1.1. Project specifications

1.1.2. End User requirements

1.1.3. Action points sign-off

1.2. Окно возможностей

1.3. УГРОЗЫ

1.4. Перспективные рынки, продукты и услуги

1.5. Перспективные направления научных исследований

1.5.1. Сохранение благоприятной окружающей среды и обеспечение экологической безопасности

1.5.2. Мониторинг состояния окружающей среды, оценка и прогнозирование чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера

1.5.3. Изучение недр, поиск, разведка и комплексное освоение минеральных и углеводородных ресурсов, а также техногенного сырья

1.5.4. Изучение и освоение ресурсов Мирового океана, Арктики и Антарктики

2. Транспортные и космические система

2.1. Перспективы

2.2. Окно возможностей

2.3. УГРОЗЫ

2.3.1. космические системы

2.3.2. авиационные транспортные системы

2.3.3. автомобильная транспортная система

2.3.4. водная транспортная система

2.4. Перспективные рынки, продукты и услуги

2.5. Перспективные направления научных исследований

2.5.1. Развитие единого транспортного пространства

2.5.2. Повышение безопасности и экологичности транспортных систем

2.5.3. Перспективные транспортные и космические системы, в т.ч. на основе автоматических космических аппаратов

3. Биотехнологии

3.1. ВЫЗОВЫ

3.1.1. Потеря биоразнообразия

3.1.2. Изменение климата и дефицит пригодных для сельского хозяйства земель

3.1.3. урбанизация и возрастающая нагрузка на окружаюзую среду

3.1.4. распространение генномодифицированных продуктов

3.2. ОКНА ВОЗМОЖНОСТЕЙ

3.2.1. экономические и социальные

3.2.1.1. увеличение срока активной жизни человека

3.2.1.2. рост численности населения в мире

3.2.1.3. рост количества персональных мобильных устройств, анализирующих состояние здоровья

3.2.1.4. экологизация экономики

3.2.1.5. "зелёный" рост

3.2.1.6. развитие экономки знаний

3.2.1.7. истощение дешевых запасов традиционных углеводородов

3.2.1.8. рост спроса на продукты питания

3.2.2. научно-технологические

3.2.2.1. развитие высокопроизводительных методов анализа геномов, транскриптомов, протеомов и метаболомов

3.2.2.2. развитие методов биоинформатики для обработки данных геномного , транскриптомного и протеомного анализа

3.2.2.3. развитие компьютерного моделирования структуры биомолекул и процессов в живых системах

3.2.2.4. развитие технологий синтетической биологии, метаболической инженерии и биоинженерии

3.2.2.5. технологии для работы со сверхбольшими объемами данных

3.2.2.6. развитие суперкомпьютерных вычислений

3.2.2.7. распространение материалов с новыми свойствами и технологий "зеленого" строительства

3.2.2.8. увеличение объемов использования возобновляемых источников энергии и потребностей в биотопливе

3.2.2.9. энергетические установки для транспортных средств, использующих альтернативные виды топлива

3.2.2.10. распространение технологий производства биопродуктов на основе молекулярной самосборки

3.2.2.11. развитие исследований в области регуляции экспрессии генома

3.2.2.12. появление биореакторов для получения биомассы с заданными свойствами

3.2.2.13. развитие технологий экологически безопасной переработки отходов, в т.ч. с получением ценных продуктов

3.2.2.14. развитие технологий альтернативной энергетики

3.2.2.15. внедрение технологий "умного" сельского хозяйства

3.3. УГРОЗЫ

3.3.1. низкая продуктвность сельскохозяйственного производства

3.3.2. критическое отставание нучно-исследовательской и производственно-технической базы в области технологий

3.3.3. низкий спрос на разработки практического назначения

3.3.4. недостаточные инвестиции бизнеса в развитие биотехнологических производств

3.3.5. высокие барьеры входа на мировой рынок биотехнологической продукции

3.3.6. риск превращения страны в сырьевую базу для мировых лидеров рынка биотехнологий

3.4. Перспективные рынки, продукты и услуги

3.4.1. пищевые биопродукты

3.4.1.1. продукты с про-, пре- и синбиотическим действием

3.4.1.1.1. пребиотики, пробиотики, синбиотики

3.4.1.1.2. стартерные культуры

3.4.1.1.3. высококонцентрированные закваски

3.4.1.1.4. целевые продукты с заданными свойствами

3.4.1.2. пищевой белок

3.4.1.2.1. белковые продукты из малоценных продуктов

3.4.1.2.2. белковые продукты из побочных продуктов переработки из растительного и животного сырья

3.4.1.2.3. белковые продукты с улучшенными свойствами

3.4.1.3. специализированные пищевые продукты

3.4.1.3.1. добавки растительного или бактериального происхождения

3.4.1.3.2. витамины, минеральные вещества

3.4.1.3.3. натуральные ароматизаторы и красители

3.4.1.3.4. ферменты и эмульгаторы

3.4.1.3.5. аминокислотные добавки

3.4.1.3.6. усилители вкуса

3.4.1.3.7. пищевые ингредиенты

3.4.1.4. функциональные пищевые продукты

3.4.1.4.1. продукты функционального лечебного питания

3.4.1.4.2. продукты детского питания

3.4.1.4.3. биологически активные добавки

3.4.1.5. пищевые продукты, полученные путем глубокой переработки отходов

3.4.1.5.1. натуральные амортизаторы

3.4.1.5.2. красители

3.4.1.5.3. новые технологические добавки

3.4.1.5.4. заквасочные культуры

3.4.1.5.5. витамины

3.4.1.5.6. функциональные смеси

3.4.2. промышленные биопродукты

3.4.2.1. ферменты

3.4.2.1.1. крпнотоннажные, кормовые и пищевые ферменты

3.4.2.1.2. целлюлоза, бета-глюканаза, ксиланаза, гемицеллюлазы, фитаза, пектиназа, амилаза, липаза, протеаза, нитрилгидратаза

3.4.2.1.3. синтоны (оксидоредуктазы, лигазы, синтазы)

3.4.2.2. биохимия

3.4.2.3. спирты, углеводороды, лаврицидные препараты

3.4.2.4. полисахариды

3.4.2.5. биодеградируемые плоимеры

3.4.2.6. синтетические полимеры

3.4.2.7. фурфурол

3.4.2.8. мономеры

3.4.3. биотехнологические системы охраны окружающей среды

3.4.3.1. средства переработки леса (средства для малоотходной переработки древесины, средства утилизации отходов лесопиления)

3.4.3.2. очистные сооружения (организмы-биодеструкторы, средства очистки вод, грунтов и атмосферы с помощью метаболического потенциала биологических объектов,биодеграданты, средства ликвидации воздействия на окружающую среду, техногенных катастроф)

3.4.3.3. экологически чистое жилье (технологии реализации "нулевого" безотходного жилья, биопозитивные строительные материалы), полностью вторично используемые в условиях биотехнологической обработки - новые сорта деревьев, шерсть, войлок, натуральные клён и каучук

3.4.3.4. биоресурсные центры и биоколлекции (коллекции микроорганизмов, грибов, водорослей), коллекции клеток высших растений и организмов

3.4.4. биотопливо и биоэнергетика

3.4.4.1. биотопливо и компоненты из биомассы (топливные гранулы, брикеты из древесины, продукты пиролиза, биодизель, биоэтанол, биобутанол, оксигенераторы)

3.4.4.2. энергетические продукты (биотопливные элементы, бионакопители энергии, биометан, биоводород и присадки, биометан, биоводород и присадки, высокотехнологические устройства по проихводству тепловой и электрической энергии из азличных источников биомасс)

3.4.5. биотехнологические продукты сельского хозяйства

3.4.5.1. новые сорта сельскохозяйственных растений

3.4.5.2. новые биотехнологические формы деревьев с заданными признаками

3.4.5.3. штампы микроорганизмов и микробные консорциумы для создания симбиотических растительно-микробных сообществ, обеспечивающих питание растений минеральными веществами и их защиту от патогенов

3.4.5.4. растения и животные - "биофабрики" для получения биопродуктов промышленного и медицинского назначения

3.4.5.5. новые породы сельскохозяйственных животных

3.4.5.6. кормовой белок (биотехнологический кормовой белок, кормовые добавки, витамины, ферменты, консерванты кормов и силосные закваски, комбикорма, премиксы)

3.4.6. аквабиакультура

3.4.6.1. гидробионты как источник биомассы (новые породы и кроссы гидробионитов, устойчивые к неблагоприятным температурным режимам и обладающие высоким темпом роста и размножения, переработанные промысловые гидробионты и продукция аквакультур

3.4.6.2. специализированные корма для аквакультур (новые кормовые компоненты растительного происхождения (пшеничных зародешевых хлопьев, жмыха))

3.4.6.3. клеточные линии морских организмов и микробных симбионтов, являющиеся продуцентами биологически активных соединений

3.4.6.4. продукты, полученные из гидробионтов (биологически активные соединения; биополимеры и новые материалы; функциональные пищевые продукты, биологическое сырье, полуфабрикаты, продукты потребления)

3.4.7. биотехнологические системы и продукты для лесного сектора

3.4.7.1. средства воспроизводства и защиты леса: средства и методы сохранения и вопроизводства лесных генетических ресурсов

3.4.7.2. биотехнологические формы деревьев с заданными признаками

3.4.7.3. биотехнологические средства защиты леса

3.4.7.4. продукты микробиологической конверсии (биоудобрения)

3.5. Перспективные направления научных исследований

3.5.1. научно-методическая база исследований в области биотехнологий

3.5.1.1. высокопроизводительные методы анализа геномов, транскриптомов, протеомов и метаболомов

3.5.1.2. системная и структурная биология

3.5.1.3. синтетическая биоллогия, метаболическая инженерия и биоинженерия

3.5.1.4. иммунобиотехнологии

3.5.1.5. клеточные биотехнологии

3.5.1.6. исследование природного биоразнообразия

3.5.1.7. Ожидаемые результаты

3.5.1.7.1. новые методические подходы в области геномных и постгеномных технологий, системной, синтетической и структурной биологии

3.5.1.7.2. биоинжинирия

3.5.1.7.3. биоинформатика

3.5.2. промышленные биотехнологии

3.5.3. агробиотехнологии

3.5.4. экологические биотехнологии

3.5.5. пищевые биотехнологии

3.5.6. лесные биотехнологии

3.5.7. аквабиокультура

3.5.7.1. идентификация новых практических ценных биомолекул гидробионтов (ферментов, белков и пептидов, вторичных метаболитов, полисахаридов, из бактерий, архей, водорослей, жирных кислот и липидов водорослей) с использованием геномных и постгеномных технологий,

3.5.7.2. иетоды получения биополимеров и новых материалов из гидробионтов

3.5.7.3. методы культивирования клеточных линий морских организмов и микробных симбионто - продуцентов биологически активных соединений, реализованные на лабораторном уровне

3.5.7.4. методы молекулярной селекции гидробионитов для получения высокопродуктивных объектов аквакультуры

3.5.7.5. Ожидаемые результаты

3.5.7.5.1. эффективные продукты из гидробионтов Мирового океана и внутренних водоемов (рыб, моллюсков, ракообразных, иглокожих, водорослей, микроорганизмов)

3.5.7.5.2. системы комплексной переработки гидробионтов в производство на их основе востребованной продукции пищевого, кормового, ветеринарного и медицинского назначения

4. Медицина и здравоохранение

4.1. ВЫЗОВЫ

4.1.1. повышение онкологической заболеваемости и смертности

4.1.2. рост смертности вследствие сердечно-сосудистых заболеваний

4.1.3. распространение заболеваний, связанных с нарушением метаболических процессов

4.1.4. повышение заболеваемости хроническими обструктивными болезнями легких

4.1.5. распространение болезней больших городо

4.1.6. распространение аллергических патологий

4.1.7. рост заболеваний, связанных со старением населения

4.1.8. рост патологий опорно-двигательного аппарата вследствие распространения изменения образа жизни

4.2. ОКНА ВОЗМОЖНОСТЕЙ

4.2.1. экономические и социальные

4.2.1.1. училение потребности в материалах с новыми свойствами

4.2.1.2. рост спроса на неинвазивную диагностику

4.2.1.3. повышение спроса на дистанционные методы диагностики

4.2.1.4. рост спроса на приборы "домашней медицины"

4.2.1.5. ускоренное освоение Арктики и Антарктики и рост спроса на экстремальную медицину

4.2.1.6. рост спроса на органы и ткани для замещения

4.2.1.7. смена основных игроков на мировых рынках фармацевтики

4.2.2. научно-технологические

4.2.2.1. развитие направленной регуляции клеточной дифференцировки

4.2.2.2. усиление потребностей в технологиях для персонализированной медицины

4.2.2.3. развитие принципов таргетной терапии

4.2.2.4. развитие исследований в области эпигенетики

4.2.2.5. развитие теории канцерогенеза

4.2.2.6. возможность прижизненной визуализации структурно и функционально измененных клеток

4.2.2.7. распространение "умных" лекарств

4.2.2.8. расширение применения биоэлектронных интерфейсов

4.2.2.9. развитие исследований в области регуляции экспрессии генома

4.2.2.10. появление электронных аналогов органов чувств

4.2.2.11. развитие методов управления когнитивными функциями

4.3. УГРОЗЫ

4.3.1. высокая смертность вследствие сердечно-сосудистых и онкоологических заболеваний, травм и отравлений

4.3.2. недостаточная эффективность существующих мер по предупреждению инфекционных заболеваний

4.3.3. неээфективная система реабилитации

4.3.4. высокая стоимость лекарственной терапии социально значимых заболеваний

4.3.5. высокий уровень локоголизации населения, в т.ч. молодежи

4.3.6. всплекс "болезней нищих" (туберкулёза, педикулёза и т.п.)

4.3.7. всплеск "болезней богаты" (стрессов, нервных патологий, расстройств личности и т.п.)

4.3.8. усиливающее социальное расслоение населения

4.3.9. склонность россиян к самолечению и высокий уровень недоверия к "официальной медицине"

4.4. Перспективные рынки, продукты и услуги

4.4.1. Регенеративная медицина

4.4.1.1. тканевые и органевые эквиваленты, полученные с применением генно-инжененрных и клеточных технологий

4.4.1.2. таргетные биологически активные вещества для регенерации поврежденных тканей

4.4.1.3. активные молекулряные компоненты стволовых клеток для регенерации тканей

4.4.1.4. технологии препараты на основе модифицированных клеточных систем для конкурентной терапии аутоимунных, онкологических и неврологических заболеваний

4.4.1.5. неорганические и органические материалы неживотного происхождения для направленной регенерации целевых органов и тканей

4.4.2. Биодеградируемые материалы

4.4.2.1. композиционная керамика и лекарственные цементы

4.4.2.2. перевязочные средства и трансдермальные пластыри

4.4.2.3. пластыри-миметики для протезирования

4.4.3. системы диагностики

4.4.3.1. высокочувствительные сенсоры физических и физиологических параметров человека

4.4.3.2. реагенты

4.4.3.3. аппаратно-программные комплексы для анализа статических макромолекулярных маркеров

4.4.3.4. диагностические системы многофакторного статистического анализа количественных и качественных данных о низко- и высокомолекулярных маркерных молекулах

4.4.3.5. протеомные и геномные биомаркеры

4.4.4. сложные импланты

4.4.4.1. индивидуально-совместимые ("умные") ипланы на металлической, керамической или полимерной основе, не требующие периодической замены

4.4.4.2. импланты с биоактивными покрытиями для ускорения остеоинтеграции и совмещения с тканями

4.4.4.3. стенты

4.4.5. хирургическая техника

4.4.5.1. системы инвазивной визуализации, в т.ч. удаленного управления

4.4.5.2. робототехника

4.4.5.3. хирургические лазеры

4.4.5.4. системы микроманипулирования (для высокопрецизионных хирургических манипуляций)

4.4.6. лекарственные средства и системы их адресной доставки

4.4.6.1. рекомбинантные белковые препараты

4.4.6.2. препараты на основе нуклеиновых кислот, в т.ч. для генной терапии

4.4.6.3. препараты на основе моноклональных кнтител, обеспечивающие высокую специфичность действия

4.4.6.4. компоненты и системы направленной доставки лекарственных средств, в т.ч. на основе неорганических наноматериалов

4.4.7. системы прижизненной неинвазивной визуализации

4.4.7.1. позитронно-эмиссионные томографы и контрасты для визуализации ультравысокого разрешения

4.4.7.2. магниторезонансные томографы ультравысокого разрешения

4.4.7.3. магниторезонансные томографы ультравысокого разрешения

4.4.7.4. системы визуализации на основе биофизических характеристик сред организма (эффект Допплера и т.п.)

4.5. Перспективные направления научных исследований

4.5.1. Перспективные лекарственные кандидаты

4.5.1.1. скриннинг и повышение эффективности кандидатов на основе использования новых фармакологических мишеней, а также новых научных данных о механизмах возникновения и развития заболеваний человека

4.5.1.2. модели на основе клеточных линий и/или лабораторных животных для доклинического исследования заболеваний человека

4.5.1.3. новые лекарственные кандидаты, в т.ч. разнонаправленного действия, с использованием как ранее известных, так и вновь открытых мишеней методами генной инженерии, биотезнологии, компьютерного моделирования и медицинской химии.

4.5.1.4. компоненты и системы направленной доставки лекарственных средств для повышения эффективности, улучшения фармакокинетических параметров и снижения токсичности лекарственных кандидатов, а также лабораторные протоколы их получения.

4.5.1.5. новые вакцины, в т.ч. комбинаторные

4.5.1.6. Ожидаемые результаты

4.5.1.6.1. новые лекарственные средства, разработанные до стадии получения доклиничесого доказательства концепции,Ю включая препараты для профилактики и лечения широкого круга социально значимых болезней (сердечно-сосудистых, невроогических, окнологических, гематологических, аутоимунных, эндокринных, инфекционных и др.), в т.ч.: новые фармацевтические молекулы с обоснованными терапевтическими мишенями

4.5.1.6.2. новые высокоэффективные вакцины, включая коньюгированные и ДНК-вакцины, для профилактики и лечения инфекционных и онкологических заболеваний, при которых малоэффективна иммцнизация традиционными методами

4.5.1.6.3. коллекция экспериментальных животных и клеточных линий для воспроизведения социально значимых заболеваний

4.5.1.6.4. лекарственные средства на основе рекомбинаторных белков и моноклональных антител

4.5.1.6.5. препараты для регенеративной медицины, а также высокоэффективные лекарственные средства, действующие через новые молекулярные мишени

4.5.2. молекулярная диагностика

4.5.2.1. аппаратно-программные комплексы, основанные на технологиях анализа статистических (контекстных) макромоллекулярных маркеров, для обеспечения оптимальных стратегий лечения и формирования индивидуального прогноза развития заболеваний

4.5.2.2. аппаратно-прграммные комплексы, аналитические устройства и реагенты для анализа динамических (изменяемых) макромолекулярных маркеров, а также лабораторные протоколы их использования

4.5.2.3. аппаратно-программные комплексы, аналитические устройства и реагнеты для анализа низкомолекулярных моединений, а также лабораторные протоколы их использования

4.5.2.4. методы обнаружения инфекционных агентов и лабораторные протоколы их использования

4.5.2.5. комбинаторная молекулярная сенсорика, в т.ч. на основе аптамеров, для создания универсальных средств диагностики и анализа статических идинамичемских факторов патологических состояний

4.5.2.6. молекулярная и клеточная патология, в т.ч. исследование изменения молекулярно-генетической компоненты внутриклеточных сигнальных путей, нарушения структуры и функции отдельных клеток и тканей в контексте развития патологических процессов для разработки технологий и персонифицированнй медицины.

4.5.2.7. Ожидаемые результаты

4.5.2.7.1. новые методы и системы диагностики, основанные на технологиях определения структуры и функции биологичкских молекул (нуклеиновых кислот, белков, липидов, полисахаридов, низколмолекулярных соединений), в т.ч. диагностические методы, тест-системы и комплексы, ориентированные прежде всего на выявление социально значимых болезней до их дебюта

4.5.2.7.2. новые высокопроизводительные методы лабораторной диагностики для обнаружения, количественного и структурного анализа белков и других макромолекулярных метаболитов, включая липиды, гликопротеины, РНК и др.

4.5.2.7.3. методы и инструменты для лабораторной и экспресс-диагностики социально значимых болезней (сердечно-сосудистых, окнологических, гематологических, инфекционных, эндокринных и др.) на основе анализа перечисленных молекулряных маркеров

4.5.2.7.4. новые методы и комплексы для количественного определения низколмолекулярных метаболитов, ионов и микроэлементов - маркеров воспаления на различных стадиях, а также хронических болезней

4.5.2.7.5. средства анализа индивидуальной предрасположенности к сердечно-сосудистым болезням, патологиям печени, заболеваниям репродуктивной системы, нарушениям липидного обмена.

4.5.3. Молекулярное профилирование и выявление молекулярных и клеточных механизмов патогенеза

4.5.4. Биомедицинские клеточные технологии

4.5.5. Биодеградируемые и композитные материалы медицинского назначения

4.5.6. Биоэлектродинамика и лучевая медицина

4.5.7. Геномная паспортизация человека

4.5.7.1. База данных и база знаний генотипов и гаплотипов населения РФ

4.5.7.2. База данных и база знаний клинико-ассоциированных одиночных и множественных нуклеотидных полиморфизмов, генов и генных сетей, влияющих на эффективность фармакотерапии

4.5.7.3. Образцы аппаратно-программных комплексов и лабораторные протоколы применения реагентов для полногеномного секвенирования ДНК, анализа протеомных, транскрипционных и эпигенетических профилей человека

4.5.7.4. Ожидаемые результаты

4.5.7.4.1. Национальные базы данных геномной информации

4.5.7.4.2. Сеть центров прикладных геномных исследований

4.5.7.4.3. Банк данных потенциальных биомишеней

5. Новые материалы и нанотехнологии

5.1. Перспективы

5.2. Окна возможностей

5.2.1. экономические

5.2.2. социальные

5.2.3. экологические

5.2.4. научно-технические

5.3. УГРОЗЫ

5.3.1. дефицит современного научного и промышленного оборудования для разработки и производства нанопродуктов и новых материалоы

5.3.2. барьеры для испорта технологий и материалов

5.3.3. отсуствие качественного отечественного сырья для изготовления нанопродукции

5.3.4. дефицит высококвалифицированных кадров

5.3.5. острая конкуренция со стороны зарубежных производителей

5.3.6. необходимость значительных инвестиций в организацию массового производства для достижения эффекта масштаба

5.4. Перспективные рынки, продукты и услуги

5.4.1. топливные элементы, катализаторы для получения инновационных энергономителей

5.4.2. наноструктирированные материалы для химических источников тока

5.4.3. сенсоры для анализа состава различных сред

5.5. Перспективные направления научных исследованийэ

5.5.1. конструкционные и функциональные материалы

5.5.1.1. высокопрочные материалы

5.5.1.2. износостойкие материалы

5.5.1.3. антикорризионные материалы

5.5.1.4. термостойкие материалы

5.5.1.5. радиационностойкие материалы

5.5.2. гибриднгые материалы

5.5.3. компьютерное моделирование материалов и процессов

5.5.4. диагностика материалов

6. Энергоэффективность и энергосбережение

6.1. Перспективы

6.2. Окно возможностей

6.3. УГРОЗЫ

6.4. Перспективне рынки, продукты и услуги

6.5. Перспективные направления исследований

6.5.1. Эффективная разведка и добыча ископаемых топлив

6.5.2. Эффективная и экологически чистая теплоэнергетика

6.5.3. Безопасная атомная энергетика

6.5.4. Эффективное использование возобновляемых видов энергии

6.5.5. Перспективная биоэнергетика

6.5.6. Глубокая переработка органических топлив

6.5.7. Эффективное аккумулирование электрической и тепловой энергии

6.5.8. Водородная энергетика

6.5.9. Эффективная транспортировка топлива и энергии

6.5.10. Интеллектуальные энергетические системы будущего

6.5.11. Эффективное потребление энергии

6.5.12. Моделирование перспективных энергетических технологий и систем

6.5.13. Разработка прогрессивной электронной компонентной базы для жнергетики

6.5.14. Новые материалы и катализаторы для энергетики будущего

6.5.15. Ожидаемые результаты

6.5.15.1. Новые материалы для перспективных энергогенерирующих, энергопотребляющих энерготранспортрных технологий и систем нового поколения

7. Информационно-коммуникационные технолологии

7.1. ВЫЗОВЫ

7.1.1. радикальная трансформация рынков ИКТ в условиях смены технологий компонентной базы (прекращение действия закона Мура, развитие новых материалов, фотоники и пр.)

7.1.2. усиление контроля над информацией в сети Интернет

7.1.3. рост киберпреступности и масштаба её эффектов (технических сбоев и пр.)

7.1.4. увеличение дисбаланса между требованиями безопасности и личной свободой человека

7.1.5. повышение доли фриланс-разработчиков

7.1.6. обвал рынков информационных технололгий и замедление "цифровой революции" в случае отставания освоения новых технологий электронной компонентной базы

7.2. ОКНА ВОЗМОЖНОСТЕЙ

7.2.1. экономические

7.2.1.1. переход к экономике, основанной на знаниях

7.2.1.2. смещение центров разработки, компетенций и производства за пределеы развитых стран

7.2.1.3. электронное правительство

7.2.1.4. электронные государственные и социально значимые услуги, унифицированное межведомственное взаимодействие

7.2.1.5. углубление кооперации в сфере ИКТ между университетами и коммерческими компаниями

7.2.1.6. развитие электронной коммерции

7.2.1.7. создание законодательных и технологических для электронных транакций

7.2.1.8. использование более экономичных моделей ИТ-инфраструктуры

7.2.1.9. рост роли ИКТ в обеспечении деятельности государственного и муниципального управления

7.2.1.10. развитие рынка мобильных и социальных приложений, игр с высоким коммерческим потенциалом

7.2.1.11. рост ИКТ0специализаций и количества ИКТ-сотрудников в смежных отраслях экономики

7.2.2. социальные

7.2.2.1. превращение ИКТ в значимый фактор повышения качества жизни людей с ограниченными возможностями

7.2.2.2. вовлечение граждан в управление

7.2.2.3. рост влияния ИКТ на социальные процессы в обществе, на культурное и психическое развитие человека

7.2.2.4. изменение характера и способа занятости работников

7.2.3. экологические

7.2.3.1. существенный рост негативного воздействия отрасли ИКТ на окружающую среду

7.2.3.2. расширение возможностей применения ИКТ в интересах охраны окружающей среды

7.2.4. научно-технолологические

7.2.4.1. исследования в области коммуникационных инфраструктур с террабитовыми скоростями передачи информации

7.2.4.2. защита компьютерных инфраструктур

7.2.4.3. перспективные средства и программные системы защиты данных

7.2.4.4. языки и системы программрования, реализующие новые парадигмы

7.2.4.5. системы машинного обучения

7.2.4.6. новые принципы биометрической идентификации

7.2.4.7. обработка, интеграция и анализ мультимодальных биометрических данных

7.2.4.8. обеспечение полной совместимости контента в гетерогенных сетях, глобальной идентификации информационных объектов

7.2.4.9. создание компактных источников энергии для долговременного питания цифровых устройств массового применения

7.2.4.10. компоненты и устройства, существенно снижающие воздействие на здоровье человека

7.2.4.11. новые интерфейсы "человек - цифровая среда"

7.2.4.12. снижение энергозатрат при передаче и хранении информации

7.2.4.13. технологии высокоскоростной передачи информации (свыше 1 терабита в секунду)

7.2.4.14. создание виртуальных офисов без снижения эффективности коллективной деятельности компаний, предприятий и др.

7.2.4.15. коллективный интеллект

7.2.4.16. разработка эффективных форм предоставления информации, контента и знаний

7.2.4.17. формирование единой управляющей среды

7.2.4.18. конвергенция информационных платформ

7.2.4.19. миграция корпоративных приложений и персональной информации в Интернет с повышением требований к средствам их защиты

7.2.4.20. работа со сверхбольшими объемами данных

7.2.4.21. мультиязычные и мультимодальные системы извлечения и формализации знаний

7.2.4.22. открытые данные, создание и распространение наборов данных в машиночитаемом формате

7.2.4.23. эволюция Интернета ("семантический веб", "Интернет вещей")

7.2.4.24. умные инфраструктуры

7.2.4.25. моделирование человеческого интеллекта, когнитивные модели сознания и поведения

7.2.4.26. разработка биоподобных и анропоморфныз робототезнических устройств, развитие средств "технического зрения"

7.2.4.27. производство и поддержание функционирования суперкомпьютеров

7.2.4.28. облачные инфраструктуры, сети персональных компьютеров и мобильных устройств

7.2.4.29. рост доли мобильных устройств

7.2.4.30. развитие технологий и инфраструктуры выделенных центров предсказательного суперкомпьютерного моделирования

7.2.4.31. сети, реализующие новые принципы организации, в т.ч.: когнитивные, гибридные, адаптивные

7.2.4.32. обеспечение повсеместного высокоскоростного доступа к сетевой инфраструктуре

7.2.4.33. высокопроизводительные центры обработки данных

7.2.4.34. технололгии дополненной реальности

7.2.4.35. технололгии краудсорсинга

7.2.4.36. новые принципы, модели и процессы автоматизированного управления большими сиистемаими, организации вычислений

7.2.4.37. развитие платформ высокопроизводительных вычислений

7.2.4.38. разработка технологий распознавания и анализа голоса, фото, видео и других типов изображений и сложных медийных носителей информации

7.2.4.39. создание прорывных квантовых технолологий

7.2.4.40. разработка новых подходов и технологий в микро- и нано- электронике

7.3. УГРОЗЫ

7.3.1. усоренное формирование единого глобального информационного пространства

7.3.2. обострение "цифрового неравенства"

7.3.3. неготовность к широкомасштабному прелдоставлению гражданам медицинских и иных социальных услуг с использованием ИКТ

7.3.4. возможность использования потенциала ИКТ в целях подрыва национальной безопасности, нарушения государственного и общественного порядка

7.3.5. необходимость обеспечения эффективного (защищенного) документооборота

7.3.6. неготовность к массовому применению технологий виртуальной реальности

7.3.7. растущая незащищенность личной жизни и личного жизненного пространства

7.4. Перспективные рынки, продукты и услуги

7.4.1. Телекоммуникационные и ИТ-оборудование

7.4.1.1. компактные источники энергии для долговременного (неделя, месяцы) питания цифровых устройств массового применения

7.4.1.2. метаматериалы и программное обеспечение для обработки и передачи изображений со сверхразрешением

7.4.1.3. фотонные устройства и компоненты

7.4.1.4. новые поколения мобильной свзяи

7.4.2. Программное обеспечение и ИТ-услуги

7.4.2.1. grid-алгоритмы и программное обеспечение для распределенного решения отдельных классов сложных вычислительных задач

7.4.2.2. программное обеспечение формализации и извлечения знаний о сложных информационных объектах

7.4.2.3. алгоритмы и программное обеспечение машинного обучения, в т.ч. с опорой на суперкомпьютерные модели распределенных вычислений

7.4.2.4. аналитическое программное обеспечение нового поколения

7.4.2.5. инструментальные средства разработки, отладки и тестирования программ для различных классов систем параллельных вычислений

7.4.2.6. приложения дополненной реальности

7.4.3. Машиностроение

7.4.3.1. алгоритмы и программное обеспечение для построения трехмерных сцен по изображениям и видеоряду в режиме реального времени (компьютерное зрение)

7.4.3.2. работы-помощники, свободно передвигающиеся и взаимодействующие в людьми

7.4.3.3. цифровые устройства, обладающие свойствами репликации и/или самовосстановления, развитие средств автоматизированного формирования материальных объектов на основе цифровых моделей этих объектов (аддитивные технологии и т.п.)

7.4.4. Химическая промышленность

7.4.4.1. алгоритмы и программное обеспечение копьютерного моделирования физических, химических и биологических процессов, обеспечивающих достоверное прогнозирование результатов междисциплинарных экспериментальных исследований

7.4.4.2. алгоритмы и программное обеспечение комьютерного мониторинга и прогнозирования особо опасных климатических явлений и геологических природных катастроф

7.4.4.3. алгоритмы и программное обеспечение систем и комплексов предсказательного моделирования событий и явлений (социальных, техногенных, климатических, сейсмических, геофизических и др.)

7.4.5. Энергетика

7.4.5.1. алгоритмы и программное обеспечение для интеллектуальных энергетических сетей, т.е. программно-технололгический комплекс, способствующий превращению энергетической сети из "пассивного" устройства транспортировкии электроэнергии в "активный" элемент управления режимами работы

7.4.5.2. алгоритмы и программное обеспечение оценки рисков и планирования мероприятий по преодолению чрезвычайных ситуаций в энергетических структурах

7.4.5.3. программное обеспечение энергоинформационных систем реализации программ "энергоэффективный дом" и "энергоэффективный город"

7.4.6. Добыча полезных ископаемых

7.4.6.1. Алгоритмы и программное обеспечение для формализации и извлечения знаний из слабоструктурированной инеструктурированной информации

7.4.6.2. Алгоритмы и программное обеспечение компьютерного мониторинга и прогнозирования особо опасных климатических явлений и геологических природных катастроф

7.4.6.3. Программное обеспечение систем геологоразведки в сложных климатических и геологических условиях

7.4.6.4. Программное обеспечение геологоразведки нетрадиционных энергоносителей

7.4.6.5. интеллектуальные системы управлеия трубопроводными транспортными потоками

7.4.6.6. Алгоритмы и программное обеспечение систем и комплексов предсказательного моделирования событий и явлений (социальных, техногенных, климатических, сейсмических, геофизических и др.)

7.4.7. Транспорт

7.4.7.1. программное обеспечение моделирования транспортно-экономических балансов регионального и федерального уровней

7.4.7.2. интеллектуальные транспортные системы городских агломераций

7.4.7.3. интеллектуальные транспортные системы транзитных транспортных коридоров и федеральных трасс

7.4.7.4. интеллектуальные транспортные системы автоматизированного и автоматического управления воздушными транспортными средствами, в т.ч. беспилотными, а также их группами

7.4.7.5. алгоритмы и программное обеспечение оценки рисков и планирования мероприятий по преодолению чрезвычайных ситуаций в транспортных системах

7.4.7.6. автономные необслуживаемые микромощные радиоэлектронные устройства, программируемые по радиоканалу

7.4.7.7. программное обеспечение организации мультимодальных транспортно-логистических процессов регионального, федерального и межстранового уровней

7.4.7.8. система мониторинга, контроля и надзора за обеспечением безопасности на транспорте и на объектах транспортной инфраструктуры

7.4.8. Наука

7.4.8.1. интеллектуальные системы типа "умная лаборатория"

7.4.8.2. grid-алгоритсы и программное обеспечение для распределенного решения отдельных классов сложных вычислительных задач

7.4.8.3. алгоритмы и программное обеспечение для формализации и извлечения знаний из слабоструктурированной и неструктирированной информаии

7.4.8.4. модели, алгоритмы и программное обеспечение машинного обучения (machine learning), в т.ч. с опорой на суперкомпьютерные модели распределенных вычислений

7.4.8.5. алгоритмы и программное обеспечение систем и комплексов предсказательного моделирования событий и явлений (социальных, техногенных, климатических, сейсмических, геофизических и др.)

7.4.8.6. аналитическое программное обеспечение нового поколения (next-generation analytics), основанное на эффективных методах и алгоритмах формализации и извлечения знаний и обработки больших данных

7.4.9. Управление

7.4.9.1. платформа для перехода публичной политик в Интернет -пространство с использованием краудсорсинга для совершенствования практик госуправления и регулирования

7.4.9.2. инструменты создания "облачной демократии", стирающей границы между гражданской активностью и публичной политикой

7.4.9.3. инструменты обеспечения нового уровня защиты государственной тайны

7.4.9.4. алгоритмы и программное обеспечение систем и комплексов предсказательного моделирования событий и явлений (социальных, техногенных, климатических, сейсмичесих, геофизических и др.)

7.4.9.5. алгоритмы, устройства и программное обеспечение нового поколения

7.4.9.6. мультиструктурые и мультимодальные хранилища информации

7.4.10. Образование

7.4.10.1. ресурсы для дистанционного образования, как в лекционном, так и в семинарском режиме

7.4.10.2. мультимедийные средства поддержки очного обучения, адаптированные под современные форматы и требования (от размещения текстов до выполнения сложных заданий по поиску и обработке данных)

7.4.10.3. ресурсы для обучения людей с ограниченными возможностями

7.4.10.4. информационные баы как общеразвивающего, так и узкопрофессионального профиля

7.4.10.5. системы перевода улучшенного качества, способные переводить как тексты, так и речь

7.4.10.6. узкопрофессиональные поисковые и библиотечные системы

7.4.10.7. программное обеспечение для портативных устройств, оснащенных обучающими программами и ресурсами

7.4.10.8. алгоритмы и программное обеспечение для обработки мультимедийной нформации в сетях хранения на основе распараллеливания операций выявления семантических связей

7.4.10.9. алгоритмы и программное обеспечение для самообучающихся систем машинного перевода

7.4.10.10. аналитическое программное обеспечение нового поколения

7.4.10.11. мультиструктурные и мультимодальные хранилища информации

7.4.11. Здравоохранение

7.4.11.1. алгоритмы и программное обеспечение для математического моделирования процессов, происходящих в живых организмах (например, ускорение процессов моделирования структур и динамики микромолекул)

7.4.11.2. алгоритмы и программное обеспечение для построения сложных трехмерных сценм по изображениям и видеоряду в режиме реального времени (компьютерное зрение)

7.4.11.3. модели и программное обеспечение для формирования детализированных цифровых онтологических профилей пациентов, болезней, способов лечения и др., обеспечивающих многоаспектный учет медицинских и экстрамедицинских параметров на недоступном в настоящий момент уровне

7.4.11.4. программное обеспечение поддержки принятия решений в области предсказательной медицины

7.4.11.5. носимые беспроводные датчики

7.4.12. Индивидуальное потребление продукции ИКТ

7.4.12.1. компактные источники для долговременного (недели, месяцы) питания цифровых устйроств массового применения

7.4.12.2. приложения дополненной реальности

7.4.12.3. интеллектуальные системы "умный дом": цифровизация бытовых устройств, объединение их в единую сеть, способную как к автоматическому поддержанию оптимальных параметров, так и к изменению по удаленной команде

7.4.12.4. роботы-помощники, свободно передвигающиеся и взаимодействующие с людьми

7.4.12.5. средства повышения качества жизни людей с ограниченными возможностями

7.4.12.6. средства создания виртуальных профессиональных сообщстве и новых форм занятости, развитие Интернет-бизнесов

7.4.12.7. персонализированные услуги, привязанные к контексту потребителя, в .т.ч. персонифицированное телевизионное вещание и новостные ленты

7.4.12.8. интерактивные музеи и выставки, повышающие доступность объектов культурного наследия и снимающие ограничения по посещаемости

7.4.12.9. мультиязычные (инвариантные к исходным языкам) и мультимодальные (инвариантные к типу контента: текст, графика, видео) системы извлечения и формализации информации

7.4.12.10. устройства для замещения промышленных изделий продукцией 3D-печати

7.5. Перспективные направления научных исследований

7.5.1. Копьютерные ахитектуры и системы

7.5.1.1. Экзафлопсные суперЭВМ

7.5.1.2. вычислительные алгоритмы и программное обеспечение для систем

7.5.1.3. распределенные системы и архитектуры

7.5.1.4. новые архитектуры серверных и персональных компьютерных устройств

7.5.1.5. новые парадигмы организации и реализации вычислительных процессов, новые технологии создании компьютерных устройств

7.5.1.6. Ожидаемые результаты

7.5.1.6.1. прототипы систем, реализующие новые принципы организации вычислений

7.5.1.6.2. прототипы элементов вычислительных систем, реализующих песпективные принципы споряжения, хранения и информационного обмена

7.5.1.6.3. исследовательские модели и прототипы компонентов вычислительных архитектур, построенных на новых парадигмах, в.т.ч. нейро-, био-, оптических, квантовых, системы самосинхронизации, рекуррентности

7.5.2. Телекоммуникационные технологии

7.5.2.1. новые технологии передачи информации

7.5.2.2. новые технологии организации сетей

7.5.2.3. новые технологии распространения контента

7.5.2.4. технологии и системы цифровой реальности и перспективные "человеко-компьютерные" интерфейсы

7.5.2.5. Ожидаемые результаты

7.5.2.5.1. прототипы сетей и элементов коммуникационных инфраструктур с терабитовыми скоростями передачи информации

7.5.2.5.2. прототипы сетей, реализующих новые принципы организации, в .т.ч. когнитивных, гибридных, адаптивных реконфигурируемых, гетерогенных

7.5.2.5.3. прототипы систем с гарантированным динамическим выделением ресурса

7.5.2.5.4. прототипы исследовательских сетей нового поколения, обеспечивающих передачу больших объемов данных, получаемых в результате научных экспериментов, распределенная обработка научной информации, совместная работа распределенных научных систем

7.5.3. Технологии обработки и анализа информации

7.5.3.1. методы и технологии сбора, обработки, анализа и хранения сверхбольших объекмов информации

7.5.3.2. новые технологии работы с мультимедийной информацией

7.5.3.3. новые технологии работы с текстовой и слабоструктурированной информацией

7.5.3.4. перспективные веб-технологии и системы

7.5.3.5. новые технологии анализа информации

7.5.3.6. Ожидаемые результаты

7.5.3.6.1. прототипы мультиязычных программных систем извлечения и формализации знаний из неструктурированной и слабоструктурированной информации, а также адаптивных средств хранения и анализа знаний

7.5.3.6.2. прототипы, основанные на новых принципах программных систем обработки, поиска, анализа и визуализации, в .т.ч. программные сисьемы принятия решений и идентификации ситуаций на основе ссверхбольших массиврв и потоков данных

7.5.3.6.3. прототипы программных систем анализа сложных трехмерных сцен по изображеним и видеоряду в режиме реального времени

7.5.3.6.4. исследовательские модели и прототипы программных систем хранения, обработки и анализа сверхбольших мультикомпонентных потоков информации, в.т.ч. медиаинформации

7.5.4. Элементная база и электронные устройства, робототехника

7.5.4.1. перспективные технологии автоматизированного проектирования элементной базы

7.5.4.2. использование новой элементной базы ля создания перспектиынх ИКТ

7.5.4.3. технололгии создания сложных функциональных блоков для элементной базы

7.5.4.4. робототехника

7.5.4.5. Ожидаемые результаты

7.5.4.5.1. исследовательские и опытные образцы сложнофункциональных блоков интегральных схем с учетом качественно новых эффектов, в т.ч. взаимного влияния элементов и подложки

7.5.4.5.2. опытные образы имкропроцессоров и коммцникационных сверхбольших интегральных схем на основе самосинхронной логики с локально-асинхронными механизмами самоконтроля и парирования ошибок

7.5.4.5.3. прототипы элементной базы на основе квантовых эффектов, одноэлектроники, спинтроники и фотоники

7.5.4.5.4. прототипы биоподных и антроморфных робототехнических устройств, самообучающихся роботов, искуственных нервных систем роботов, систем группового управления роботами.

7.5.5. Предсказательное моделирование, функционирование перспективных систем

7.5.5.1. моделирование сложных систем и процесов

7.5.5.2. интеллектуальные системы управления и поддержки принятия решений

7.5.5.3. средства проектирования и поддержки функционирования ИКТ

7.5.5.4. Ожидаемые результаты

7.5.5.4.1. прототипы программных систем предсказательного моделирования сложных систем (технических, социально-экономических, политических, транспортных и т.п.) и свойств физических, химических, биологических и других объектов с выходом на уровень предсказательной точности и сложности, не достижимый в настоящее время

7.5.5.4.2. прототипы программных систем, реализующих новые модели процессов в природе, обществе, гуманитарной сфере, киберпросрранстве и др.

7.5.5.4.3. прототипы программных систем автоматизированного управления большими системами (социально-экономические, технические, транспортные и т.д.) на основе новых принципов, моделей и процессов управления

7.5.5.4.4. прототипы программных систем, в которых реализуются гибридные модели когнитивных механизмов и речемыслительной деятельности человека, технологии моделирования человеческого интеллекта

7.5.5.4.5. исследовательские модели и прототипы устройств с новыми принципами организации взаимодействия "человек-компьютер"

7.5.6. информационная безопасность

7.5.6.1. технологии надежной идентификации и аутентификации в ИКТ

7.5.6.2. надежные и доверенные архитектуры, протоколы, модели

7.5.6.3. технологии обеспечения защиты персональных данных

7.5.6.4. методы и средства биометрической идентификации личности

7.5.6.5. противодействие новым вызовам информационной войны и киберпреступности в ИКТ

7.5.6.6. Ожидаемые результаты

7.5.6.6.1. прототипы средств защиты компьютерных инфраструктур на основе принципиально новых парадигм, в т.ч. квантовой криптографии и компьютинга, нейрокогнитивных принципов

7.5.6.6.2. прототипы перспективных средств и программных систем защиты данных с учетом новых принципов организации информации и взаимодействия информационных объектов, в т.ч. глобальной интеграции информационных систем, повсеместного доступа к приложениям, новых протоколов Интернета, виртуализации, социальных сетей, данных мобильных устройств и геолокации

7.5.6.6.3. прототипы, основанные на новых принципах программных систем биометрической идентификации, обработки, интеграции и анализа мультимодальных биометрических данных, в т.ч. в целях их использования в новых областях социальный веб; приложения, использующие геоконтекст; обеспечение сохранности имущества; игры и др.).

7.5.7. алгоритмы и программное обеспечение

7.5.7.1. перспективные парадигмы и технологии программирования, языки и системы

7.5.7.2. Перспективные технологии и решения для опереационых систем, СУБД и программного обеспечения промежуточного слоя

7.5.7.3. когнитивные технолологии

7.5.7.4. Ожидаемые результаты

7.5.7.4.1. перспектиыне языки и прототипы систем программирования, реализующие новые и объединющие существующие парадигмы, в .т.ч. объектно-ориентированные, функциональные, логические, языки спецификаций, "программирование без программиств", предметно-ориентированные, программирование на естественном языке, с поддержкой доказуемости различых свойств программ

7.5.7.4.2. прототипы компонентов перспективного системного программного обеспечения, в .т.ч. обеспечивающие повышение производительности обработки информации, достоверное доказательство выполнения требований, поддержка перспективных архитектур и др.

7.5.7.4.3. исследовательские модели и алгоритмы, адаптируеые к вычислительных системам нового поколения

7.5.7.4.4. прототипы программных систем, реализующих новые модели организации параллельных вычислений и новые принципы распределенных вычислений на базе сети компьютеров и мобильных устройств частных владельцев

7.5.7.4.5. прототипы программных и операционных систем с локально-асинхронными механизмами самоконтроля и парирования ошибок

7.5.7.4.6. исследовательские модели и прототипы автоматизированных и автоматических систем анализа программ (включая доказательство из различных свойств) и преобразование программ (включая оптимизацию по различным критериям, распараллеливание, инверсия, композиция и вывод новых программ из существующих)

7.5.7.4.7. исследовательские модели и прототипы программных систем машинного обучения, основанные на новые методы и алгоритма, в т.ч. обработка сверхбольших и разрозненных источников