Дипломная работа: Цивилизация богов. Прогноз развития науки и техники в 21-м столетии

Результатом применения технологий сверхдавления стало массовое производство различных сверхпроводящих конструкционных материалов. Сверхпроводящие материалы для передачи, преобразования, аккумулирования и хранения электроэнергии нужны были мировому хозяйству еще вчера. Причиной этого являлась экологическая чистота электрической энергии, ее универсальность и удобство применения в любых отраслях промышленности. Появление добротных и надежных сверхпроводящих конструкционных материалов привело к созданию нового поколения электродвигателей, трансформаторов, генераторов и других электрических машин. Законы эволюции технических систем требовали совмещения функций нескольких систем в одном функциональном элементе. Производство недорогих керамических сверхпроводников позволило, кроме использования в качестве электропроводящего материала, использовать их также как конструкционные материалы. Такое конструкторское решение упростило конструкцию многих электрических машин и аппаратов, позволило создать новые образцы, способные эффективно работать во всем диапазоне отрицательных температур, вплоть до нуля градусов по Цельсию. Этот температурный диапазон охватывал потребности космонавтики, а также частично авиации и энергетики.

Все более значимое место в мировой энергетике занимало водородное топливо. Новые технологии получения водорода из воды, основанные на применении искусственных фотокаталитических соединений, а также новое безопасное оборудование для хранения водорода, способствовали массовому использованию перспективного топлива в промышленности и быту. К концу третьего десятилетия около восьми процентов транспортных средств во всем мире были оснащены экологически чистыми двигателями, использующими водород в качестве топлива. Примерно такая же часть энергетических потребностей промышленности к этому времени покрывалась за счет использования водорода в энергетике. Быстрыми темпами росло также потребление водорода в быту. Многие предприятия, а также частные лица приобретали автономные генераторы водорода для удовлетворения небольших энергетических потребностей. Имея под рукой автономный источник водорода и возможности безопасного хранения горючего газа, человек мог сам рассчитывать и регулировать свои энергетические потребности, независимо от политики крупных производителей электрической и тепловой энергии. Как следствие, следующим шагом было приобретение топливных элементов, транспорта на водородном топливе, систем отопления, то есть предметов первой необходимости, адаптированных к новому источнику энергии. Все это было очень хорошо с точки зрения загрузки производственных мощностей и создания новых рабочих мест.

Необходимо заметить, что почти мифическая экологическая чистота водородного топлива оставалась таковой только в теории. На практике процесс горения водорода в атмосфере Земли сопровождался высокими температурами и образованием окислов азота в больших количествах. Для достижения истинной экологической чистоты требовалось исключить из процесса горения водорода присутствие посторонних газов, в частности азота. Обеспечение реакции окисления водорода чистым кислородом значительно усложняло и удорожало энергетические водородные установки. Выходом стало применение мембранных технологий. Показательно, что такая необходимость совпала по времени с возможностью производства качественных селективных мембран методами молекулярной сборки. В сжатые сроки проблема была решена, каждая энергетическая водородная установка начала комплектоваться автономным устройством снабжения чистым кислородом.

Набирали силу технологии биологического извлечения химических соединений непосредственно из окружающей природной и техногенной среды. Эти технологии соответствовали принципам умеренности и экологической безопасности. Не брать из природного окружения сырьевые ресурсы про запас, сверх необходимого, такова была основная идея нового подхода. Новая концепция для своей успешной реализации нуждалась в доработке целого ряда промышленных и бытовых технологий, направленных в конечном итоге на обеспечение полной автономности человеческого существования.

Извлечение химических соединений из окружающей среды биологическими способами являлось реализацией на практике сложившихся убеждений о необходимости гармоничных отношений с окружающей средой, о не причинении вреда Природе. Биологическое извлечение химических соединений из окружающей среды, и последующее их использование для удовлетворения нужд человека, было одной из составляющих происходящих социальных процессов. Это были процессы, направленные на достижение полной независимости, самостоятельности и автономности человеческого существования, будь это в рамках семьи, города или страны. Потребность в независимости, столь же присущая человеку, как и потребность в общении, предопределяла будущее социальное устройство человеческого общества, как совместное проживание свободных и независимых индивидуумов. И любые технические решения, равно как и научные открытия, направленные на удовлетворение этой потребности, ожидало признание и ускоренное развитие. Человеческое общество нуждалось в новых технологиях, способных обеспечить автономное и бесперебойное снабжение человека энергией, информацией, пищей, жизненным пространством, возможностями творить и общаться.

Технологии биологического извлечения химических веществ являлись базовыми и могли быть использованы для удовлетворения потребностей человека в пище, энергии, бытовых и специальных веществах. Средством, обеспечивающим деструкцию одних веществ и извлечение (синтез) других, являлись генетически модифицированные микроорганизмы и искусственные катализаторы. Теоретически считалось возможным создание устойчивых биологических систем с замкнутым циклом, способных достаточно долго реализовать сотни технологий синтеза и утилизации химических соединений. В центре такой биологической системы находился бы человек, хозяин такой системы. На практике оказалось, что для создания подобных биологических систем уровень существующих технологий явно недостаточен, к тому же очевидной была неполнота знаний и теоретических представлений о строении и принципах организации живого вещества, что откладывало практическое воплощение идеи, опередившей время, на десять-двадцать лет. Сознание и взгляды человека всегда менялись намного медленнее, чем его технические возможности, поэтому потребность в автономном независимом проживании пока еще не стала массовой потребностью общества. Идея автономного независимого проживания еще не стала движущей силой научно - технического прогресса, поэтому и капитал недостаточно инвестировался в развитие этого направления. В мире, где основным фактором, определяющим успех любого начинания, являлось ожидание прибыли, потребности общества, которые предстояло удовлетворять, должны быть массовыми потребностями. Только тогда в их проработку и развитие будут щедро инвестироваться денежные средства.

Третье десятилетие внесло много интересного и нового в человеческий быт. Например, появились домашние системы трехмерной компьютерной визуализации, которые потеснили объемное телевидение с плоским экраном, заменив его произвольным свободным пространством в любом уголке дома. Эти же системы с успехом заменили традиционные компьютерные дисплеи, и все чаще использовались в рабочих целях для решения задач любого характера, в том числе объемного конструирования и проектирования. Кроме этого они использовались как коммуникационные устройства для работы в Интернете, информационные страницы которого все больше приобретали трехмерный вид. Во времена досуга системы компьютерной визуализации могли создавать неподвижные или движущиеся объемные изображения, которые очень скоро стали частью интерьера человеческого жилища. Системы компьютерной визуализации создавали большие голографические изображения, позволяющие заполнить меняющимся объемным изображением целую комнату. Отныне архитекторы и дизайнеры, занимающиеся облагораживанием жилья, обязательно учитывали в своем творчестве возможность создания трехмерных изображений.

Значительные успехи были достигнуты в изучении работы человеческого мозга. Этому способствовало применение совершенных технических средств, к числу которых относились томографы и сканеры нового поколения, а также молекулярные роботы, способные длительное время находиться в кровеносной системе человека. Молекулярные роботы были миниатюрными устройствами и не представляли сколько-нибудь серьезной опасности для здоровья человека. С их помощью удавалось получать информацию из глубин человеческого мозга. Анализ полученных данных о распределении электрических и химических потенциалов, изменениях температуры, концентраций, pH в мозгу человека, в совокупности с имеющимися знаниями о строении мозговых клеток и тканей, позволил уточнить и пополнить существующие представления о работе человеческого мозга. Ученые установили зависимость между изменениями химико-физических параметров человеческого мозга и процессом мышления. Эти знания способствовали выработке практических рекомендаций по оптимизации и повышению эффективности умственной деятельности человека. В частности на основе полученных знаний были определены оптимальные условия, при которых запоминание информации происходило наиболее эффективно, что было положено в основу новой методики запоминания. Исследования мозга показали, что различные виды информации (логическая, образная, эмоциональная) для лучшего запоминания нуждались в определенном наборе химико-физических параметров тех или иных участков мозга. Понимание этого позволило сконструировать ряд медицинских препаратов, создающих благоприятные условий для запоминания информации. Причем для улучшения запоминания различных видов информации (логической, образной, эмоциональной) были разработаны различные медицинские препараты. Таким образом, вещества, улучшающие и ускоряющие запоминание, были созданы и проходили необходимое тестирование перед началом массового применения.

При проверке новых медицинских препаратов на добровольцах были проведены эксперименты по экспресс введению в мозг человека несложных алгоритмов поведения, мышления, чувствования. Как оказалось, информация, воспринятая во время действия медицинских препаратов, запомнилась гораздо полнее, ярче и в больших объемах. Положительные результаты экспериментов были положены в основу ускоренного профессионального обучения, а также улучшения логической или образной составляющей мышления разных людей.

Совершенствовалась также методика перевода информации из подсознания в сознание человека, необходимая для оперативного управления организмом. В экстремальных случаях это могло быть полезно каждому индивидууму, и тому была уже масса свидетельств. Многие представители опасных профессий, обученные сознательному управлению основными системами организма, смогли сохранить собственную жизнь благодаря умению максимально использовать резервы своего организма. Применение молекулярных роботов позволило начать разработку технологий, направленных на оперативное изменение текущих химико-физических параметров определенных участков человеческого мозга. Оперативные данные о параметрах человеческого мозга использовались для информирования человека об угрожающих его здоровью состояниях и тенденциях, возникающих при мозговой деятельности, а также для выдачи рекомендаций о необходимых корректировках восприятия и поведения.

Для углубленного изучения деятельности человеческого мозга создавались все более совершенные молекулярные роботы. Новые модели оснащались разнообразными сенсорами и датчиками, специально разработанными для оперативного контроля над различными параметрами головного мозга человека. Основанная на использовании больших количеств молекулярных сенсоров, датчиков, и различного рода анализаторов, на глазах у общества зарождалась технология постоянного мониторинга за текущим психологическим состоянием индивидуума. Областью приоритетного применения новых разработок, как полагали, станет оперативный контроль над психическим состоянием людей с больной психикой и преступников, а также контроль над специалистами, работающими в ответственных или экстремальных условиях. Данная технология в недалеком будущем могла расширить возможности человека, например, дать ему возможность почувствовать психологическое состояние любимых литературных и игровых персонажей, или пообщаться с близкими людьми не словами, а эмоциональными состояниями. Такие возможности были просто неоценимы для врачей, учителей, работников сервисных служб и представителей многих других специальностей, работающих с людьми и для людей. И даже в быту одному человеку хоть иногда почувствовать истинное психологическое состояние другого человека было полезно и зачастую просто необходимо.

После первых успешных экспериментов по контролю над текущим психологическим состоянием человека, на повестку дня встал вопрос о возможности корректировки мозговых процессов, которые данное состояние определяли. Это был, конечно, яркий пример вмешательства в личную сферу человека, но существовали случаи асоциального поведения индивидуумов, и для искоренения таких случаев общественное мнение допускало возможность принудительной корректировки мозговых процессов. Подобная корректировка могла быть осуществлена путем создания определенных состояний в тех или иных участках головного мозга. Эти состояния определялись наличием или отсутствием некоторых химических соединений, величиной электрических и электрохимических потенциалов, концентрацией определенных химических веществ. Эффективно воздействовать на мозг человека, представлялось возможным в основном изнутри при помощи молекулярных роботов, имеющих технические возможности для изменения химических и физических параметров участков головного мозга. Трудность заключалась в том, что для создания (корректировки) психологических состояний индивидуума требовалось воздействовать на различные участки головного мозга одновременно. Подобное интегральное воздействие осуществлялось десятками и сотнями химических соединений, а также физическими полями, и требовало для эффективного осуществления применения сложных молекулярных роботов. Такие молекулярные роботы, способные воздействовать на любой участок мозга по индивидуальной программе, должны быть полностью автономными, состоять из множества анализаторов, полостей с химическими соединениями, нескольких процессоров, и включать в себя системы движения, ориентации, связи. Появление таких сложных молекулярных роботов ожидалось через одно или два десятилетия.

За прошедшее время значительно расширилась область практического применения «единого пространства виртуального моделирования» (ЕПВМ). Пространство виртуального моделирования, изначально созданное для работы с трехмерными моделями животных и растительных клеток, а также для компьютерного конструирования молекул химических соединений с заданными свойствами и моделирования химических технологий, расширяло сферу своего применения день ото дня. Создание такого универсального инструмента для исследований оказалось перспективным и своевременным шагом. За три неполных десятилетия своего существования ЕПВМ пополнилось сотнями взаимосвязанных уровней, отображающих в виде трехмерных компьютерных моделей разнообразные процессы и явления, события и тенденции.

Здесь нашли свое отображение и опыт хирургических операций, и технологии конструирования белковых молекул с заданными свойствами, равно как и предсказание судьбы отдельных индивидуумов или метеорологическое прогнозирование. С каждым годом добавлялись все новые уровни – научные, социальные, экономические, и т.п. Человечество вступило в эпоху глобального компьютерного моделирования. Прежде чем начать какое-либо важное дело, при помощи универсального программного обеспечения в ЕПВМ строились модели развития исследуемой ситуации. Мощнейшие компьютеры позволяли пересмотреть все существующие в теории варианты, отсечь тупиковые и в конечном итоге отобрать оптимальные. Подобный подход в десятки раз уменьшал потребность в ресурсах, времени и денежных средствах, в сравнении с традиционным методом проб и ошибок. И пусть новый подход пока охватил всего лишь десять процентов возможной области своего применения. Широкое использование ЕПВМ сдерживалось в основном недостатком компьютерных мощностей и колоссальным объемом знаний, требующих перевода в электронную форму. В обозримом будущем ситуация как ожидалось измениться кардинально. Решение всех научных и технических проблем, моделирование политических и социальных процессов, разработка технологий, затрагивающих глубинные основы материи, будут осуществляться в ЕПВМ. Компьютерная логика и память помогут избежать многих ошибок, связанных с не учетом всех существенных факторов, влияющих на моделируемые процессы.

Если смотреть на происходящее обобщенно, то в виртуальном пространстве компьютерного моделирования создавалась нематериальная копия мироздания со всеми его законами, постулатами и принципами. Отличием являлась возможность постоянного и интерактивного вмешательства человека в процессы, происходящие в ЕПВМ. В создаваемом шаг за шагом виртуальном мироздании человеку было предопределена роль творца. Велись довольно оживленные дискуссии о возможности улучшения и оптимизации виртуального мироздания. Самыми дискуссионными вопросами являлись теории о создании жизни в виртуальном пространстве, о самопроизвольном зарождении Разума и ускоренной эволюции этого Разума в ЕПВМ. Возможности земной цивилизации становились колоссальными. По большому счету, человечество из-за своего эгоизма и жестокости не имело морального права в полной мере использовать имеющиеся технические и технологические возможности.

Все чаще робототехника применялась в процессе воспитания и обучения молодого поколения. В развитых странах роботы, имеющие зачатки интеллекта, широко использовались для постоянной воспитательной работы с детьми, начиная с возраста нескольких месяцев и заканчивая поступлением детей в начальную школу. Применение роботов-воспитателей значительно улучшало воспитательный процесс, придавало ему новое качество. Так уж сложилось, что воспитание подрастающего поколения являясь во многих семьях приоритетным делом, во многом являлось процессом несовершенным, прерывистым и бессистемным. Занятость взрослых материальным и финансовым обеспечением семьи, доступность развлекательных программ, не предназначенных для детского восприятия, избыточность ненужной информации, ухудшали качество воспитательного процесса. Такие обязательные требования к воспитательному процессу, как индивидуальный подход, терпение, системность, зачастую просто не могли быть выдержаны ни родителями, ни, увы, воспитателями, которые имели дело сразу с несколькими детьми. Оставлять существующее положение дел без изменений являлось не чем иным как принудительным ограничением творческих способностей подрастающего поколения. Исходя из норм морали и нравственности, это вообще являлось преступлением, поскольку недостаточное и неправильное воспитание вело к господству инстинктов, культивированию нездоровых, агрессивных тенденций, недоразвитию человеческой личности.

Два с половиной десятилетия, прошедшие с начала нового века, показали способность научно-технического прогресса вершить чудеса, и одновременно обнажили недостатки в духовном развитии цивилизации. Эти недостатки проявлялись в отсутствии у значительной части населения планеты морально-этических принципов высшего уровня, культивировании средствами массовой информации потребительских, эгоистических и агрессивных настроений. Одним словом, сложилась ситуация, когда вопросы воспитания молодого поколения не то что нельзя было пускать на самотек, а, напротив, в них требовалось обязательно и кардинально вмешиваться.

Сложившаяся в области воспитания ситуация способствовала созданию и распространению роботов-воспитателей, способных разъяснить детям основные принципы морали, нравственности и гуманизма наиболее правильным и доходчивым образом. Иными словами перед роботами-воспитателями стояла задача сделать то, что затруднялись сделать родители из разных стран мира. Имеющие гибкую программу поведения, роботы-воспитатели находились при ребенке практически постоянно. Они могли объективно оценить любую возникшую, либо могущую возникнуть ситуацию, посоветовать ребенку как вести себя в том или ином случае, похвалить либо пожурить ребенка. При случае они могли привести положительный пример, ненавязчиво напомнить о нормах поведения, свойственных воспитанному, культурному человеку. Конечно, все эти действия осуществлялись роботами с учетом индивидуальных особенностей детской психики. Главной целью воспитательного процесса являлось формирование полноценной мыслящей личности, содействие развитию индивидуальности ребенка. Накопленная роботами – воспитателями творческая информация передавалась в единый информационный банк, где обрабатывалась специальными программами, следящими за сохранением менталитета и особенностей мышления в каждой стране, соответствием применяемых воспитательных методов и их результатов культурным и историческим традициям каждой страны. Очень важным являлось сохранение культурных особенностей и своеобразия сложившихся объединений людей, таких как общины, компактные группы проживания, нации и народности, профессиональные группы и другие. Уже первый опыт использования роботов для воспитания подрастающего поколения показал полезность их применения. Снизился детский травматизм, уменьшилась заболеваемость, окрепла психика детей, они стали спокойнее, радостнее, увереннее в себе. Незамедлительно в робототехнику потекли гигантские инвестиции, сравнимые разве что с инвестициями, осуществляемыми в прикладные области генной инженерии. Прогноз дальнейшего использования роботов для воспитания и образования подрастающего поколения был крайне благоприятен.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.combiotech.ru/