Перспективные технологии 21 века: Десять перспективных технологий, о которых через несколько лет узнают все

Содержание

Десять перспективных технологий, о которых через несколько лет узнают все

Каждый год аналитическая компания Gartner публикует отчёт, раскладывающий перспективные технологии по полочкам. Один список — технологии, которые угодили в эпицентр медийной шумихи. Другой список — технологии, интерес к которым пошёл на спад. Но интереснее всего третий список — технологии, которые наберут популярность лишь через несколько лет.

В Gartner считают, что жизненный цикл каждой перспективной технологии можно разделить на несколько стадий. Всё начинается с идеи, о которой знают в лучшем случае исследователи, да и то не все. С этой точки технология начинает восхождение на пик завышенных ожиданий. Чем выше она забирается по его склону, тем больше внимания привлекает. На вершине пика о ней слышали все, её без конца обсуждают в СМИ, а стартапы, которые занимаются этой технологией, множатся, как грибы после дождя.

Эйфория продолжается недолго. По другую сторону пика лежит впадина утраченных иллюзий (сотрудник Gartner, придумавший эти названия, похоже, был поэтом). Хвалебные оды, певшиеся технологии, мало-помалу сменяет всё более едкая критика. Но и это лучше, чем полная тишина, которая ждёт её в низшей точке траектории. Выбраться из ямы удаётся не всем.

У вас никогда не будет летающего автомобиля и путёвки на Марс, но это ничего
XXI век оказался совсем не похож на прогнозы пятидесятилетней давности. Нет ни разумных роботов, ни летающих автомобилей, ни городов на других планетах. Стоит ли об этом жалеть?

Будущее тех, кто добрался до следующего этапа, не должно вызывать беспокойства. Это финишная прямая, ведущая к плато продуктивности, где технологии уже не нуждаются в эпитете «перспективная». От них больше не ждут невозможного, не обвиняют во всех грехах и не сомневаются в их полезности — их просто используют.

Чтобы определить, где находится та или иная технология, достаточно проследить, как меняется тон и количество упоминаний о ней в прессе и в Сети. Дальше всё просто: вектор изменения интереса зависит от того, с какой стороны от пика завышенных ожиданий находится технология в данный момент.

В 2013 году гибридные облака, беспроводные зарядные устройства, 3D-печать, BYOD (использование собственного телефона или планшета в рабочих целях) и социальная аналитика делят вершину пика завышенных ожидания. Частные облака, магазины приложений, дополненная реальность и СУБД с данными в оперативной памяти уже перевалили через него и направляются вниз. С другой стороны карабкаются в гору краудсорсинг, Big Data, геймификация и HTML5.

Ближе к началу графика находятся технологии, которые достигнут пика лишь через несколько лет. Именно о них мы поговорим сегодня.

Кремниевые аноды

Передний край развития вычислительной техники незаметно переместился с процессоров на батареи. Именно этой тенденции обязана своими успехами архитектура ARM, и именно из-за неё Intel, безусловному лидеру микроэлектронной индустрии в течение нескольких десятилетий, пришлось примерить на себя непривычную роль догоняющего.

Дело в том, что, когда речь идёт о мобильных устройствах, даже производительность в конечном итоге зависит не от умений разработчиков, а от ёмкости батарей. Мощный, но слишком «прожорливый» процессор оказывается никому не нужен, и выбор падает на более слабый чип с долгим временем автономной работы.

С тем, что придумают разработчики батарей, связано будущее не только компьютеров. Электромобили — другой хороший пример. Если бы существовали более ёмкие и дешёвые аккумуляторы, обычным автомобилям было бы труднее выдержать конкуренцию с ними.

Литий-ионные батареи с кремниевым анодом — ближайший прорыв, который ожидается в этой области. В Gartner полагают, что эта технология доберётся до «плато продуктивности» всего за пару лет. С кремниевыми анодами экспериментируют и почтенные гиганты вроде Lockheed Martin, и молодые компании, созданные специально для продвижения этой технологии, такие, как британский Nexeon.

Графит, из которого обычно делают анод литий-ионных аккумуляторов, удерживает ионы лития гораздо хуже, чем кремний. Уже за счёт этой разницы аккумулятор с кремниевым анодом должен обладать куда более высокой ёмкостью. Однако простые кремниевые аноды оказались непрактичны: они слишком быстро разрушаются.

Кремниевые аноды нового поколения используют кремниевые нанотрубки, покрытые оксидом кремния. Это отличие делает их гораздо надёжнее, не влияя на прочие преимущества кремниевых анодов.

Исследователи утверждают, что ёмкость нового типа литий-ионных аккумуляторов окажется на порядок выше, и при этом они будут быстрее заряжаться и выдерживать большее количество циклов перезарядки. Даже если эти обещания преувеличены вдвое, разница всё равно существенна.

Самоуправляемые автомобили

В 2004 году агентство DARPA, научно-исследовательская ветвь американского военного ведомства, объявило Grand Challenge — состязание между несколькими командами разработчиков автономных самоуправляемых автомобилей. Поставленная задача: автомобиль должен без вмешательства человека преодолеть многокилометровый путь, проложенный через пустыню. Приз: миллион долларов. На старт вышло 25 самоуправляемых автомобилей, но ни один не добрался до финиша.

Спустя год DARPA повторила конкурс. На этот раз пять команд добились успеха: их автомобили добрались до конца 217-километрового маршрута. Победителем состязания стала команда Стэнфордского университета. Вскоре Себастьен Трун, известный исследователь в области робототехники, руководивший разработкой стэнфордских самоуправляемых автомобилей, возглавил секретный проект в Google.

Публика узнала о первых результатах этого проекта лишь в 2010 году: в Google построили самоуправляемый автомобиль, способный без водителя и специальной разметки передвигаться по обычным дорогам в окружении обычных машин. К середине 2012 года несколько прототипов, изготовленных инженерами Google, без особых происшествий накатали по дорогам США почти полмиллиона километров.

Основа самоуправляемого автомобиля Google — лазерный дальномер, установленный на крыше. Он фиксирует подробную трёхмерную картину всего, что его окружает. Затем компьютер сличает её с картой, хранящейся в базе данных, попутно внося поправки с учётом информации, собранной четырьмя радарами, установленными на бамперах и следящими за приближением к препятствиям, камерой, ищущей светофоры, а также GPS и другими датчиками.

Google, похоже, продвинулся дальше всех, но исследования в этой области ведут почти все крупные автопроизводители. В BMW экспериментируют с автономным управлением ещё с 2005 года. В Volvo разрабатывает систему, позволяющую связывать несколько автомобилей в цепочку, автоматически следующую за лидером. В Volksvagen делают бортовой компьютер для автономного управления, который можно устанавливать в обычные машины, а Toyota даже продемонстрировала свои разработки на последней выставке CES.

3D-сканеры

Сами по себе 3D-сканеры — это не новость. У них есть масса узкоспециальных применений. Их используют на производстве для контроля качества изготовленных деталей. С их помощью создают трёхмерных виртуальных двойников актёров при съёмке фильмов. Компьютерный томограф, применяемый медиками, тоже представляет собой разновидность 3D-сканера.

Тут интересен не столько сам факт существования этой технологии, сколько то, что с ней происходит в данный момент: она дешевеет. А всё потому, что появились доступные 3D-принтеры. Для того чтобы извлечь из них пользу, необходимы трёхмерные модели для печати. Самый простой способ изготовления таких моделей — 3D-сканер.

Недорогим 3D-сканером, в сущности, являлся игровой контроллер Kinect, который разработали в Microsoft для консоли XBox 360. А некоторые методы 3D-сканирования даже не требуют специального устройства, достаточно программы. Например, мобильное приложение 123D Catch, созданное в Autodesk, позволяет скомбинировать в трёхмерную модель серию снимков, сделанных с помощью обычного смартфона.

В начале марта нью-йоркская компания MakerBot Industries, производящая настольные 3D-принтеры, которые можно купить примерно за две тысячи долларов, продемонстрировала на конференции SXSW прототип недорогого 3D-сканера под названием Digitizer.

С помощью Digitizer можно отсканировать существующий предмет, получить трёхмерную модель и тут же отпечатать её на 3D-принтере MakerBot. Возможные применения очевидны: таким способом, к примеру, можно чинить сломавшиеся устройства. Сломалась деталь — скопируй с помощи связки 3D-сканер-3D-принтер целую и поставь её взамен.

Впрочем, о том, какие применения найдут 3D-сканеры, если они станут общедоступны, можно только гадать. Демократизация технологий часто приводит к результатам, о которых их создатели даже не думали. Компьютеры изобретали не для компьютерных игр, а интернет — не для порнографии и мемов с кошками, но вы же видите, что всё закончилось именно ими.

Запросы на естественном языке

Распознавание речи и общение на естественном языке — это две классические проблемы, над которыми с давних пор бились специалисты по искусственному интеллекту. Кое-что получаться стало лишь несколько лет назад, зато как! Прогресс и в той, и в другой области заметен невооружённым взглядом.

И в iOS, и в Android встроены системы распознавания речи, совсем неплохо справляющиеся с пониманием английского языка (по очевидным причинам разработчики уделяли ему больше всего внимания) и показывающие сносные результаты для нескольких других распространённых в мире языков.

Siri, программа-ассистент, который снабжены современные телефоны Apple, не просто распознаёт речь, но и пытается понять, что именно ей сказали. Разумность Сири, конечно, оставляет желать лучшего. Не составляет труда нащупать ограничения алгоритма, который она использует, однако в данном случае важен сам факт: это едва ли не первый настолько популярный голосовой интерфейс, применяющий и распознавание речи, и обработку запросов на естественном языке. И этим интерфейсом, несмотря на все недостатки, уже пользуются миллионы.

Ещё важнее голосовой интерфейс в электронных очках Google Glass, где он является не вспомогательным, как в iPhone, а главным способом взаимодействия с устройством. От того, насколько понятливым он окажется, зависит удобство и, в конечном счёте, успех Glass.

На другом краю спектра находится построенный в IBM суперкомпьютер Watson. Он показывает, чего можно достичь, когда разработчикам не приходится думать об ограничениях мобильных устройств, скорости связи или загрузке дата-центров. Watson состоит из 90 мощных серверов с суммарной производительностью, составляющей 80 терафлопс, и оперативной памятью ёмкостью 18 терабайт.

Обработка запросов на естественном языке — это главная задача Watson. В 2011 году он участвовал в телеигре Jeopardy (американский аналог «Своей игры») и легко одолел своих белковых оппонентов. Более мощная версия Watson, существующая в настоящий момент, будет анализировать медицинские данные и рекомендовать наиболее подходящие методы лечения пациентов.

За горизонтом

Путь некоторых технологий, уже ползущих к пику раздутых ожиданий, окажется более долгим. Они доберутся до плато продуктивности самое раннее к 2030 году, а возможно, что и позже.

Мобильные роботы. Речь не только об игрушках или робопылесосах, которые продаются в любом магазине бытовой техники, но и о пока что менее распространённых роботах телеприсутствия, автономных беспилотных летательных аппаратах или складских роботах (вроде тех, которые производит Kiva). Об этой тенденции рассказывал «Компьютерре» глава Mail.ru Group Дмитрий Гришин, не так давно основавший венчурный фонд Grishin Robotics (подробнее в статье «Бум домашних роботов начался, но будет не таким, как ждали»).

Интернет вещей. Эту концепцию не так уж просто объяснить в двух словах, но если кратко, то подразумеваются обыденные предметы и устройства, которые обладают уникальным виртуальным двойником. Чем это может быть полезно, подробно объясняется в нашей статье «Интернет вещей: как подключить к Сети всё на свете».

Голографические и волюметрические 3D-дисплеи. Эту технологию пока что редко встретишь за пределами лабораторий. Тем не менее прогресс есть и в этой области. Буквально на днях корпорация HP сообщила о создании стереодисплея, позволяющего без специальных очков рассматривать происходящее на экране с разных сторон. Прототипы дисплеев, искусственно генерирующих голографическую интерференционную картину, тоже существуют. Их, например, производит компания Zebra Imaging.

Трёхмерные биопринтеры послойно собирают объекты из живых клеток. Это очень молодая технология — первые результаты были достигнуты не больше пяти лет назад. Несмотря на это, уже появились первые компании, пытающиеся её коммерциализировать. Одна из наиболее заметных — Organovo, разработавшая биопринтер, успешно печатающий кровеносные сосуды и нервы. Аналогичное устройство выпустил и немецкий производитель 3D-принтеров envisionTEC.

Квантовые компьютеры. Тут аналитики Gartner, наконец, пересекли границу, отделяющую реальность от научной фантастики. В теории квантовые компьютеры возможны. На практике исследования в этой области за тридцать лет продвинулись не очень далеко. Вряд ли стоит ждать появления полноценного квантового компьютера в ближайшие двадцать лет. Существуют, правда, разработки компании D-Wave, но специалисты сходятся во мнении, что её продукция, несмотря на использование квантовых эффектов, имеет мало общего с квантовыми компьютерами в традиционном понимании этого слова.

Усовершенствование человека. То, что гипотетическим технологиям усиления физических и когнитивных способностей человека нашлось место в отчёте Gartner, целевая аудитория которого — не досужая публика, а корпорации, озабоченные составлением стратегических планов, само по себе говорит о многом. Видимо, у идей трансгуманистов стало чуть больше точек соприкосновения с реальностью. Больше, но по-прежнему очень мало. Вспоминаются, пожалуй, лишь бионические протезы, но это не совсем та вещь, которая ассоциируется с громким термином «усовершенствование человека» (подробнее — в статье «Какие органы сегодня можно подменить электроникой»).

59. Перспективные технологии XXI века.

Список
новых перспективных технологий содержит
некоторые из самых выдающихся текущих
событий, достижений и инноваций в
различных областях современной
технологии. Новые технологии — технические
нововведения, которые представляют
прогрессивные изменения в рамках области
конкурентного преимущества. Существуют
разные мнения по вопросу о целесообразности,
значимости, статусу и экономической
жизнеспособности различных новых
технологий. По многим новым технологиям
и их последствиям для общества идут
постоянные общественно-политические
дискуссии.

Перспективных
технологий XXI века огромное множество,
далее рассмотрим по три примера из
различных сфер деятельности.

Сельское
хозяйство

1)Сельскохозяйственный
робот или агробот — робот, используемый
в сельскохозяйственных целях.

Основная
область применения роботов в сельском
хозяйстве — период уборки урожая.
Роботы, собирающие фрукты, автономно
ездящий трактор/распылитель, и роботы,
стригущие овец, предназначены для замены
человеческого труда. Индустрия сельского
хозяйства отстаёт в использовании
роботов от других отраслей, так как виды
работ, сопряжённые с сельским хозяйством,
не «прямолинейны», и многие повторяющиеся
задачи каждый раз не совсем те же самые.
В большинстве случаев множество факторов
(например размер и цвет собираемых
плодов) должны быть рассмотрены до
начала выполнения задачи. Роботы могут
быть использованы для других
растениеводческих задач, таких как
обрезка, прополка/пахота, орошение и
мониторинг.

2)
Генетически модифицированная пища —
это продукты питания, полученные из
генетически модифицированных организмов
(ГМО) — растений, животных или
микроорганизмов. Продукты, которые
получены при помощи генетически
модифицированных организмов или в
состав которых входит хоть один компонент,
полученный из продуктов содержащих ГМО
так же могут считаться генетически
модифицированными, в зависимости от
законодательства страны. Генетически
модифицированные организмы получают
некоторые новые свойства благодаря
переносу в геном отдельных генов
теоретически из любого организма (в
случае трансгенеза) или из генома
родственных видов (цисгенез).

3)
Мясо из пробирки, также известное как
культивируемое мясо или искусственное
мясо — это мясо, которое никогда не было
частью живущего, полноценного животного.
В нескольких современных исследовательских
проектах пытаются выращивать мясо в
пробирке экспериментально, хотя пока
что до производства культивируемого
мяса для общественного потребления
дело не дошло.[1] На первом этапе скорее
всего будет производиться мясной фарш,
а долгосрочной целью является выращивание
полноценной культивированной мышечной
ткани. Потенциально мышечную ткань
любого животного можно выращивать в
пробирке.

Биотехнология
и здравоохранение

1)Генетическая
инжене́рия (генная инженерия) —
совокупность приёмов, методов и технологий
получения рекомбинантных РНК и ДНК,
выделения генов из организма (клеток),
осуществления манипуляций с генами и
введения их в другие организмы.

Генетическая
инженерия не является наукой в широком
смысле, но является инструментом
биотехнологии, используя методы таких
биологических наук, как молекулярная
и клеточная биология, цитология, генетика,
микробиология, вирусология.

2)
Выращивание органов — перспективная
биоинженерная технология, целью которой
является создание различных полноценных
жизнеспособных биологических органов
для человека. Пока технология не
применяется на людях, однако идут
активные разработки и эксперименты в
этой области. По словам директора
Федерального научного центра
трансплантологии и искусственных
органов имени Шумакова профессора
Сергея Готье выращивание органов станет
доступным через 10—15 лет.

3)
Импланта́ты (нем. Implantat) — класс изделий
медицинского назначения, используемых
для вживления в организм либо в роли
протезов (заменителей отсутствующих
органов человека), либо в качестве
идентификатора (например, чип с информацией
о домашнем животном, вживляемый под
кожу). Имплантаты стоматологические —
вид имплантатов для вживления в кости
верхней и нижней челюсти, которые
используются в качестве основы для
прикрепления съемных и несъёмных
стоматологических протезов. Существует
также имплантация капсул с фармакологическим
содержимым, например противозачаточных
капсул Norplant (англ.), содержащих гормональные
контрацептивы.

Энергетика

1)
Биото́пливо — топливо из растительного
или животного сырья, из продуктов
жизнедеятельности организмов или
органических промышленных отходов.

Различается
жидкое биотопливо (для двигателей
внутреннего сгорания, например, этанол,
метанол, биодизель), твёрдое биотопливо
(дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа,
солома, лузга) и газообразное (синтез-газ,
биогаз, водород)

2)
Иони́стор (ультраконденсатор, двухслойный
электрохимический конденсатор, англ.
EDLC, Electric double-layer capacitor) — электрохимическое
устройство, конденсатор с органическим
или неорганическим электролитом,
«обкладками» в котором служит двойной
электрический слой на границе раздела
электрода и электролита. Функционально
представляет собой гибрид конденсатора
и химического источника тока.

3)
На́ноанте́нна (нанте́нна) — устройство
преобразования солнечной энергии в
электрический ток, построенное по
принципу выпрямляющей антенны, но
работающее не в радиодиапазоне, а в
оптическом диапазоне длин волн
электромагнитного излучения. Идея
использования антенн для сбора солнечной
энергии была впервые предложена Робертом
Бейли в 1972 году.

Информационные
технологии

1)
Иску́сственный интелле́кт (ИИ, англ.
Artificial intelligence, AI) — наука и технология
создания интеллектуальных машин,
особенно интеллектуальных компьютерных
программ. ИИ связан со сходной задачей
использования компьютеров для понимания
человеческого интеллекта, но не
обязательно ограничивается биологически
правдоподобными методами.

2)
Маши́нный перево́д — процесс перевода
текстов (письменных, а в идеале и устных)
с одного естественного языка на другой
с помощью специальной компьютерной
программы. Так же называется направление
научных исследований, связанных с
построением подобных систем.

3)
Объёмная опти́ческая па́мять — это
разновидность компьютерной памяти, в
которой информация может быть записана
и считана в трёхмерном пространстве (а
не в привычной двумерной плоскости как,
например, в компакт-дисках).

Такой
способ хранения информации потенциально
способен позволить записывать на диски,
сопоставимые по размерам с компакт
дисками, порядка терабайта данных.
Чтение и запись файлов достигается
фокусировкой лазера в объёме. Однако,
поскольку структура данных имеет
объёмный характер, луч лазера должен
проходить сквозь другие точки данных
для достижения области, где необходимо
произвести чтение или запись. Таким
образом, требуется своего рода
нелинейность, чтобы эти данные не мешали
достичь желаемой точки. [3]

О технологиях 21 века. Перспективные технологии XXI века. Развитие технологий в будущем

Когда Ваша репутация работает на Вашу прибыль

Комьюнити-менеджмент

Создание Tone of Voice. Оперативная обработка как негативных, так и позитивных комментариев от лица бренда. Управление коммуникациями по заданным сценариям. Трансляция проблемных моментов заказчику.

Агенты влияния

Создание и внедрение «виртуалов» на форумах и в социальных сетях. Имеется база прокаченных и живых аккаунтов более чем на 300 площадках.

Работа с отзывами

Написание, согласование и размещение отзывов о бренде на топовых площадках и сайтах-отзовиках. Обработка и перекрытие негативных комментариев позитивными. В результате из поисковой выдачи постепенно вытесняется негатив.

Мониторинг соц.медиа

Работа с системами Youscan, IQbuzz, Brand Analytics. Контроль упоминаний бренда. Определение ключевых инсайтов, оперативное реагирование на негатив. Незаменимый инструмент для контроля обратной связи от клиентов.

Аналитика и исследования

Анализ информационного поля, исследование категории продукта и основных конкурентов бренда. Этот инструмент закрывает задачи от контроля репутации и реалтайм-маркетинга до глубинных исследований.

SERM

Подробный анализ поисковых результатов по отобранным ключевикам. Сбор упоминаний о клиенте в соц.сетях, на форумах и новостных сайтах. Разработка стратегии работы с негативной информацией. Клиент получает полностью контролируемую выдачу в ТОП10.

Человек – один из самых умных и интеллектуально развитых живых организмов на Земле. Неудивительно, что лишь почти за два десятилетия 21 века было придумано много новых изобретений и технологий в культуре, науке, экономике, медицине и других сферах жизнедеятельности. К тому же человечество не останавливается на достигнутом. Постоянно появляются все новые и новые важные технические решения, дающие положительный эффект и обещающие в ближайшем будущем изменить мир. Какие же самые значимые новые технологии появились в 21 веке?

Виртуальная реальность

В числе последних технологических трендов дополненная и виртуальная реальность. В первом случае AR-технология подразумевает восприятие с помощью специальных устройств отдельных искусственных элементов виртуальной информации как неотъемлемой части окружающего мира. VR же создает новую сверхреалистичную виртуальную среду, с которой пользователь может взаимодействовать с помощью органов чувств. Человек полностью погружается в искусственный мир, прямо в центр событий и ощущает реальность происходящего.

Для того чтобы в полной мере имитировать взаимодействие с виртуальной средой используются различные устройства от смартфонов со специальным функционалом, очков и шлемов до ретинальных мониторов, формирующих изображение на сетчатке глаза, и комнат виртуальной реальности, в которых достигается максимальный эффект погружения. Реалистичность усиливается многоканальной акустической системой с локацией источника звука и имитацией тактильных ощущений с помощью датчиков движения и манипуляторов.

Хотя сейчас технологии имеют больше развлекательный характер, скорей всего, в будущем они будут широко использоваться в здравоохранении для создания тренажеров для реабилитации, очков, способных вернуть зрение, цифровых контактных линз, измеряющих уровень глюкозы в крови и т. п. Уже сегодня в медицине применяются новейшие технологии 21 века, воздействующие и передающие данные с помощью мозговых интерфейсов непосредственно в головной мозг, но пока такие методики являются дорогостоящими для повседневного применения.

Инновационные очки O2amp способны определять самые незначительные изменения в кожном покрове. С их помощью можно определить уровень насыщения кожи кислородом, концентрацию гемоглобина и частоту сердцебиений.

Медицинские технологии

Современная медицина динамично развивается, а внедренные инновации напрямую влияют на качество жизни населения, ежедневно возвращая и сохраняя здоровье десяткам тысяч людей.

Искусственное сердце

Согласно статистике, самая распространённая причина смерти в мире – это сердечно-сосудистые заболевания, поэтому специалисты уделяют большое внимание разработкам в этой области. Искусственный двигатель человеческого организма предназначен для людей, имеющих тяжелую стадию сердечной недостаточностью. В случае, когда трансплантации сердца не избежать, а без пересадки смерть неминуема, чтобы сохранить жизнь человеку используется протез AbioCor, разработанный массачусетсской компанией. Ввиду острой нехватки донорских сердец у пациентов значительно повышаются шансы дождаться своей очереди на трансплантацию.

В сравнении с другими типами искусственных сердец, которые требуют непосредственного подключения к внешнему оборудованию, AbioCor используется автономно. Это сердце располагается в человеческом организме, имеет внутренний аккумулятор и подзаряжается прямо через кожу посредством специального магнитного устройства от внешнего источника питания. Отсутствие проводов или трубок, проходящих через кожу, исключает риск заражения инфекциями и снижает возможность осложнений.

По результатам исследований, сердечный протез способен продлить жизнь до 17 месяцев. Но для вживления пациент должен соответствовать определенным параметрам (рост, масса). В настоящее время создание второй версии AbioCor пока прекращено, но инновационный протез дал ощутимый толчок другим компаниям-разработчикам в этом сегменте здравоохранения.

3D-имплантанты

Такие новейшие технологии 21 века как 3D-принтер нашли применение не только в архитектуре и дизайне, но и в медицине. Трехмерная печать имплантатов может применяться в фармацевтике и в восстановительной хирургии, позволяя заменить зубы, кости или ампутированные части тела.

Впервые новейшее изобретение представила американская компания Organovo, разработавшая биопринтер, предназначенный для печати тканей (кожа, кровеносные сосуды и т. п.), которые могут использоваться в качестве заменителей «природных» органов. Если ранее ученые с целью восстановления и выращивания органов проводили исследования в области стволовых клеток, то сегодня биопринтер стал достаточно эффективной альтернативой.

Чернилами для такого принтера служат клетки нужного типа, а печатающая головка, управляемая компьютером, выкладывает их в необходимом порядке. В исследовательских институтах мира, в том числе и в России, постоянно проводятся довольно многообещающие эксперименты по разным вариантам технологий печати донорских органов.

Для парализованных пациентов, чтобы снизить риск возникновения пролежней, было разработано специальное белье, которое через определенный промежуток времени посылает электроимпульс и сокращает мышцу.

Фантастический экзоскелет

В 21 веке многие новые технологии, разработанные за рубежом, призваны помочь людям с ограниченными возможностями. Главная задача ‒ обеспечить полноценную жизнь в любом возрасте. В результате болезней нервной и мышечной систем или в силу возраста в большинстве случаев человек не может вести активную социальную жизнь и требует помощи. В японском университете робототехнической компанией Cyberdyne было разработано два прототипа экзоскелета. Устройство, работающее автономно около 2-х часов, позволяет значительно облегчить движение.

Экзоскелет используется в клиниках Японии для реабилитации инвалидов и травмированных, а также прошел сертификацию Евросоюза. К тому же экзоскелет можно применять при работах, которые требуют повышенных физических нагрузок (спасательные операции, строительство), так как устройство позволяет оператору поднимать и переносить тяжелые предметы.

В области разработок нейрокомпьютерного интерфейса многие проекты также направлены на помощь инвалидам. Недавно ученые из американской компании Neural Signals представили миру своё новое изобретение, благодаря которому озвучивается речь, произносимая человеком в мыслях. Беспроводное устройство полностью спрятано в голове, в участке коры, которая отвечает за речь. Что интересно, сигнал из командной моторной коры идет до гортани и языка с такой же скоростью, как и у здорового человека – всего 50 сек. Конечно, это намного быстрее, чем проекты «мозг – компьютер», основанные на различных вариантах мысленного письма.

Искусственный интеллект

В ближайшие годы, по прогнозам специалистов, мы будем наблюдать повсеместное успешное внедрение систем искусственного интеллекта. Так, к одной из известных систем ИИ в мире обратились врачи-онкологи Центра раковых заболеваний штата Мэн с целью использовать возможности суперкомпьютера IBM Watson для диагностики и лечения доброкачественных и злокачественных опухолей. Диагноз в каждом конкретном случае будет ставиться на анализе базы суперкомпьютера, в которую загружены более 600 тыс. медицинских заключений, 2 млн. текстов из меджурналов, а также результаты клинических онкологических исследований. При необходимости лечение будет прописываться с учетом 1,5 млн. историй болезней и успешной борьбы с аналогичным заболеванием.

Ожидается, что помощь умного программного обеспечения в диагностике и принятии медицинских решений даст возможность выявлять онкозаболевания на ранних стадиях, а врачам сконцентрироваться на более сложных случаях, тем самым снизить возможность летального исхода.

Человек на протяжении всей истории своего существования постоянно придумывал и создавал что-то новое. Сегодня, в век Интернета, сложно представить, что человеческая цивилизация начиналась с палки-копалки. И хотя новое столетие началось всего 16 лет назад, за это время люди сделали множество впечатляющих изобретений. И хотя некоторые кажутся пока чем-то необычным, можно не сомневаться, уже скоро все эти вещи придут в каждым дом.

1. iPod

В 2001 году, перед тем как Apple и Samsung завалили мир своими превосходными смартфонами, появился iPod — небольшой гаджет, который изменил сам принцип прослушивания музыки. Именно это стало моментом, когда MP3 сменили компакт-диски (которые, в свою очередь, ранее заменили кассеты и виниловые пластинки).

2. Искусственные воспоминания

Продолжающееся сотрудничество между японским научным институтом мозга Рикен и Институтом обучения и памяти при Массачусетском технологическом институте привело к открытию способа внедрения ложных воспоминаний в мозг мышей. Прорыв значительно расширил наше понимание памяти, а также расширил горизонты психиатрии.

3. Oculus Rift

Один из самых популярных игровых сайтов в мире GameSpy описывает Oculus Rift как гаджет, который «более всего приблизился к концепции голодека из «Стар трека». Хотя с точки геймера это вовсе не преувеличение, Oculus Rift предназначен сугубо только для развлечений.

4. Смартфон

Два-три десятилетия назад сама идея обладания мобильным телефоном, который может позволить серфить в Интернете, смотреть фильмы на 5-дюймовом экране с высоким разрешением, делать фотографии, слушать музыку и делать широкий спектр других вещей, звучало по меньшей мере бредово. Сегодня это воспринимается, как что-то обыденное.

5. Google Glass

Google Glass представляют собой смарт-очки, которые помогут увидеть именно то, что хочет пользователь, причем в буквальном смысле перед глазами. Они умеют отображать информацию с экрана смартфона.

6. Противозачаточный пластырь

Наверняка все слышали об этом маленьком квадратике, который нужно просто приклеить на кожу женщины и который помогает предотвратить беременность. Они уже существуют в течение нескольких лет, а также такие пластыри безопасные с медицинской точки зрения и эффективные. Добро пожаловать в двадцать первый век.

7. Гибридный автомобиль

Для некоторых может показаться странным, что гибридный автомобиль с двумя источниками энергии действительно может быть безопаснее для окружающей среды, чем традиционный автомобиль. Тем не менее, многие эксперты твердят именно это. Только время покажет, является ли это одним из величайших изобретений нашего века или просто очередной сверхраздутой идеей, которая с треском провалилась.

8. Виртуальная клавиатура

На самом деле, трудно представить пользу от виртуальной клавиатуры, по крайней мере, когда речь идет о повседневной жизни людей и работников, которые проводят время за компьютером. Но это, несомненно, хороший способ произвести впечатление на своих друзей.

9. YouTube

YouTube впервые был запущен в 2005 году и с тех пор он изменил жизнь большинства молодых людей по всему миру. Просмотр видеороликов стал одной из тенденций XXI века.

10. ReWalk

ReWalk — революционный носимый роботизированный экзоскелет, который обеспечивает активность бедер и движение коленей, чтобы люди с повреждением спинного мозга вновь начали ходить. Он недавно появился на рынке и уже успел стать наиболее широко используемым устройством для людей с проблемами движения.

11. Бионические контактные линзы

В 2013 году ученые создали и успешно испытали прототип функционирующих бионических линз с беспроводной антенной и дисплеем размером однин пиксель. Инженеры уже проверили готовые линзы на кроликах в течение двадцати минут и не обнаружили никаких проблем. Как ожидается, линзы появятся на рынке в течение ближайших нескольких лет.

12. Биоискусственная печень

Это удивительное искусственное экстракорпоральное устройство дало надежду всем, кто страдает от острой печеночной недостаточности. Хотя биоискусственная печень пока не может полностью заменить все функции печени, она может послужить в качестве вспомогательного устройства и помочь пациентам прожить до тех пор, пока им не проведут пересадку этого органа.

13. Телепортация

Исследователи из Калифорнийского технологического института сумели телепортировать протон, в то время как исследователи из Австралийского национального университета успешно телепортировали лазерный луч. Эти прорывы дали ученым надежду, что в конце концов люди смогут телепортировать гораздо большие объекты.

14. Искусственная поджелудочная железа

Искусственная поджелудочная железа представляет собой технологию, которая позволяет помочь людям с диабетом контролировать уровень глюкозы в крови, обеспечивая эндокринную функциональность здоровой поджелудочной железы.

15. Имплантат сетчатки

Имплантаты сетчатки предназначены для частичного восстановления зрения людей, которые потеряли зрение в результате дегенеративных заболеваний глаз. Это дало надежду миллионам людей по всему миру. Имплантат сетчатки глаза Argus II получил разрешение на использование на рынке США и Европы в феврале 2013 года, став первым одобренным имплантатом.

И в продолжение этого списка ещё .

Давайте вместе выберем одно из самых важных изобретений технологий в 21 веке из списка с «точки» зрения газеты Телеграф(Великобритания).

(2000)

Технология Bluetooth была введена с 1999 года, однако только в начале 21 века производители начали интегрировать эту технологию в мобильном телефоне и компьютере.

Сегодня, все больше и больше выпускается подключенных устройств к данной технологии, Bluetooth стала важной частью в обычной жизни нас, и будет продолжать становиться все более важной в ближайшие время.

2. iPod(2001)

Топ MP3-плеер на рынке уже много лет, когда Apple запустила линию продуктов этого типа в 2001 году. Даже до сих пор, действительно мечта многих людей.

3. Искусственное сердце AbioCor(2001)

Это искусственное сердце впервые было использовано вместо человеческого сердца во время операции 2001 года. Это сердце обладает способностью к самостоятельной работе блока питания, не совпадает с устройством обычного искусственного сердца прежде, в том, что не требует добавления варварские неприятные провода, которые раньше увеличивали риск воспалений.

4. Мозилла Firefox(2002)

Firefox-это первый веб-браузера достаточной силы, чтобы бросить вызов господству Интернет браузеру Explorer после браузера Microsoft Netscape Navigator в «войне браузеров» первый.

Это бесплатный браузер с открытым исходным кодом, так что он становится привлекательным пользователям Windows, которые не хотят быть полностью привязаны в мире программного обеспечения компании Microsoft.

Однако, после периода бешеного роста, в конечном итоге в Mozilla Firefox уступил место противнику сильнее — браузеру Chrome от Google.

4. Мозилла Firefox (2002)

5. Скайп(2003)

Приложение Skype полностью изменил способ общения людей друг с другом через границы.

Некогда не было времени звонить по телефону с родственниками или друзьями за границей — это всегда дорого, стоимость заоблачная. Но благодаря Skype, это приложение помогает людям не просто общаться, оно предоставляется в сопровождении видео-чата абсолютно бесплатно.

Оригинальный Skype работает только на настольных компьютерах общества, но с течением времени, она была разработана на мобильных платформах и в настоящее время, многие люди используют его для общения с друзьями и коллегами, и не только на большом расстоянии.

5. Скайп (2003)

6. Facebook(2004)

Однако, сеть Facebook быстро вырвалась вперед, благодаря простоте, легкости в использовании и эксклюзивности(изначально пользователи должны зарегистрировать учетную запись электронной почты в университете, чтобы стать ее членом).

Сегодня Facebook стал крупнейшей социальной сетью в мире, соединяющая более 1,6 миллиарда пользователей по всему миру, члены которых во многих компонентах пришли разные, национальность и возраст также в разнообразии. И, по сравнению с другими социальными сетями, Facebook- до сих пор является недостигаемым лидером.

6. Facebook (2004)

7. YouTube(2005)

Три бывших сотрудника компании PayPal создали в 2005 году YouTube — самый популярный видеохостинг в мире.

Ключ к успеху на YouTube — это то, что она создает возможности для людей по всему миру, которые могут заявить о себе совершенно бесплатно.

7. Ютуб (2005)

8. iPhone(2007)

Телефон iPhone компании Apple представляет собой линейку смартфонов с сенсорным экраном и первым, который получил широкую поддержку на рынке.

Одна из причин, почему iPhone стал более привлекательным — людям действительно просто использовать один палец, чтобы контролировать его, вместо того, чтобы прибегать к вспомогательным устройствам.

На сегодняшний день Apple продала более 900 млн. устройств iPhone.

9. iplayer компании BBC(2007)

Сервис Интернет-TV — iplayer от BBC в Великобритании посчитали тоже важным изобретением, предоставляющим пользователям выбор для просмотра телевизионных программ в зависимости от их предпочтения.

10, iplayer от компании Би-би-си (2007)

10. Книга планшет для чтения Kindle от Amazon(2007)

В 2007 году в Amazon запустили электронную книгу на рынок.

Она уже превысила продукцию конкурирующей Sony при предоставлении данного устройства с низкой и плавной интеграции с книгой и магазином книг в сети.

В настоящий момент Amazon контролирует 80% книг на рынке, по крайней мере, в Великобритании.

10. книга планшет для чтения Киндл от Амазон (2007)

11. Операционная система Android(2008)

Чтобы выступить против переполняющей власти iPhone компании Apple, производители других мобильных телефонов на полном серьезе стали разрабатывать операционные системы, которые могут конкурировать с iOS от Apple.

Первоначально Android создавался как Операционная система с открытым исходным кодом для камеры, но в 2005 году Google приобрел, а в 2008 году ввел в эксплуатацию в качестве операционной системы для мобильных устройств.

Android является основной операционной системой для телефонов линейки Samsung, Sony, LG и HTC, а также ряд других студий и занимает более 80% рынка OS на весь мир.

11. Операционная система Android (2008)

12. Сеть 4G(2008)

В 2008 Федерацией Международной Электросвязи был создан определенный набор требований для стандартной сети 4G, позволяющей гораздо увеличить способность подключения Интернету быстрее, чем сети 3G.

13. Планшет, iPad Apple(2010)

Снова Apple вновь внес свой вклад, и придумал технологию планшета iPad.

Также как и iPhone, при запуске iPad он был не первый планшет в мире, но это вызвало новый тренд у потребителя. С тех пор и до настоящего времени он является самым популярным планшетом в мире.(2011)

IBM Уотсон — это программное обеспечение, искусственный интеллект, который способен ответить на все заданные ей вопросы на естественном языке.

В 2011-ом программа была испытана на ТВ канале Америки в программе под названием«
Своя игра» и победила двух лучших чемпионов за все время этой игры.

15. Программное обеспечение, искусственный интеллект Уотсона компании IBM (2011)

16. Автомобили без водителя от Google(2012)

Компания Google до сих пор не выпустила на рынке автомобильной продукции ни одну из этих машин. Тем не менее, компания приступила к испытаниям автомобиля в Калифорнии в 2012 году и намерена широко внедрять этот продукт в 2017 году.

16. Автомобили без водителя от Google (2012)

Список новых перспективных технологий содержит некоторые из самых выдающихся текущих событий, достижений и инноваций в различных областях современной технологии. Новые технологии — технические нововведения, которые представляют прогрессивные изменения в рамках области конкурентного преимущества. Существуют разные мнения по вопросу о целесообразности, значимости, статусу и экономической жизнеспособности различных новых технологий. По многим новым технологиям и их последствиям для общества идут постоянные общественно-политические дискуссии.

Перспективных технологий XXI века огромное множество, далее рассмотрим по три примера из различных сфер деятельности.

Сельское хозяйство

1)Сельскохозяйственный робот или агробот — робот, используемый в сельскохозяйственных целях.

Основная область применения роботов в сельском хозяйстве — период уборки урожая. Роботы, собирающие фрукты, автономно ездящий трактор/распылитель, и роботы, стригущие овец, предназначены для замены человеческого труда. Индустрия сельского хозяйства отстаёт в использовании роботов от других отраслей, так как виды работ, сопряжённые с сельским хозяйством, не «прямолинейны», и многие повторяющиеся задачи каждый раз не совсем те же самые. В большинстве случаев множество факторов (например размер и цвет собираемых плодов) должны быть рассмотрены до начала выполнения задачи. Роботы могут быть использованы для других растениеводческих задач, таких как обрезка, прополка/пахота, орошение и мониторинг.

2) Генетически модифицированная пища — это продукты питания, полученные из генетически модифицированных организмов (ГМО) — растений, животных или микроорганизмов. Продукты, которые получены при помощи генетически модифицированных организмов или в состав которых входит хоть один компонент, полученный из продуктов содержащих ГМО так же могут считаться генетически модифицированными, в зависимости от законодательства страны. Генетически модифицированные организмы получают некоторые новые свойства благодаря переносу в геном отдельных генов теоретически из любого организма (в случае трансгенеза) или из генома родственных видов (цисгенез).

3) Мясо из пробирки, также известное как культивируемое мясо или искусственное мясо — это мясо, которое никогда не было частью живущего, полноценного животного. В нескольких современных исследовательских проектах пытаются выращивать мясо в пробирке экспериментально, хотя пока что до производства культивируемого мяса для общественного потребления дело не дошло. На первом этапе скорее всего будет производиться мясной фарш, а долгосрочной целью является выращивание полноценной культивированной мышечной ткани. Потенциально мышечную ткань любого животного можно выращивать в пробирке.

Биотехнология и здравоохранение

1)Генетическая инжене́рия (генная инженерия) — совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы.

Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, цитология, генетика, микробиология, вирусология.

2) Выращивание органов — перспективная биоинженерная технология, целью которой является создание различных полноценных жизнеспособных биологических органов для человека. Пока технология не применяется на людях, однако идут активные разработки и эксперименты в этой области. По словам директора Федерального научного центра трансплантологии и искусственных органов имени Шумакова профессора Сергея Готье выращивание органов станет доступным через 10-15 лет.

3) Импланта́ты (нем. Implantat) — класс изделий медицинского назначения, используемых для вживления в организм либо в роли протезов (заменителей отсутствующих органов человека), либо в качестве идентификатора (например, чип с информацией о домашнем животном, вживляемый под кожу). Имплантаты стоматологические — вид имплантатов для вживления в кости верхней и нижней челюсти, которые используются в качестве основы для прикрепления съемных и несъёмных стоматологических протезов. Существует также имплантация капсул с фармакологическим содержимым, например противозачаточных капсул Norplant (англ.), содержащих гормональные контрацептивы.

Энергетика

1) Биото́пливо — топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов.

Различается жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель), твёрдое биотопливо (дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга) и газообразное (синтез-газ, биогаз, водород)

2) Иони́стор (ультраконденсатор, двухслойный электрохимический конденсатор, англ. EDLC, Electric double-layer capacitor) — электрохимическое устройство, конденсатор с органическим или неорганическим электролитом, «обкладками» в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электрода и электролита. Функционально представляет собой гибрид конденсатора и химического источника тока.

3) На́ноанте́нна (нанте́нна) — устройство преобразования солнечной энергии в электрический ток, построенное по принципу выпрямляющей антенны, но работающее не в радиодиапазоне, а в оптическом диапазоне длин волн электромагнитного излучения. Идея использования антенн для сбора солнечной энергии была впервые предложена Робертом Бейли в 1972 году.

Информационные технологии

1) Иску́сственный интелле́кт (ИИ, англ. Artificial intelligence, AI) — наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ. ИИ связан со сходной задачей использования компьютеров для понимания человеческого интеллекта, но не обязательно ограничивается биологически правдоподобными методами.

2) Маши́нный перево́д — процесс перевода текстов (письменных, а в идеале и устных) с одного естественного языка на другой с помощью специальной компьютерной программы. Так же называется направление научных исследований, связанных с построением подобных систем.

3) Объёмная опти́ческая па́мять — это разновидность компьютерной памяти, в которой информация может быть записана и считана в трёхмерном пространстве (а не в привычной двумерной плоскости как, например, в компакт-дисках).

Такой способ хранения информации потенциально способен позволить записывать на диски, сопоставимые по размерам с компакт дисками, порядка терабайта данных. Чтение и запись файлов достигается фокусировкой лазера в объёме. Однако, поскольку структура данных имеет объёмный характер, луч лазера должен проходить сквозь другие точки данных для достижения области, где необходимо произвести чтение или запись. Таким образом, требуется своего рода нелинейность, чтобы эти данные не мешали достичь желаемой точки.

Перспективные Технологии И Материалы 21 Века Реферат – Telegraph

>>> ПОДРОБНЕЕ ЖМИТЕ ЗДЕСЬ <<<

Перспективные Технологии И Материалы 21 Века Реферат
Реферат на тему: » Современные перспективные технологии» Выполнен ученицей 10 а класса Михарлевской Светланой
Список новых перспективных технологий 1 Сельское хозяйство 2 Биотехнология и здравоохранение 3 Энергетика 4 Транспорт 5 Информационные технологии 6 Робототехника и прикладная механика 7 Материаловедение
• 1) Се льское хозя йство — отрасль экономики, направленная на обеспечение населения продовольствием (пищей, едой) и получение сырья для ряда отраслей промышленности. Отрасль является одной из важнейших, представленной практически во всех странах. В мировом сельском хозяйстве занято около 1 млрд экономически активного населения (ЭАН). От состояния отрасли зависит продовольственная безопасность государства. С проблемами сельского хозяйства прямо или косвенно связаны такие науки, как агрономия, животноводство, мелиорация, растениеводство, лесоводство и др. • Возникновение сельского хозяйства связано с так называемой «неолитической революцией» в средствах производства, начавшейся около 12 тысяч лет назад и приведшей к возникновению производящего хозяйства и последующему развитию цивилизации.
• 2) Биотехнология и здравоохранение • Последние тенденции в биотехнологии определили необходимость более точного исследования размеров структур пор сложных пористых материалов в современных задачах и исследованиях. Примеры: подложки для органных культур, роста тканей, искусственной кожи, пакеты для хранения и транспортировки лекарств и медикаментов, протезов артерий, фильтров для сепарации бактерий от жидкостей организмов, различных видов имплантов и многое другое. • Контроль структуры пор очень важен для усиления роста кровеносных сосудов и правильного течения жидкостей. Высокая пористость требуется для достаточного роста тканей. Объем пор определяет вместимость медикаментов в тканях. Таким образом, множество пористых характеристик требуется для измерения в биотехнологии.
• 3) Энерге тика — область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной, природной, энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую энергию. При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий: • получение и концентрация энергетических ресурсов, примером может послужить добыча, переработка и обогащение ядерного топлива; передача ресурсов к энергетическим установкам, например доставка мазута на тепловую электростанцию; преобразование с помощью электростанций первичной энергии во вторичную, например, химической энергии угля в электрическую и тепловую энергию; передача вторичной энергии потребителям, например по линиям электропередачи[1]. Энергетика как наука, в соответствии с номенклатурой специальностей научных работников[2], утверждённой Министерством образования и науки Российской Федерации, включает следующие научные специальности: • • • Энергетические системы и комплексы; Электрические станции и электроэнергетические системы; Ядерные энергетические установки; Промышленная теплоэнергетика; Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии; Техника высоких напряжений; Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты.
• 4) Транспортиро вка (также доставка) — процесс перемещения груза/объекта в место назначения, посредством тех или иных транспортных средств, обычно термин применяется по отношению к штучным доставкам крупногабаритных объектов (по отношению к регулярным рейсам применяется термин перевозка — одна из важнейших отраслей экономики). Для транспортировки тех или иных предметов используют специализированные машины — транспортировщики. • Существуют два основных вида транспортировки: • Грузовые перевозки • Пассажирские перевозки , с соответствующими видами транспорта, для тех или иных задач. Транспортировка может осуществляется наземными, подземными, водными либо воздушными путями. Обычно транспортировки (как и перевозки) осуществляют специализированные транспортные предприятия.
• 5) Информацио нные техноло гии (ИТ, от англ. information technology, IT) — широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям создания, сохранения, управления и обработки данных, в том числе с применением вычислительной техники. В последнее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для создания, хранения, обработки, ограничения к передаче и получению информации. Специалистов по компьютерной технике и программированию часто называют ИТ-специалистами. • Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, ИТ — это комплекс взаимосвязанных научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительная техника и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Сами ИТ требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их внедрение должно начинаться с создания математического обеспечения, моделирования, формирования информационных хранилищ для промежуточных данных и решений.
• 6) «Прикладная механика» – исследовательское направление в области фундаментальных наук и наукоемкого технического образования в сфере обеспечения прочности, надежности машин, конструкций и приборов и безопасности техники, включая совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, направленных на исследование, создание и эксплуатацию машин с высокой долговечностью и эффективностью функционирования. • Робототе хника (от робот и техника; англ. robotics) — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой интенсификации производства[1]. Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, информатика, а также радиотехника и электротехника. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, авиационную и экстремальную (военную, космическую, подводную) робототехнику.
• 7) Материаловедение — междисциплинарный раздел науки, изучающий изменения свойств материалов, как в твёрдом, так и в жидком состоянии в зависимости от некоторых факторов. К изучаемым свойствам относятся структура веществ, электронные, термические, химические, магнитные, оптические свойства этих веществ. Материаловедение можно отнести к тем разделам физики и химии, которые занимаются изучением свойств материалов. Кроме того, эта наука использует целый ряд методов, позволяющих исследовать структуру материалов. При изготовлении наукоёмких изделий в промышленности, особенно при работе с объектами микро- и наноразмеров необходимо детально знать характеристику, свойства и строение материалов. Решить эти задачи и призвана наука — материаловедение. • Знание структуры и свойств материалов приводит к созданию принципиально новых продуктов и даже отраслей индустрии. Однако и классические отрасли также широко используют знания, полученные учёными-материаловедами для нововведений, устранения проблем, расширения ассортимента продукции, повышения безопасности и понижения стоимости производства. Эти нововведения были сделаны для процессов литья, проката стали, сварки, роста кристаллов, приготовления тонких плёнок, обжига, дутья стекла и др. • Методы, используемые материаловедением: металлографический анализ, электронная микроскопия, сканирующая зондовая микроскопия, рентгеноструктурный анализ, механические свойства, калориметрия, ядерный магнитный резонанс, ширография термография.

Реферат на тему Современные перспективные технологии…
Статья по технологии на тему: Технологии 21 века
Технологические тенденций 21 века, которые приведут к большим…
Перспективные технологии: описание, развитие, направления
Новые изобретения и технологии 21 века
Свобода И Ответственность Примеры Для Эссе
Исполнительные Механизмы Реферат
Реферат На Тему Очистка Сточных Вод
Контрольная Работа По Истории 8 Класс Строительство
План Написания Сочинения Огэ 9.3

Перспективные технологии и материалы XXI века

Урок технологии в 9 классе
Тема: Перспективные
технологии и материалы
21-го века.
Новые перспективные технологии
являются
технологическими
нововведениями, прогрессивными
изменениями, происходящими в
разных
областях
техносферы.
Инновации
повышают
конкурентоспособность
производимых
материальных
продуктов
и
нематериальных
СверхпроводникЭто материал, который при определенных
условиях приобретает сверхпроводящие
свойства.Это достигается понижением
температуры, при которой электрическое
сопротивление материала понижается до
нуля. В сверхпроводнике нет потерь
электрической энергии при её передаче
на любое расстояние.
МетаматериалыЭто композитные (составные) материалы.
В структуры природного материала
внедряются упорядоченные структуры
другого
материала.
В
результате
получается
новый
материал
с
уникальными
электрическими,
магнитными
или
светотехническими
свойствами.
Из
метаматериалов
можно
делать
Самовосстанавливающиеся
материалыэто
материалы,
которые
при
полученных
повреждениях они могут сами восстанавливаться, и
изделие может восстановить свою форму. Уже
созданы самовосстанавливающиеся предохранители.
При больших перегрузках они перегорают и
отключают потребителя от сети. А через некоторое
время предохранители восстанавливаются и снова
пропускают
электрический
ток.
Такие
предохранители используются в компьютерах, в
электических цепях автомобилей.
Нанотехнологииэто технологии изготовления
микроскопических объектов из мельчайших
частиц материи. («Нано» –миллиардная часть).
Важной особенностью технологий нанометрового
масштаба является способность молекул
самоорганизовываться и образовывать структуры
различного функционального назначения.
Одна молекула, полученная в нанотехнологиях,
может хранить 1 бит информации.
Нанотехнологии развиваются
в трёх направлениях:
1.Изготовление электрических и электронных
систем размером с молекулу или атом. Это
позволяет делать полнофункциональные, но
миниатюрные приборы и устройства.
2. Изготовление механизмов размерами с
молекулу для конструирования нанороботов.
3. Сборка макропредметов из молекул и
атомов.
Ответь на вопросы:
1.
Что такое сверхпроводник?
2.
Какими
свойствами
метаматериалы?
3.
Где
можно
использовать
самовосстанавливающиеся
материалы?
4.
Что такое нанотехнологии?
обладают

Перспективные технологии XXI века. Перспективные технологии XXI века Технологии 20 и 21 века

Виртуальная реальность

Инновационные очки O2amp способны определять самые незначительные изменения в кожном покрове. С их помощью можно определить уровень насыщения кожи кислородом, концентрацию гемоглобина и частоту сердцебиений.

Медицинские технологии

Искусственное сердце

3D-имплантанты

Для парализованных пациентов, чтобы снизить риск возникновения пролежней, было разработано специальное белье, которое через определенный промежуток времени посылает электроимпульс и сокращает мышцу.

Фантастический экзоскелет

Искусственный интеллект

(2000)

2. iPod(2001)

3. Искусственное сердце AbioCor(2001)

4. Мозилла Firefox(2002)

4. Мозилла Firefox (2002)

5. Скайп(2003)

Приложение Skype полностью изменил способ общения людей друг с другом через границы.

5. Скайп (2003)

6. Facebook(2004)

6. Facebook (2004)

7. YouTube(2005)

Три бывших сотрудника компании PayPal создали в 2005 году YouTube — самый популярный видеохостинг в мире.

7. Ютуб (2005)

8. iPhone(2007)

На сегодняшний день Apple продала более 900 млн. устройств iPhone.

9. iplayer компании BBC(2007)

10, iplayer от компании Би-би-си (2007)

10. Книга планшет для чтения Kindle от Amazon(2007)

В 2007 году в Amazon запустили электронную книгу на рынок.

В настоящий момент Amazon контролирует 80% книг на рынке, по крайней мере, в Великобритании.

10. книга планшет для чтения Киндл от Амазон (2007)

11. Операционная система Android(2008)

11. Операционная система Android (2008)

12. Сеть 4G(2008)

13. Планшет, iPad Apple(2010)

Снова Apple вновь внес свой вклад, и придумал технологию планшета iPad.

15. Программное обеспечение, искусственный интеллект Уотсона компании IBM (2011)

16. Автомобили без водителя от Google(2012)

16. Автомобили без водителя от Google (2012)

1. iPod

2. Искусственные воспоминания

3. Oculus Rift

4. Смартфон

5. Google Glass

6. Противозачаточный пластырь

7. Гибридный автомобиль

8. Виртуальная клавиатура

9. YouTube

10. ReWalk

11. Бионические контактные линзы

12. Биоискусственная печень

13. Телепортация

14. Искусственная поджелудочная железа

15. Имплантат сетчатки

И в продолжение этого списка ещё .

Список новых перспективных технологий содержит некоторые из самых выдающихся текущих событий, достижений и инноваций в различных областях современной технологии. Новые технологии — технические нововведения, которые представляют прогрессивные изменения в рамках области конкурентного преимущества. Существуют разные мнения по вопросу о целесообразности, значимости, статусу и экономической жизнеспособности различных новых технологий. По многим новым технологиям и их последствиям для общества идут постоянные общественно-политические дискуссии.

Перспективных технологий XXI века огромное множество, далее рассмотрим по три примера из различных сфер деятельности.

Сельское хозяйство

1)Сельскохозяйственный робот или агробот — робот, используемый в сельскохозяйственных целях.

Основная область применения роботов в сельском хозяйстве — период уборки урожая. Роботы, собирающие фрукты, автономно ездящий трактор/распылитель, и роботы, стригущие овец, предназначены для замены человеческого труда. Индустрия сельского хозяйства отстаёт в использовании роботов от других отраслей, так как виды работ, сопряжённые с сельским хозяйством, не «прямолинейны», и многие повторяющиеся задачи каждый раз не совсем те же самые. В большинстве случаев множество факторов (например размер и цвет собираемых плодов) должны быть рассмотрены до начала выполнения задачи. Роботы могут быть использованы для других растениеводческих задач, таких как обрезка, прополка/пахота, орошение и мониторинг.

2) Генетически модифицированная пища — это продукты питания, полученные из генетически модифицированных организмов (ГМО) — растений, животных или микроорганизмов. Продукты, которые получены при помощи генетически модифицированных организмов или в состав которых входит хоть один компонент, полученный из продуктов содержащих ГМО так же могут считаться генетически модифицированными, в зависимости от законодательства страны. Генетически модифицированные организмы получают некоторые новые свойства благодаря переносу в геном отдельных генов теоретически из любого организма (в случае трансгенеза) или из генома родственных видов (цисгенез).

3) Мясо из пробирки, также известное как культивируемое мясо или искусственное мясо — это мясо, которое никогда не было частью живущего, полноценного животного. В нескольких современных исследовательских проектах пытаются выращивать мясо в пробирке экспериментально, хотя пока что до производства культивируемого мяса для общественного потребления дело не дошло. На первом этапе скорее всего будет производиться мясной фарш, а долгосрочной целью является выращивание полноценной культивированной мышечной ткани. Потенциально мышечную ткань любого животного можно выращивать в пробирке.

Биотехнология и здравоохранение

1)Генетическая инжене́рия (генная инженерия) — совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы.

Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, цитология, генетика, микробиология, вирусология.

2) Выращивание органов — перспективная биоинженерная технология, целью которой является создание различных полноценных жизнеспособных биологических органов для человека. Пока технология не применяется на людях, однако идут активные разработки и эксперименты в этой области. По словам директора Федерального научного центра трансплантологии и искусственных органов имени Шумакова профессора Сергея Готье выращивание органов станет доступным через 10-15 лет.

3) Импланта́ты (нем. Implantat) — класс изделий медицинского назначения, используемых для вживления в организм либо в роли протезов (заменителей отсутствующих органов человека), либо в качестве идентификатора (например, чип с информацией о домашнем животном, вживляемый под кожу). Имплантаты стоматологические — вид имплантатов для вживления в кости верхней и нижней челюсти, которые используются в качестве основы для прикрепления съемных и несъёмных стоматологических протезов. Существует также имплантация капсул с фармакологическим содержимым, например противозачаточных капсул Norplant (англ.), содержащих гормональные контрацептивы.

Энергетика

1) Биото́пливо — топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов.

Различается жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель), твёрдое биотопливо (дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга) и газообразное (синтез-газ, биогаз, водород)

2) Иони́стор (ультраконденсатор, двухслойный электрохимический конденсатор, англ. EDLC, Electric double-layer capacitor) — электрохимическое устройство, конденсатор с органическим или неорганическим электролитом, «обкладками» в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электрода и электролита. Функционально представляет собой гибрид конденсатора и химического источника тока.

3) На́ноанте́нна (нанте́нна) — устройство преобразования солнечной энергии в электрический ток, построенное по принципу выпрямляющей антенны, но работающее не в радиодиапазоне, а в оптическом диапазоне длин волн электромагнитного излучения. Идея использования антенн для сбора солнечной энергии была впервые предложена Робертом Бейли в 1972 году.

Информационные технологии

1) Иску́сственный интелле́кт (ИИ, англ. Artificial intelligence, AI) — наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ. ИИ связан со сходной задачей использования компьютеров для понимания человеческого интеллекта, но не обязательно ограничивается биологически правдоподобными методами.

2) Маши́нный перево́д — процесс перевода текстов (письменных, а в идеале и устных) с одного естественного языка на другой с помощью специальной компьютерной программы. Так же называется направление научных исследований, связанных с построением подобных систем.

3) Объёмная опти́ческая па́мять — это разновидность компьютерной памяти, в которой информация может быть записана и считана в трёхмерном пространстве (а не в привычной двумерной плоскости как, например, в компакт-дисках).

Такой способ хранения информации потенциально способен позволить записывать на диски, сопоставимые по размерам с компакт дисками, порядка терабайта данных. Чтение и запись файлов достигается фокусировкой лазера в объёме. Однако, поскольку структура данных имеет объёмный характер, луч лазера должен проходить сквозь другие точки данных для достижения области, где необходимо произвести чтение или запись. Таким образом, требуется своего рода нелинейность, чтобы эти данные не мешали достичь желаемой точки.

Формула продуктивности урока

Учитель начальных классов: А.Е.Тарасова

«Развитие и образование ни одному человеку не могут быть даны или сообщены. Всякий, кто желает к ним приобщиться, должен достигнуть этого собственной деятельностью, собственными силами, собственным напряжением».

А. Дистервег

Сегодня в школьном образовании происходят значительные перемены, которые охватывают практически все стороны педагогического процесса. Личный интерес обучающегося – это решающий фактор процесса образования.

Современное информационное общество заинтересовано в том, чтобы его граждане были способны самостоятельно, активно действовать, принимать решения, гибко адаптироваться к изменяющимся условиям жизни. Вот поэтому, всё наибольшее распространение получают Продуктивные технологии обучения XXI века. Высокая степень их продуктивности, предполагает моделирование такой системы образования, в которой главенствующую роль занимает не традиционная трансляция знаний, умений, ценностей, норм поведения и т. д., а создание условий для максимально возможной адаптации и развития каждой личности в школе.

Продуктивные технологии обучения, это методика менеджмента и управления учебным процессом, дающая такой инструмент, как обучающие структуры.
Она не дает методические знания по предмету. Методическое содержание для конкретного предмета является задачей учителя.

Применяя продуктивные технологии на уроках, можно убедиться, что процесс обучения можно рассматривать с новой точки зрения и осваивать психологические механизмы формирования личности, добиваясь более качественных результатов.

В основе продуктивных технологий XXI века лежат коммуникативность и сотрудничество. Важными аспектами здесь являются креативность, обмен знаниями и идеями, обсуждение сложившихся ситуаций. При таком построении урока учитель меняет свою роль: он становится модератором, наставником и помощником.

Актуальность применения продуктивных технологий обусловлена тем, что применение данных структур поможет обучающимся освоить учебный материал в соответствии с требованиями ФГОС.

Формирование универсальных учебных действий является основной задачей современной системы образования согласно требованиям стандартов второго поколения. Продуктивные технологии XXI века являются эффективным инструментом для их формирования.

Основная идея – это учиться вместе, а не выполнять что-то вместе, чтобы каждый участник команды получил необходимые знания, сформировал нужные навыки и при этом, чтобы вся команда знала, чего достиг каждый. Учиться вместе не только легко и интересно, но и эффективно. Эти технологии способствуют не только интеллектуальному развитию, но и нравственному. Обучающиеся учатся вместе решать любые проблемы, помогать друг другу, слушать и принимать мнения одноклассников.

Постоянное взаимодействие учитель – ученик, ученик-ученик в командной и парной работе позволяет формировать у учеников коммуникативные УУД: учит общаться, слушать и слышать партнера, договариваться. Точные инструкции, необходимость выполнять задания в парах и командах помогут ученикам научиться организовывать свою деятельность. Использование мыслительных приемов и различных источников информации заставляют младших школьников мыслить, делать результаты мыслительной деятельности видимыми. При обучении в разнообразных учебных ситуациях, выслушивании позиции партнера перед детьми постоянно возникает необходимость делать выбор в мире ценностей и поступков, оценить свою жизненную позицию и позицию другого человека.

Продуктивные технологии XXI века несут в себе много плюсов:

1. Около половины детей в классе учатся одновременно говорить и слышать, исправлять чужие ошибки, таким образом, закрепляя, корректируя и дополняя свои знания.

2. Резко возрастает активность каждого ученика в процессе, особенно в функции «учитель».

3. Каждый ученик оказывается в центре вопроса, ему необходимо общаться, чтобы научить одноклассника тому, что знаешь сам, тем самым создается положительное отношение к процессу обучения.

4. Обучение для каждого ребенка без исключения становится интересным и результативным, а качество знаний по предмету существенно растет.

5. У учеников развиваются коммуникативные качества, креативное мышление, они учатся сотрудничать, критиковать и принимать критику.

6. Любой урок становится похожим на увлекательную и насыщенную игру и несет в себе исключительно положительные эмоции.

В продуктивных технологиях XXI века насчитывают около 250 структур.

Вашему вниманию предложены наиболее распространённые обучающие структуры. Все они разделены на три группы.

1. Обучающие структуры, показывающие взаимодействие ученик-ученик, необходимые для развития коммуникации и сотрудничества:

* МИКС ПЭА ШЭА (Mix Pair Share) — обучающая структура, в которой участники смешиваются под музыку, образовывают пару, когда музыка прекращается, и обсуждают предложенную тему.

* МИКС-ФРИЗ-ГРУП (Mix-Freeze-Group) — обучающая структура, в которой участники смешиваются под музыку под музыку, замирают, когда музыка прекращается, и объединяются в группы, количество участников в которых зависит от ответа на какой-либо вопрос.

* ТЭЙК ОФ-ТАЧ ДАУН – «встать – сесть» (обучающая структура для получения информации о классе).

2. Обучающие структуры, показывающие взаимодействие ученик-учебный материал. Они позволяют обдумать материал, связать его с предыдущими знаниями о приобретённом материале, что способствует развитию критического и креативного мышления:

* МОДЕЛЬ ФРЕЙЕР (Frayer Model) — обучающая структура, помогающая учащимся глубоко понять и осознать изучаемые понятия и концепции. Участники рассматривают какое-либо понятие с разных сторон, записывая его обязательные и необязательные характеристики, примеры и антипримеры (то, что не может являться примером).

* СТЁ ЗЕ КЛАСС (Stir the Class) — «перемешай класс» — обучающая структура, в которой учащиеся молча передвигаются по классу для того, чтобы добавить как можно больше идей участников к своему списку.

* ЭЙ АР ГАЙД (Anticipation-Reaction Guide «Руководство предположения/реакции») — обучающая структура, в которой сравниваются знания и точки зрения учеников по теме до и после выполнения «упражнения-раздражителя» для активизации мышления (видео, картинка, рассказ и т.д.)

3. Обучающие структуры, позволяющие сделать урок увлекательным, повысить самооценку и уверенность учеников, а также, чтобы дети могли практиковать навыки для коммуникации, сотрудничества и принятия решений:

* ФИНК-РАЙТ-РАУНД РОБИН (Think-Write-Round Robin) — «подумай-запиши-обсуди в команде». Во время выполнения данной структуры участники ОБДУМЫВАЮТ высказывание или ответ на какой-либо вопрос, ЗАПИСЫВАЮТ и по очереди ОБСУЖДАЮТ свои ответы в команде.

* ИНСАЙД-АУТСАЙД СЁКЛ (Inside-Outside Circle) — «внутренний и внешний круг» — обучающая структура, в которой ученики формируют внутренний и внешний круги и делятся своими мнениями с разными партнерами.

Итак, формула продуктивности урока с применением обучающих структур и мыслительных приемов – это:

1) Урок, на котором осуществляется индивидуальный подход каждому ученику.

2) Урок, содержащий разные виды деятельности.

3) Урок, на котором ученику комфортно.

4) Урок, на котором деятельность стимулирует развитие познавательной активности ученика.

5) Урок, который воспитывает думающего ученика-интеллектуала.

6) Урок, который предполагает сотрудничество, взаимопонимание, атмосферу радости и увлеченности.

Использование обучающих структур и мыслительных приемов новой технологии на уроках повышает мотивацию обучающихся к изучаемому предмету, что ведёт к более эффективному освоению школьниками образовательной программы

Продуктивные технологии – это постоянное обучение через диалог и обучение тому, как учиться, а результат – переход от пассивных учеников к заинтересованным обучающимся. Именно работа по данным технологиям развивает в ученике жизненно необходимые качества, такие как коммуникативность, сотрудничество, критическое мышление, креативность, на уроке создается безопасная и благоприятная среда для мыслительной деятельности. При правильной организации взаимодействия формируются все основные универсальные учебные действия личности: личностные, познавательные, регулятивные, коммуникативные.

Применение новых современных образовательных структур обучения помогает раскрыться учащимся с новой стороны, так как главный на уроке сам ученик и его деятельность, а учитель — помощник, наставник. Новые методы развивают личность каждого ученика, заставляют его думать, проявляться, позволяют изменять видение материала, повышают его эмоциональный уровень, а значит, и благотворно влияют на здоровье организма. Обстановка на уроках способствует более успешному усвоению материала детьми. Работа в группах помогает ребятам мыслить творчески и реактивно, в общении они совместно решают поставленные задачи, находят и объясняют ошибки друг друга, выслушивают каждого участника в группе, с уважением относятся к его выбору и мнению. Создается такая рабочая обстановка, выйти из которой уже невозможно, да и не хочется, так она захватывает. Скучающих на таком уроке не будет никогда, потому что ученикам не придется только сидеть и писать.

Использование продуктивных технологий не предполагает полный отказ от традиционного подхода. Можно использовать одну из обучающих структур на любом этапе урока.

Список литературы

Дьюи Дж., Дьюи Э. Школы будущего. Электронный ресурс – [
http://jorigami.narod.ru/PP_corner/Classics/Dewey/Dewey_Schools_of_Future.htm
]
Как проектировать универсальные учебные действия в начальной школе. От действия к мысли. / Под ред. А.Г. Асмолова. М.: Просвещение, 2010.
Крылова Н.В., Леонтьева О.М. Основные идеи продуктивного образования. // Как работает продуктивная школа? 2003. Вып. 4 (15). Электронный ресурс – [
http://www.values-edu.ru/wp-content/uploads/2011/08/nev_4_2003.pdf
]
Крузе-Брукс О.А. Историко-педагогические предпосылки становления учебной кооперации в образовательном процессе. — Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого,
http://www.rusnauka.com/13.DNI_2007/Istoria/21261.doc.htm

Предварительный просмотр:

Ханты-Мансийский автономны округ-Югра

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя школа №11»

Использование метода проектов в работе учителя начальных классов

Учитель начальных классов

Тарасова Анна Евгеньевна

г. Нижневартовск, 2016 г.

Я работаю учителем начальных классов в МБОУ «СШ №11» города Нижневартовска. Известно, что до 70% личностных качеств закладывается в начальной школе. И не только базовые навыки, такие, как умение читать, писать, решать, слушать и говорить, нужны ребенку в жизни. Каждому человеку, вступающему в этот сложный и противоречивый мир, необходимо определенные навыки мышления и качества личности. Умения анализировать, сравнивать, выделять главное, решать проблему, уметь дать адекватную самооценку, быть ответственным, самостоятельным, уметь творить и сотрудничать – вот с чем ребенку необходимо войти в этот мир.
Какие из педагогических технологий целесообразно применять в начальной школе, чтобы помочь ребёнку овладеть этими умениями? Каждый учитель подходил к этому вопросу индивидуально.

Проблемы
Анализируя свою деятельность, я столкнулась с рядом проблем, затрудняющих переход детей на следующую ступень образования:

низкий уровень самостоятельности в учебном процессе;
неумение следовать прочитанной инструкции, ярко выраженное в неспособности внимательно прочитать текст и выделить последовательность действий, а также выполнить работу от начала до конца в соответствии с заданием;
разрыв между поисковой, исследовательской деятельностью учащихся и практическими упражнениями, в ходе которых отрабатываются навыки;
отсутствие переноса знаний из одной образовательной области в другую, из учебной ситуации в жизненную.

Обдумывая эти проблемы, я пришла к выводу, что необходимо дополнять урочную систему организации учебного процесса новой формой деятельности учащихся, где они были бы погружены в атмосферу, требующую думать, рассуждать, грамотно излагать свои мысли, т.е. могли бы применять все имеющиеся у них знания на практике. С этой целью я выбрала метод проектов.
Ключевая проблема.

Проблема включения проектной деятельности в образовательный процесс является прогрессивной и давно назревшей. В ней содержится огромный потенциал, что особенно важно в условиях современной школы. А тенденции, проявляющиеся в организации проектной деятельности младших школьников, свидетельствуют о необходимости корректировки складывающегося опыта.
Актуальность

Одной из приоритетных задач современной школы является создание необходимых полноценных условий для личностного развития каждого ребёнка, формирования активной позиции, субъективности учащегося в образовательном процессе. Её решение особенно актуально для начального звена школьного обучения, поскольку с позиции отечественных психологов (Л.С.Выгодского, П.Я.Гальперина, В.В.Давыдова, А.Н.Леонтьева, Д.Б.Эльконина и др.) учебная деятельность в данный период является ведущей в психическом развитии детей 7 – 10 лет.
В связи с этим большое значение приобретает не только разработка и совершенствование нового учебного содержания, но и исключение из практики непродуктивных стилей и форм педагогического общения, методов обучения.

В основе проектной деятельности лежит
исследовательская деятельность, которая позволяет привлекать к работе разные категории участников образовательного процесса (учеников, родителей, учителей), создает условия для работы с семьей, общения детей и взрослых, т.е. объединяет детей и взрослых для совместной исследовательской деятельности.

Метод проектов в начальной школе, учитывая возрастные особенности детей, имеет свою специфику. Так, собственно проектная деятельность в ее классическом понимании занимает свое центральное (ведущее) место в подростковом возрасте (в основной школе). В начальной школе могут возникнуть только прообразы проектной деятельности в виде решения творческих заданий или специально созданной
системы проектных задач.

Работа над проектной деятельностью начинается в 1 классе с 1 четверти.

Все проекты, которые мы проводили — внутриклассные, т.е. проводились в одном классе.

По форме проекты были индивидуальные, групповые (по 4–6 человек) и коллективные (классные).

По продолжительности проекты — краткосрочные (1 урок, максимум 3 – 6 уроков).

С учащимися были выполнены проекты, которые по содержанию были информационные, комбинированные.

Ученики готовили информационное сообщение, иллюстрировали его изготовленными моделями объектов.

Выполнение проекта складывалось из нескольких этапов:

разработка проекта, практическая реализация, защита проекта.

Наиболее трудоёмким компонентом проектной деятельности является первый и второй этапы

1 этап – мотивационный.

Здесь важно для учителя создать положительный мотивационный настрой. Проблема, которую должны решить учащиеся, должна быть актуальной и интересной. На данном этапе формулируется тема и определяется результат, продукт.

Самым интересным для детей в этом возрасте считается то, что касается их самих. Это их семья, класс, школа, дом, село, где они живут. Поэтому первыми творческими заданиями для них стали проекты:

«Моя малая родина»

«Моя семья»

«Мой класс. Моя школа»

«Математика вокруг нас»

«Нижневартовск вчера, сегодня, завтра»

Результат проектной деятельности – информация (доклад, сообщение), комплексная работа, стендовая презентация, фотожурнал «Числа первого десятка».

2 этап – планирующе-подготовительный.

Здесь идёт разработка замысла проекта, формулируются задачи, план действий, согласовываются способы совместной деятельности.

На этом этапе обговариваем, где будем искать информацию. Поскольку мы составляли альбом и готовили сообщение, то решили искать материал в библиотеках, в Интернете. Ученики изучали книги, журналы, энциклопедии, расспрашивали взрослых по теме проекта.

Здесь же разрабатывалась вся необходимая документация (рисунки, эскизы, простейшие чертежи), подбирались материалы и инструменты, составили план действий.

3 этап. Информационно- операционный

Здесь идёт реализация проекта. Собранный материал, вся информация перерабатывается, сортируется. Роль учителя на этом этапе координировать, наблюдать, давать рекомендации, проводить консультации.

На этом этапе непосредственно оформляется работа.
Но возникает проблема. Ведь чем меньше дети, тем больше требуется помощь взрослых не только в поиске информации, но особенно в оформлении проекта.
Поэтому над реализацией проектного замысла дети работают дома или во внеурочное время: составляют интересные тексты, отбирают лучшее фото для презентации под руководством взрослых.

4 этап. Рефлексивно-оценочный.

Это защита проекта, коллективное обсуждение результата, самооценка деятельности. Ученики делают сообщение о проделанной работе.

Главная цель защиты проектной работы – аргументированный анализ полученного результата и доказательство его соответствия поставленной цели или требованиям. Этот этап очень важный, решает несколько задач: развитие научной речи, возможность продемонстрировать свои достижения, пополнение знаний.

Основным критерием успешности выполненного проекта является соблюдение в изделии (деятельности) требований или условий, которые были выдвинуты в начале работы.

Учитель, руководя процедурой защиты проектов, особо следит за соблюдением доброжелательности, тактичности, проявлением у детей внимательного отношения к идеям и творчеству других.

Итак, практика работы над проектом показывает, что в такой деятельности наряду с проблемами (возрастные особенности, разные способности, недостаточное материальное обеспечение, а у некоторых детей отсутствие помощи со стороны родителей) есть много положительных моментов.

Проектная деятельность ведёт к сплочению класса, развитию коммуникативных и общеучебных навыков, создаёт у ребёнка положительную самооценку («Я смог!», «У меня получилось!»). Каждый ученик, участвуя в проекте, вносит посильный вклад в общее дело, выступая одновременно и организатором и исполнителем.

Участвуя в проектно-исследовательской работе, дети реализуют свои скрытые возможности, у них повышается интерес к учебной деятельности, раскрываются их личные качества, развивается самостоятельность и ответственность за конечный результат, и, конечно, – творчество. А для развития творчества важно, чтобы ребёнок проявлял любовь к прекрасному не только путём созерцания и разговоров, но вносил бы умения в быт, во всё окружающее.

Проектная деятельность способствует развитию общеучебных навыков
.

В первую очередь — это социальные навыки: умение работать в группе, сотрудничать, принимать и выполнять определённую роль: быть лидером или исполнителем, выстраивать свои отношения с людьми, которые тебя окружают.

Следующие навыки – коммуникативные: учиться не только говорить, но и важно научиться умению слушать, принимать другое мнение и спокойно отстаивать своё.

Навыки, которые формируются в ходе проектной деятельности – это и мыслительные навыки. Дети учатся анализировать, обобщать, сравнивать, классифицировать.

Навыки, тесно связанные с мыслительными – это исследовательские навыки: учиться проводить исследование, уметь наблюдать, выявлять, соотносить.

Использованная литература:

1. Голуб Г.Б., Чуракова О.В. Метод проектов как технология формирования ключевых компетентностей учащихся. – Самара: Изд-во «Профи», ЦПО, 2003. – С. 23.

2
. Управление инновациями в образовательном учреждении: образовательные практико – ориентированные технологии / авт. – сост. М.В. Русинова. – Волгоград: Учитель, 2011. – 175 с.

3. Бычков А.В. Метод проектов в современной школе. – М., 2000.

4. Матяш Н.В., Симоненко В.Д. Проектная деятельность младших школьников: Книга для учителя начальных классов. – М.: Вентана-Граф, 2004.

как будет меняться система обеспечения ключевых потребностей человечества

Что касается еды, то в отличие от той же Африки в России вопрос голода не стоит так остро. И это скорее вопрос социальный, чем ресурсный. Его решение зависит от личного участия каждого человека. Советы простые: покупать только то, что съешь, и жертвовать продукты тем, кто в них нуждается. И если первый тезис не требует каких-то объяснений — все и так понятно, то по второму совету требуется важное уточнение. Так вот, не думайте, что голодают только те, кто ленится и не стремится изменить свою жизнь. Обстоятельства бывают разные, и «поддержать упавшего» — долг каждого порядочного человека…

Сегодня в мире насчитывается около 815 миллионов голодающих, а к 2050 году эта цифра, по оценкам международных организаций, может превратиться в 2 миллиарда человек. В первую очередь из-за ухудшения экологической ситуации — сокращения посевных земель, изменения климата, уменьшения биологического разнообразия и опять же отсутствия доступа к пресной воде. Впрочем, об экологии мы поговорим в следующем разделе, а пока вспомним о весьма спорной теме — генетически модифицированных продуктах. Да-да, хотим мы того или нет, но ГМО определенно может решить проблему голода. И страхи перед неизведанным не должны останавливать ученых в работе над созданием неприхотливых сельскохозяйственных культур, способных расти даже в экстремальных условиях. Главное, чтобы работа в этом направлении велась под контролем надзорных структур и не пускалась на самотек, когда сомнительные решения принимаются в угоду финансовым интересам.

Еще один путь к решению проблемы голода — рациональное использование биоресурсов океанов. Не секрет, что сегодня часть добываемой рыбы просто выбрасывается — по некоторым данным, до четверти всего мирового улова. Оказывается, избавляются рыбаки от молоди, травмированных и низкоценных видов рыбы, а также тех, на которые у компании попросту нет квот. Кроме того, при переработке избавляются от 60 до 90 процентов отходов, если на судне нет линии по производству рыбной муки. А ведь эта мука — практически чистый протеин, который удобно хранить и транспортировать, и который мог бы помочь голодающим. Не это ли аргумент для поиска оптимального решения? Конечно!

Третий подход к проблеме голода — сделать так, чтобы продукты лучше хранились. Нет, не с помощью консервантов. Ионизирующее излучение в безопасных для человека дозах убивает микроорганизмы, споры грибов и вирусы, и после обеззараживания чистые овощи, фрукты, зерновые дольше остаются здоровыми и пригодными для еды. Международное агентство по атомной энергии показывает разным странам, как современные технологии не только обеззараживают продукты, но и помогают избавиться от вредителей, например плодовой мушки, или вывести сорта овощей, устойчивые к жаркой погоде.

Важные новые технологии 21 века

Женева, Швейцария, 15 февраля 2012 г. — Совет по глобальной повестке дня Всемирного экономического форума по новым технологиям только что опубликовал свой список «важных технологий», которые изменят мир в предстоящие годы. Список выделяет технологические тенденции, которые, скорее всего, повлияют на состояние мира в ближайшем будущем, и был составлен группой экспертов из науки, бизнеса и государственной политики. Ожидается, что эти технологии будут иметь серьезные социальные, экономические и экологические последствия.

Многие технологические тенденции в настоящее время остаются вне поля зрения большинства политиков. Член Совета Тим Харпер подчеркнул, что «технологии — это очень мощный инструмент для перемен. Если« арабская весна »продемонстрировала, что многие правительства все еще не знают, как реагировать на зрелые и простые для понимания технологии, такие как Facebook и Twitter, то они рискуют потерпеть неудачу. абсолютно бессилен перед лицом научно обоснованных технологических изменений ».

Инновации в нанотехнологиях, биотехнологиях и информационных технологиях уже помогают решать самые разнообразные насущные проблемы, такие как эффективные «возобновляемые» источники энергии, недоедание и голод, доступ к чистой воде, диагностика и лечение болезней, «зеленые» технологии, а также глобальное изменение климата и устойчивость .

Председатель Совета

профессор Сан Юп Ли из Корейского института науки и технологий (KAIST) объяснил, что «Ускорение прогресса в науке и технологиях стимулировало новую эру открытий, и многие из технологий, определенных советом, имеют решающее значение для построения устойчивое и устойчивое будущее ». Что касается создания рабочих мест с помощью новых технологий, заместитель председателя Совета Хавьер Гарсия Мартинес сказал: «На пути, который идет от новых технологий к новым отраслям и созданию рабочих мест, нет общих кратчайших путей.Этот путь включает в себя достаточное и устойчивое финансирование, оставляющее достаточно стимулов для учредителей и реальное внимание к масштабу, надежности и безопасности ». В отчете также предупреждается, что без нового понимания, инструментов и возможностей, начиная от государственной политики и заканчивая инвестиционными моделями, их безопасность и успешная развитие далеко не гарантировано. Среди трендов — достижения в области информатики, биотехнологии, медицины, материалов, образования и использования ресурсов.

Информатика для повышения ценности информации и обработки «больших данных» для «данных для принятия решений» выделена и была в центре внимания генерации идей во время форума в Давосе в этом году.В частности, необходимо разработать интеллектуальные технологии для создания ценной информации из зашумленных данных.

Ожидается, что в области биологии синтетическая биология и метаболическая инженерия будут приобретать все большее значение в производстве новых лекарств и производстве химикатов и материалов из возобновляемых источников. Системная биология, компьютерное моделирование и симуляция химических и биологических систем играют все более важную роль, помогая разрабатывать терапевтические препараты, материалы и процессы, которые являются высокоэффективными для достижения своих проектных целей, при минимальном воздействии на здоровье человека, ресурсы и окружающую среду.Также выбираются инновационные технологии для второй зеленой революции, которые обеспечивают безопасность продовольствия для растущего населения и биомассу для биоперерабатывающих заводов.

Ожидается, что наноматериалы, спроектированные и спроектированные в молекулярном масштабе, будут и дальше обеспечивать новые решения проблем энергетики, воды и других ресурсов. Также перечислены прорывные технологии, которые могут превратить углекислый газ из глобального вреда в ценный ресурс.

В список также входят беспроводное питание, энергосистемы с высокой плотностью энергии, индивидуализированная медицина и питание, а также усовершенствованные образовательные технологии.

Директор Всемирного экономического форума

Эндрю Хейган сказал: «Мы считаем, что эти новые технологии, которые ежегодно будут объявляться советом, предоставят всем заинтересованным сторонам возможность увязать технологические тенденции с глобальными мегатенденциями и найти решения для мегапроблем. не просто создавать новые идеи, а оставлять старые позади «.

###

Чтобы прочитать полный список появляющихся технологий и их описания, см. Вложение или посетите веб-сайт: http: // forumblog. org / 2012/ 02/ Топ-10 новых технологий в 2012 году (Всемирный экономический форум: http: // www. weforum. org )

Контакты

Сан Юп Ли, председатель Совета глобальной повестки дня Всемирного экономического форума по новым технологиям, заслуженный профессор и декан Корейского передового института науки и технологий (KAIST), Тэджон, Республика Корея ([email protected])

Эндрю Хэган, директор и руководитель химической промышленности Всемирного экономического форума, Женева, Швейцария ([email protected])

Приложение

Важные развивающиеся технологии

По Глобальной повестке дня Совета по новейшим технологиям, Всемирный экономический форум

Примечание. Следующий список организован в алфавитном порядке.

Расширенные образовательные технологии

Новые подходы необходимы для решения задачи обучения растущего молодого населения и приобретения навыков, необходимых для экономики знаний. Это особенно актуально в сегодняшнем быстро развивающемся глобализированном обществе с гиперсвязью.Появляются персонализированные ИТ-подходы к образованию, которые позволяют обучать, ориентированному на учащихся, развивать критическое мышление и творческие способности. Быстрое развитие социальных сетей, открытых курсов и повсеместный доступ к Интернету облегчают обучение вне учебы и непрерывное образование.

Зеленая революция 2.0 — Технологии для увеличения производства продуктов питания и биомассы

Искусственные удобрения — одно из главных достижений современной химии, обеспечивающее беспрецедентный рост урожайности сельскохозяйственных культур.Тем не менее, растущий глобальный спрос на здоровую и питательную пищу угрожает превзойти энергетические, водные и земельные ресурсы. Интегрируя достижения биологических и физических наук, новая зеленая революция обещает дальнейшее повышение урожайности сельскохозяйственных культур, минимизацию воздействия на окружающую среду, снижение энергетической и водной зависимости и уменьшение углеродного следа.

Энергетические системы с высокой плотностью энергии

Для реализации экологически чистых энергетических технологий следующего поколения необходимы более качественные аккумуляторные батареи.Ряд новых технологий объединяются, чтобы заложить основу для передового хранения и использования электроэнергии, включая разработку наноструктурированных электродов, твердый электролиз и быструю подачу энергии с помощью новых суперконденсаторов на основе углеродных наноматериалов. Эти технологии обеспечат плотность энергии и мощность, необходимые для ускорения нового поколения экологически чистых энергетических технологий.

Информатика для повышения ценности информации

Количество информации, доступной сейчас отдельным лицам и организациям, беспрецедентно в истории человечества, и скорость генерации информации продолжает расти в геометрической прогрессии.Тем не менее, огромный объем информации может создать больше шума, чем ценность, и, как следствие, ограничить ее эффективное использование. Инновации в организации, добыче и обработке информации являются ключом к фильтрации шума и использованию растущего объема глобальной информации для решения возникающих проблем.

Наноразмерный дизайн материалов

Растущий спрос на природные ресурсы требует беспрецедентного повышения эффективности. Наноструктурированные материалы с заданными свойствами, спроектированные и спроектированные в молекулярном масштабе, уже демонстрируют новые и уникальные особенности, которые откроют следующую революцию в области экологически чистой энергии, уменьшат нашу зависимость от истощения природных ресурсов и повысят эффективность производства и обработки с атомной эффективностью.

Персонализированная медицина, питание и профилактика заболеваний

По мере того, как население мира превышает 7 миллиардов человек, и все они надеются на долгую и здоровую жизнь, традиционные подходы к обеспечению хорошего здоровья становятся все менее и менее целесообразными, чему способствуют растущие потребности, истощение ресурсов и рост затрат. Достижения в таких областях, как геномика, протеомика и метаболомика, теперь открывают возможность адаптации лечебного питания и профилактики заболеваний к индивидууму.Вместе с новыми технологиями, такими как синтетическая биология и нанотехнологии, они закладывают основу для революции в области здравоохранения и благополучия, которая будет менее ресурсоемкой и более ориентированной на индивидуальные потребности.

Синтетическая биология и метаболическая инженерия

Мир природы является свидетельством огромного потенциала, заложенного в генетическом коде, лежащем в основе всех живых организмов. Быстрый прогресс в синтетической биологии и метаболической инженерии позволяет биологам и инженерам использовать этот потенциал беспрецедентными способами, позволяя разрабатывать новые биологические процессы и организмы, предназначенные для определенных целей — будь то преобразование биомассы в химические вещества, топливо и материалы, производство новых терапевтических препаратов или защита организма от вреда.

Системная биология и компьютерное моделирование и моделирование химических и биологических систем

Для улучшения здравоохранения и производства на основе биологических материалов важно понимать, как биология и химия работают вместе. Системная биология, компьютерное моделирование и симуляция играют все более важную роль в разработке терапевтических средств, материалов и процессов, которые являются высокоэффективными для достижения своих проектных целей при минимальном воздействии на здоровье человека и окружающую среду.

Использование диоксида углерода в качестве ресурса

Углерод лежит в основе всего живого на Земле. Тем не менее, управление выбросами углекислого газа — одна из величайших социальных, политических и экономических проблем нашего времени. Возникающий инновационный подход к управлению углекислым газом предполагает преобразование его из обременения в ресурс. Новые катализаторы, основанные на наноструктурированных материалах, могут потенциально преобразовывать диоксид углерода в ценные углеводороды и другие углеродсодержащие молекулы, которые могут быть использованы в качестве новых строительных блоков для химической промышленности в качестве более чистых и устойчивых альтернатив нефтехимии.

Беспроводное питание

Общество сильно зависит от устройств с электрическим приводом. Тем не менее, существенным ограничением их дальнейшего развития и полезности является необходимость подключения к электросети с помощью провода — либо постоянно, либо путем частой подзарядки аккумуляторов. Новые подходы к беспроводной передаче энергии освободят электрические устройства от необходимости физического подключения и окажут такое же значительное влияние на личную электронику, как Wi-Fi на использование Интернета.

Топ-5 технологических достижений 21 века

XXI век, ^год, год до сих пор был эпохой колоссальных технологических достижений, но, прежде всего, мы обнаружили, что в основе всех этих достижений лежала коммуникация.

Использование беспроводных технологий, включающих прорывное оборудование и программное обеспечение, позволило человечеству установить связь с огромным количеством людей, оказав огромное влияние на бизнес, политику и культуру.Эти достижения полностью изменили нашу жизнь до такой степени, что трудно представить себе обратное.

Наш список сосредоточен на периоде с 2000 по 2010 год, периоде, который сформировал огромную основу для инноваций и прогресса, которые продолжаются сегодня. Такие примеры, как iPhone, символизируют вершину дизайна, устройство, которое прошло через одиннадцать этапов эволюции, сохранив при этом свое ядро, культовый дизайн и функциональность.

Здесь вы найдете моментальный снимок технологических достижений, достигнутых в этом великом 21, ^и веке, посмотрите, выбрали бы вы то же самое или есть некоторые, которые вы бы обменяли на другие.

Bluetooth (2000)

Bluetooth принес в массы идею упрощенного беспроводного обмена данными, создавая персональные сети с мобильными устройствами.

Если заглянуть внутрь этой технологии, она работает с использованием коротковолновых радиоволн UHF, и это было изобретение, любезно предоставленное компанией Ericsson в 1994 году.Хотя это был момент, когда технология действительно получила распространение, это эволюция радиотехнологии «короткого соединения», которая была впервые предложена Нильсом Ридбеком и Йоханом Ульманом в 1989 году.

За культовым названием, которое представляет этот первый элемент в нашем списке технологических достижений, восходящего к королю X века Харальду Bluetooth, стоит очень интересная этимология. При исследовании истории, стоящей за этой фигурой из прошлого, быстро выясняется, что он был ответственен за объединение перемещенных датских племен в единое королевство, что свидетельствует о мощи технологии Bluetooth.

Skype (2003)

Еще один подвиг телекоммуникаций в 21 ^и веке и голиаф среди технологических достижений, программное обеспечение Skype не только сделало возможным устное общение через компьютеры, но, возможно, самое главное, оно открыло эру видеочатов.

Основанная в 2003 году Никласом Зеннстромом и Янусом Фриисом, Skype заключила соглашение с польским веб-порталом Onet.pl, получив интегрированное предложение на рынке Польши.В 2011 году корпорация Microsoft приобрела Skype Communications, после чего стала подразделением Microsoft.

Широкая доступность видеочатов, вызванная Skype, действительно оказала большое влияние на человечество и на то, как многие из нас живут своей жизнью. Это обеспечивало доступ к живому визуальному опыту с другими людьми, которые были физически недоступны, соединяя обе стороны мира и сужая широту океанов.

Facebook (2004

Связь мира с коммуникацией становится мощной темой для этих лидеров с точки зрения технологических достижений, и, возможно, никто не продвинулся так далеко, как Facebook.

Facebook был пионером социальных сетей в целом, открыв возможности для обычного человека и навсегда изменив мир. Сейчас социальные сети необходимы для бизнеса, это основной канал потребления новостей, и они широко используются во всем мире.

Информационные технологии и социальные сети в целом оказали трансформирующее влияние на то, как мы работаем и живем. В основе важности Facebook лежит то, что он создал способ связываться и взаимодействовать с большим количеством людей в одном месте, обеспечивая понимание мнений и тенденций.

iPhone (2007 год)

Продукт могущественного Apple Inc., первое поколение появилось 29 ^-го июня 2007 года. В прошлом году мир отметил десятилетие и 11 поколений устройства, которое стало мировым лидером и одним из величайших технологических достижений в мире. 21-й век.

Благодаря мультисенсорному экрану и виртуальной клавиатуре он оказал огромное влияние на 21 век ^и, задав тенденции в индустрии смартфонов и за ее пределами.Несмотря на то, что на протяжении эволюции iPhone было внесено множество изменений, многие знаковые характеристики остались неизменными, в том числе центральное положение единственной кнопки на передней панели устройства.

Как банки Великобритании могут дать отпор в эпоху открытого банкинга

Директор по доверительному управлению Mimecast: выявление скрытых рисков GDPR

Интернет-банде предъявлено обвинение в киберпреступности на сумму более 530 миллионов долларов

Глобальное влияние этого устройства с точки зрения популярности было поистине огромным, более 1.На сегодняшний день продано 2 миллиарда единиц iPhone. Помимо популярности iPhone, доступные для него приложения вызвали интерес у пользователей. По состоянию на январь прошлого года для iPhone было доступно 2,2 миллиона приложений.

IBM Watson (2010)

Войдя в мир как компьютерная система с ответами на вопросы, Watson теперь занимает видное место во многих случаях коммерческого использования и стала одним из величайших технологических достижений 21 века. При формировании ответов он применяет машинное обучение и автоматизированные рассуждения, используя обширный архив информации.

Из всех своих возможностей способность Watson обрабатывать естественный язык, возможно, оказала наибольшее влияние на 21 ^-й-й век, аспект этой технологии, который сегодня используется на крупных предприятиях.

После создания Watson IBM заявила, что «более 100 различных методов используются для анализа естественного языка, идентификации источников, поиска и генерации гипотез, поиска и оценки доказательств, а также объединения и ранжирования гипотез». Известно, что система была обучена соревноваться в игре Jeopardy, где она продолжила соревноваться и победить двух бывших победителей конкурса в громком событии.

Что касается программного обеспечения, Watson работает с использованием инфраструктуры управления неструктурированной информацией. Аппаратное обеспечение также чрезвычайно важно, оно использует производительность параллельных процессоров POWER7, связанных с технологией DeepQA.

Эта статья из архива CBROnline: некоторое форматирование и изображения могут отсутствовать.

Хотите больше о технологическом лидерстве?

Подпишитесь на еженедельную рассылку журнала изменений Tech Monitor, чтобы получать самую свежую информацию и аналитические материалы прямо на ваш почтовый ящик.

Подготовка к 21 веку: технологии и будущее нации | Подготовка к 21 веку: технологии и будущее нации

, чтобы не ставить под угрозу автономность фундаментальных исследований или ограничения справедливой торговли.

Биомедицинские технологии

Новые биомедицинские технологии часто являются результатом совместных усилий государственного и частного секторов.Академические, правительственные и промышленные лаборатории участвуют в разработке многих новых технологий, а идеи и люди быстро перемещаются между всеми тремя типами учреждений. Усилия по контролю затрат и регулированию здравоохранения должны быть направлены на поощрение постоянных технологических открытий и экспериментов.

Промышленные системы

Как предоставляются услуги и производятся, доставляются, используются и утилизируются товары, влияет на окружающую среду.Экология промышленности, характеризующаяся целыми системами производства и потребления, — это концепция, которая может быть использована для улучшения качества окружающей среды. Достижения в области технологий, обычно применяемые частными фирмами, открывают основные возможности для улучшения в рамках этих интегрированных систем. Есть также возможности для общества стать менее зависимым от ресурсов и разрабатывать и внедрять экологически более безопасные материалы, процессы и системы с использованием технологий, которые более чувствительны к окружающей среде.Корпоративные решения и личный выбор потребителей являются важными определяющими факторами качества окружающей среды.

Директивным органам необходимо сформулировать эффективные экономические стимулы для развития системного подхода к улучшению качества окружающей среды. (C-5) В частности, им необходимо снизить барьеры ответственности и нормативные барьеры и разработать способы предоставления потребителям достоверной информации о воздействии на окружающую среду с помощью таких действий, как маркетинг и маркировка. (С-6, С-7)

Транспортная инфраструктура

Партнерство для нового поколения транспортных средств (PNGV), совместная программа исследований и разработок между федеральным правительством и Советом США по автомобильным исследованиям, имеет цель разработать технологии для нового поколения транспортных средств, которые могут сократить расход топлива до трех раз. что у сопоставимых семейных седанов 1994 года.В то же время новые автомобили должны сохранять рабочие характеристики, размер, полезность, владение и эксплуатационные расходы, а также соответствовать и превышать федеральные требования по безопасности и выбросам. Целью программы является разработка серийных прототипов автомобилей к 2004 году. Программа PNGV также направлена на существенное повышение национальной конкурентоспособности в производстве и внедрение коммерчески устойчивых инноваций обычных транспортных средств.

Соединенные Штаты имеют самую эффективную и разветвленную систему автомобильных перевозок в мире.Свыше 175 миллионов легковых и легких грузовиков проезжают более 2 миллиардов миль в год по 3,9 миллионам миль дорог общего пользования. Некоторые чрезвычайно привлекательные технологии, рассматриваемые для PNGV, могут привести к значительным изменениям требований к инфраструктуре, что приведет к потребностям в новом капитале, рабочей силе и природных ресурсах. Степень этих изменений будет широко варьироваться в зависимости от материалов корпуса и конструкции, электростанций и систем хранения энергии.

PNGV должен продолжать решать проблемы инфраструктуры как неотъемлемую часть своей программы.Тщательная оценка инфраструктурных проблем, связанных с альтернативными технологиями, должна быть неотъемлемой частью процесса выбора технологий. (С-8)

Сбор, использование и распространение географических данных

В качестве последнего примера различных ролей правительства в развитии технологий рассмотрим сбор и использование географической информации, описывающей расположение и атрибуты объектов и явлений на Земле, известной как пространственные данные.Многие федеральные, государственные и местные агентства и частные организации генерируют и используют такие данные для многих целей, включая сельское хозяйство, планирование землепользования и управление окружающей средой. Сущность, называемая национальной инфраструктурой пространственных данных, собирает, обрабатывает, хранит и распространяет информацию. Совместное использование данных может минимизировать дублирование, сократить долгосрочные расходы и упростить анализ и принятие решений. Государственный и частный секторы должны работать вместе, чтобы интегрировать сбор, использование и распространение пространственных данных в национальную инфраструктуру пространственных данных.(C-9) Интегрированная система устранила бы большую часть совпадений и дублирования, которые происходят сегодня, создавая при этом множество новых возможностей для использования пространственной информации.

С-л. Развитие инициативы в области высокопроизводительных вычислений и коммуникаций для поддержки национальной информационной инфраструктуры, Комитет по изучению высокопроизводительных вычислений и коммуникаций: состояние основной инициативы, 1995 г.

5 инновационных технологий 21 века

Автор: Райан Эйерс

Исследователи и инженеры 21 века создали такие чудеса, как персонализированные ховерборды, беспилотные автомобили и, конечно же, широко распространенный в обществе смартфон.Хотя сейчас устройства стали обычным явлением, всего полтора десятилетия назад они были непостижимыми.

Прошли те времена, когда покупали негабаритные кассеты VHS и виниловые пластинки для просмотра фильмов и прослушивания музыки. Сегодня такие ностальгические предметы отнесены к сфере коллекционирования и почти устарели. Даже относительно новые DVD и компакт-диски идут по пути птицы дронта и уходят в историю, поскольку потоковые файлы и цифровые загрузки вытесняют эти предметы.

Сегодня современные потребители в значительной степени полагаются на интеллектуальные устройства для мобильных развлечений и управления своей повседневной деятельностью.Потребители смотрят фильмы, слушают музыку, записывают день, общаются с коллегами и даже организуют транспортировку с помощью нескольких нажатий на экран. По мере того, как устройства становятся все более быстрыми и мощными, возможности, которые потребители могут выполнять с помощью смартфонов, планшетов и ноутбуков, продолжают расширяться. Фактически, многие потребители, у которых никогда не было компьютера, подключены к цифровой сети 24 часа в сутки через свои смартфоны.

В этом духе следующие пять примеров выделяют некоторые из наиболее значительных технологических разработок 21 ^st века.

Технология 1: беспилотные автомобили

Самая последняя крупная разработка текущего века — это беспилотные автомобили. Однако лидеры отрасли заявляют, что для того, чтобы эта технология работала, сеть общественного транспорта должна добавить инфраструктуру для поддержки инноваций. «Нам необходимо расширить разговоры о большем, чем просто автомобили», — написал профессор Школы менеджмента Университета Сан-Франциско Уильям Риггс в недавней статье, опубликованной на сайте The Hill. «Нам необходимо работать с автопроизводителями, чтобы изменить форму улиц, чтобы они соответствовали социальным, экономическим и экологическим целям.”

Технология 2: трехмерная печать

3-D печать используется во многих областях, включая здравоохранение. Эта технология имеет множество применений в этой области. Используя трехмерные принтеры, поставщики медицинских услуг доставляют товары по запросу, что может нарушить текущие каналы производства и распространения. Специалисты используют инновации для таких подвигов, как создание индивидуальных стоматологических работ, индивидуальных рецептов, трансплантации органов, протезов конечностей и индивидуальных слуховых аппаратов.

Технология 3: социальные сети

Социальные сети — одна из крупнейших инноваций 21 ^годов века в мире, оказывающая огромное влияние на общество.В последнее время такие события, как кибератаки, когда российские хакеры опубликовали частную медицинскую информацию олимпийских спортсменов, мало что сделали для укрепления доверия общества к этому средству. Другой пример — как 23,1% спортсменов колледжей, которые по умолчанию представляют свои учебные заведения, признались, что размещали неприемлемый контент в недавнем опросе в социальных сетях. Этот вид деятельности побудил сотрудников университетов обучать спортсменов управлению репутацией в социальных сетях.

Технология 4: Bluetooth

Производители представили технологию Bluetooth в 1999 году.С наступлением 21 ^{-го века} эта технология все более широко использовалась в компьютерах и мобильных устройствах. С тех пор важность многих устройств, питающих жизнь, значительно возросла. Это особенно актуально, поскольку Интернет вещей (IoT) только зарождается.

Технология 5: Волоконная оптика

Волоконно-оптические технологии изменили базовую инфраструктуру таких устройств, как телевизоры, телефоны и Интернет. Это технологии, о которых думает большинство людей, слышавших о волоконной оптике, при упоминании об инновации.Эта технология также очень полезна для таких приложений, как медицинская визуализация и машиностроительный контроль. Волоконно-оптические линии изготовлены из оптически чистого стекла, тонкого, как человеческий волос, и могут передавать данные без искажений на очень большие расстояния.

Когда-то самым популярным мобильным телефоном на рынке был Blackberry, который отличался тяжелым корпусом, громоздкими кнопками и банально простыми развлечениями. При выходе в Интернет пользователи кропотливо ждали, слушая сирену из хлюпающих и визжащих звуков, когда их компьютеры подключались к Интернету.Сегодня потребители получают доступ к бесплатному Wi-Fi практически повсюду в отдельных регионах, что постепенно становится скорее ожиданием, чем привилегией. Одно предостережение в отношении смартфонов заключается в том, что устройства изначально были большими, практически не уменьшились в размерах, а теперь снова увеличиваются в размерах. Во многих областях потребности и запросы потребителей приводят к тому, что продукт радикально меняется по мере взросления рынка.

В начале 21 ^-го века трехмерная печать была всего лишь воображением дальновидных ученых.Из этих мечтаний воплотилась реальность аппаратного и программного обеспечения для трехмерной печати. С момента своего создания технология значительно улучшилась. При наличии подходящего оборудования нет предела тому, что разработчики могут построить с помощью этой технологии. Со временем технология трехмерной печати может позволить исследователям и инженерам создавать инновации со скоростью мысли.

Райан Эйерс

Об авторе

Райан Айерс консультировал ряд компаний в различных отраслях, включая информационные технологии и большие данные.После получения степени MBA в 2010 году Айерс также начал работать с начинающими компаниями и начинающими предпринимателями, уделяя особое внимание сбору и анализу данных.

Технологии в 21 веке | Статья

Развлечения

Машинное обучение и виртуальная реальность теперь доминируют в сфере развлечений. Телевидение по запросу означает, что нам больше не нужно ждать, чтобы посмотреть наши любимые телешоу, или действительно принимать решения о том, что смотреть: машинное обучение дает рекомендации на основе наших привычек просмотра.Все индивидуально, все индивидуально. Виртуальная реальность погружает зрителей в живую ролевую игру, а смешанная реальность позволила таким играм, как Pokemon Go, процветать.

Пристрастие к мгновенному удовольствию

Будь то щелчок по телешоу по запросу или требование, чтобы Алекса сменила песню, технология предназначена для мгновенного удовлетворения наших потребностей. Нам просто не нужно больше ничего ждать. Безусловно, удобство современных технологий означает, что мы можем достичь большего. Но разве постоянно получать то, что мы хотим, когда мы этого хотим, хорошо?

Известное исследование, проведенное в Стэнфордском университете в 1960-х годах, показало бы, что нет.В исследовании детей поместили в комнату с одним зефиром на тарелке. Ведущий исследователь дал детям простую инструкцию: вы можете съесть зефир прямо сейчас или подождать 15 минут и получить два зефира. Исследователи обнаружили, что дети, которые могли дождаться второго зефира, не съев первый, получили более высокие баллы по стандартным тестам, имели лучшее здоровье и с меньшей вероятностью имели проблемы с поведением.

Постоянно на связи, постоянно на связи

Прогресс, достигнутый в области коммуникаций, означает, что с нами всегда можно связаться по различным каналам.Это означает, что мы должны быть постоянно на связи и постоянно включенными. Постоянная многозадачность имеет свои преимущества, но, как утверждает нейробиолог Дэниел Левитин, наш мозг просто не работает таким образом. Вместо того, чтобы быть «опытными жонглерами, мы больше похожи на плохих любительских прядильщиков тарелок, отчаянно переключающихся с одной задачи на другую».
Левитин дает представление о том, что происходит в нашем мозгу, когда мы получаем несколько сообщений одновременно. Когда наш мозг пытается управлять всем этим одновременно, нарастает стресс.Однако, как только мы отвечаем на сообщение, наша лимбическая система мгновенно получает дозу дофамина, которая вызывает привыкание. Мы входим в цикл кормления этим многозадачным образом жизни, чтобы получать больше дофамина, который, как утверждает Левитин, на самом деле в конечном итоге непродуктивен и вреден для нашего мозга.

Информационные технологии 21 века и их влияние на общество

В связи с постоянно растущими вычислительными мощностями и снижением затрат на хранение данных многие государственные и частные организации собирают огромные объемы данных.Накопленные данные за годы сбора и обработки во многих организациях стали огромными, что означает, что их больше нельзя анализировать с помощью традиционных инструментов в разумные сроки. Знакомые дисциплины для создания больших данных включают астрономию, атмосферные науки, биологию, геномику, ядерную физику, биохимические эксперименты, медицинские записи и научные исследования. Некоторые из организаций, ответственных за создание огромных объемов данных, — это Google, Facebook, YouTube, больницы, заседания парламентов, судов, газет и журналов, а также правительственных ведомств.Из-за своего размера анализ больших данных не является простой задачей и часто требует передовых методов и приемов. Отсутствие своевременного анализа больших данных в определенных областях может иметь разрушительные результаты и представлять угрозу для общества, природы и эхо-системы.

Большие медицинские данные

Сфера здравоохранения генерирует большие данные, которые могут превзойти другие области, когда дело касается роста объемов данных. Данные Big Medic обычно относятся к значительно большему пулу медицинских, больничных и лечебных записей, медицинских заявлений административного характера и данных клинических испытаний, приложений для смартфонов, носимых устройств, таких как RFID и устройства для чтения сердцебиения, различных видов социальных сетей и омикс-исследования.В частности, омикс-исследования (геномика, протеомика, метаболомика и т. Д.) Лидируют в развитии больших данных [6, 7]. Сложностями в омикс-исследованиях являются очистка данных, нормализация, идентификация биомолекул, уменьшение размерности данных, биологическая контекстуализация, статистическая проверка, хранение и обработка данных, совместное использование и архивирование данных. Требования к аналитике данных включают несколько задач, таких как очистка данных, нормализация, идентификация биомолекул, уменьшение размерности данных, биологическая контекстуализация, статистическая проверка, хранение и обработка данных, совместное использование и архивирование данных.Эти задачи требуются для больших данных в некоторых наборах данных omics, таких как геномика, транскриптомика, протеомика, метаболомика, метагеномика, феномика [6].

Согласно [8], только в 2011 году данные в системе здравоохранения Соединенных Штатов Америки составили сто пятьдесят эксабайт (один эксабайт = один миллиард гигабайт, или 10 ¹⁸ байтов), и ожидается, что скоро они достигнут на номер 10 ²¹ и более поздние 10 ²⁴. Некоторые ученые классифицировали медицину на три категории, имеющие (а) большое количество образцов, но небольшое количество параметров; (б) небольшое количество образцов и небольшое количество параметров; (в) большое количество образцов и небольшое количество параметров [9].Хотя данные первой категории можно анализировать классическими методами, очистка данных может быть неполной, зашумленной и непоследовательной. Данные в третьей категории могут быть большими и могут потребовать расширенной аналитики.

Аналитика больших данных

Большие данные нельзя анализировать в реальном времени традиционными аналитическими методами. Анализ больших данных, широко известный как аналитика больших данных, часто включает ряд технологий, сложных процессов и инструментов, как показано на рис.1. Большие данные могут обеспечить разумное принятие решений и бизнес-аналитику для предприятий и корпораций. Без анализа большие данные непрактичны и создают бремя для организации. Аналитика больших данных включает в себя анализ и извлечение полезных ассоциаций (открытие знаний) для интеллектуального принятия решений и прогнозов. Проблемами аналитики больших данных являются вычислительная сложность, масштабируемость и визуализация данных. Следовательно, риск информационной безопасности возрастает с увеличением объема данных, как в случае с большими данными.

Рис. 1

Целью анализа данных всегда было обнаружение знаний для поддержки разумного и своевременного принятия решений. С большими данными база знаний становится шире и точнее, чтобы предоставлять более качественную бизнес-аналитику и помогать предприятиям стать лидерами на рынке. Традиционная парадигма обработки и архитектура неэффективны для работы с большими наборами данных из больших данных. Некоторые из проблем больших данных связаны с размером наборов данных в больших данных, требующих параллельной обработки.Некоторые из последних технологий, такие как Spark, Hadoop, Map Reduce, R, Data Lakes и NoSQL, появились для обеспечения аналитики больших данных. Со всеми этими и другими технологиями анализа данных выгодно вкладывать средства в разработку превосходных систем хранения.

Данные о состоянии здоровья преимущественно состоят из визуальных, графических, аудио- и видеоданных. Анализ таких данных для получения значимой информации и диагнозов может зависеть от выбора инструментов. Медицинские данные традиционно рассредоточены по организации и часто не систематизируются должным образом.Обычно мы обнаруживаем системы ведения медицинских записей, которые состоят из разнородных данных, требующих дополнительных усилий для реорганизации данных в общую платформу. Как уже говорилось ранее, медицинские работники производят огромные данные, поэтому их эффективный и своевременный анализ потенциально может спасти множество жизней.

Новые медицинские технологии 21-го века

Abstract

Хотя несколько медицинских технологий существуют уже несколько десятилетий и находятся в непрерывном процессе развития, некоторые новейшие технологии меняют способы применения медицины в будущем.Эти технологии позволят заниматься врачебной практикой из любого места, в любое время и с любого устройства. К ним относятся смартфоны, планшетные ПК, сенсорные экраны, цифровые чернила, распознавание голоса, электронные медицинские записи (EHR), обмен медицинской информацией (HIE), общенациональная сеть медицинской информации (NwHIN), личные медицинские записи (PHR), порталы для пациентов, наномедицина. , персонализированная медицина на основе генома, система географического позиционирования (GPS), радиочастотная идентификация (RFID), телемедицина, поддержка принятия клинических решений (CDS), мобильное домашнее здравоохранение, облачные вычисления и социальные сети, и это лишь некоторые из них.

Ключевые слова: Новые медицинские технологии, электронная медицинская карта (EHR), электронная медицинская карта (EMR), радиочастотная идентификация (RFID), глобальная система позиционирования (GPS), телемедицина, смартфоны, планшетные персональные компьютеры, порталы для пациентов , Nanomedicine

ВВЕДЕНИЕ

Мобильные технологии затрагивают практически все аспекты нашей жизни, порождая зависимость. Внедрение мобильных устройств в здравоохранение произошло совсем недавно и, следовательно, все еще находится в зачаточном состоянии.Эти интеллектуальные технологии варьируются от портативных и карманных устройств до iPad, которые подходят для сумок и портативных компьютеров. Их использование не только ограничивается поставщиками медицинских услуг, но распространяется на пациентов и связанные с ними предприятия для оказания медицинской помощи пациентам, записи на прием и использования медицинской информации для выставления счетов. Использование мобильных технологий в развивающихся странах, где нет или почти нет традиционной инфраструктуры связи, а также в отдаленных районах для санитарного просвещения, клинического мониторинга и исследований было феноменальным.Это всего лишь несколько приложений мобильных технологий в здравоохранении, многие из которых находятся на стадии разработки и разнообразны, наряду с их уникальными задачами, открывающими двери для новых возможностей.

Целью данной статьи является обзор этих технологий и оценка их влияния на здравоохранение 21 ^st Century.

СМАРТ ТЕЛЕФОНЫ

Смартфоны достаточно умны, чтобы выполнять ряд вычислительных операций в дополнение к обычным функциям телефона.Фактически, смартфоны, такие как iPhone и BlackBerry, представляют собой микрокомпьютеры, которые могут получать доступ к хосту данных и обрабатывать их, а также имеют камеру, интерфейсы, просмотр в Интернете, электронную почту, текстовые и мгновенные сообщения, Wi-Fi и возможности системы географического позиционирования (GPS).

Точно так же, как они произвели революцию в нескольких аспектах нашей жизни, они изменили и лицо здравоохранения. Вот некоторые из способов использования смартфонов в сфере здравоохранения как поставщиками медицинских услуг, так и пациентами: ¹

Провайдеры медицинских услуг:

Просмотрите информацию о пациенте.
Просмотрите результаты лабораторных исследований.
Проконсультируйтесь с врачом.
Подключитесь к электронной медицинской карте учреждения.
Создайте рецепт и отправьте его в аптеку пациента.
Как сборы (регистрация процедур и коды заболеваний) и счета пациентов.
Сделайте диктовку и
Управляйте клиническими сообщениями.

Пациентов:

Просматривайте, планируйте и назначайте встречи с помощью веб-порталов.
Просматривайте любую медицинскую карту на веб-портале поставщиков услуг.
Просмотр медицинской информации в Интернете.
Найдите поставщиков медицинских услуг и
Найдите аптеки.

Однако их использование в здравоохранении имеет ограничения из-за:

Помехи медицинским устройствам — смартфоны принимают и передают информацию с помощью радиочастоты (RF) и могут создавать помехи некоторым важным медицинским устройствам, передающим проводные или беспроводные электрические сигналы, таким как кардиомониторы и кардиостимуляторы.Сотовые телефоны, однако, могут быть настроены на больничные режимы , такие как режим полета, который устраняет такие проблемы.
Медицинская интерпретация — сотовые телефоны имеют небольшой размер экрана, который может скрывать некоторые важные детали, такие как ЭКГ (электрокардиография), МРТ (магнитно-резонансная томография), рентгеновские снимки и т. Д.

ПЛАНШЕТЫ ПЕРСОНАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ (планшетные ПК)

Планшетные ПК существуют уже довольно давно, но ИТ-приложения для здравоохранения появились сравнительно недавно.Использование планшетов грифельного типа, таких как iPad, сейчас становится очень популярным во всех сферах жизни, включая здравоохранение. Благодаря большому размеру и возможностям беспроводной связи, планшетные ПК представляют собой баланс между размером экрана и портативностью. Традиционно электронные медицинские записи (EMR) ограничивались офисными столами, но с планшетными ПК пользователи имеют возможность получать доступ к медицинским записям из любого места, например со смартфонов.

Планшетные ПК могут позволить пользователям здравоохранения:

Объясняйте клинические результаты пациентам у постели больного или в кабинете (ах) для более подробного обсуждения результатов и возможных курсов лечения, показывая их на планшетном ПК в терминах процедур и результатов.
Ищите ресурсы из любого места, такие как названия лекарств, диагнозы и варианты лечения.
Проконсультируйтесь с данными непосредственно перед или во время лечения, например хирургического вмешательства или любого другого медицинского вмешательства. Его также можно прикрепить к сканеру штрих-кода, сканеру радиочастотной идентификации (RFID) или камере. Некоторые производители уже начали предлагать версию EMR для iPad.

Несмотря на упущенные преимущества планшетных ПК, все еще остается несколько ограничений:

Отвлечение врачей от традиционного ухода за больными, потому что в центре внимания может быть настольный компьютер для ввода и просмотра информации, а не пациент.
Требуется больше управления ресурсами, так как обычные ПК неподвижны и меньше подвержены перемещению и смещению.
Риск кражи, особенно когда планшеты используются для хранения незашифрованной конфиденциальной информации о пациентах и не используют аутентификацию в качестве надежного пароля или биометрическую технологию.
Маленький размер экрана по-прежнему остается ограничением, поскольку диагностические данные могут оставаться скрытыми в ЭКГ, МРТ, рентгеновском снимке и т. Д. Большинство диагностик выполняется с помощью больших экранов и нескольких мониторов, чтобы выявить скрытые детали.

СЕНСОРНЫЕ ЭКРАНЫ

Сенсорные экраны существуют уже довольно давно в той или иной форме, но в последнее время процветают резистивные и емкостные , обеспечивающие чувствительность к давлению, мультитач и жесты. Сенсорный экран более удобен в использовании, чем мышь. Следовательно, EMR / EHR могут извлечь выгоду из этой технологии там, где они могут предложить:

Повышенное удобство использования в больничных условиях , где врачи используют перчатки или другую защитную одежду (скорая помощь, хирургия) или где нужно быстро выполнять небольшое количество повторяющихся задач (госпитализация в реанимацию).
Инновационный пользовательский интерфейс обеспечивает расширенный пользовательский интерфейс путем прикосновения к значку функции.
Простая навигация и 3D-диагностика. Моделями (компьютерная томография сердца) можно управлять с помощью мультисенсорного вращения.
Использование на всех уровнях , поскольку сенсорные экраны могут использоваться даже менее компьютерными людьми для некоторых медицинских функций, таких как доступ к EMR / EHR, результатам лабораторных исследований и т. Д.
Их также можно использовать в качестве киосков для пациентов, прикроватные устройства и устройства для ухода на дому.

ЦИФРОВЫЕ ЧЕРНИЛА

Эта технология позволяет писать на экране, как на листе бумаги, и была интегрирована в EMR / EHR. Microsoft Ink — одна из таких технологий. Система диаграмм может принимать ввод с помощью пера и преобразовывать его в текст. Его использование в сфере здравоохранения включает:

Рисование изображений , например, в хирургии для общения между врачом и пациентом.
Добавление комментариев к диагностическим изображениям , таким как рентгеновские снимки и МРТ, для обозначения важных функций.
Естественный ввод текста , особенно когда пациент не может общаться и может написать врачу записку, чтобы объяснить свою ситуацию.
Аутентификация отчетов быстро и легко путем размещения подписей, как с мокрыми чернилами.

РАСПОЗНАВАНИЕ ГОЛОСА

Обычная процедура медицинской транскрипции включает в себя диктовку медицинских записей на каком-либо записывающем устройстве для перевода опытным расшифровщиком с последующей проверкой и аутентификацией врачом.Это может занять от 1 до 5 дней, когда он станет частью медицинской карты, а иногда этого не происходит, если врач не проверит и не подтвердит расшифровку отчета. Иногда врач может даже не прочитать отчет и в спешке подписать его, что приведет к внесению ошибок в медицинскую карту.

Распознавание голоса — одна из таких технологий, которая решает эту проблему. Врач может диктовать прямо в компьютер, используя микрофон, который распознает произнесенные слова и переводит их в текст.Затем врач может вычитать его на экране и поставить цифровую подпись. Отчет можно распечатать и поместить в медицинскую карту или в электронном виде в EMR / EHR, сделав его частью электронной медицинской карты.

ЭЛЕКТРОННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ ЗАПИСЬ (EMR) / ЭЛЕКТРОННАЯ ЗАПИСЬ ЗДОРОВЬЯ (EHR)

EMR / EHR — это электронная версия медицинской карты. Основное различие между EMR и EHR заключается в том, что EMR ограничивается внутри объекта, в то время как EHR взаимосвязан между объектами и может быть доступен извне с помощью Интернета через проводные или беспроводные технологии.

EHR имеет несколько встроенных возможностей:

Он может помочь врачу просматривать медицинские записи одним нажатием кнопки или щелчком мыши, включая истории болезни, лабораторные отчеты и отчеты диагностической визуализации.
Данные можно вводить напрямую, они становятся частью цифровой медицинской карты.
Результаты лабораторных исследований автоматически привязываются к медицинской карте пациента при загрузке на сервер диагностических лабораторий.
Встроенная база данных литературы помогает врачу принимать решения, основанные на доказательствах, а не на мнениях, так называемая система поддержки принятия клинических решений (CDS).
Состояние здоровья, подлежащее отчетности в правительство и аккредитующие агентства, передается автоматически.
Рецепты составляются путем выбора лекарств из раскрывающегося списка, который позволяет избежать неразборчивого почерка, основного источника медицинских ошибок, и передается непосредственно в аптеки пациентов.

Пациенты могут получить доступ к своим медицинским картам через порталы пациентов, войдя на сайт провайдера.

ОБМЕН ИНФОРМАЦИЕЙ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ (HIE) и ВСЕГО НАЦИОНАЛЬНАЯ СЕТЬ ИНФОРМАЦИИ О ЗДОРОВЬЕ (NwHIN).

Следующим шагом является соединение различных электронных медицинских карт в регионе для создания региональных организаций медицинской информации (RHIO) для обмена медицинской информацией в определенной области. Почти в каждом штате США сейчас есть один или несколько RHIO. RHIO, в свою очередь, будут связаны по всей стране, чтобы создать NwHIN, чтобы информация о здоровье могла распространяться по всей стране.После завершения он будет работать как магистраль медицинской информации, точно так же, как Интернет, доступный из любого места, в любое время, с любого устройства и любого уполномоченного лица.

ЗАПИСЬ ЗДОРОВЬЯ (PHR).

PHR — это последняя разработка в цепочке EHR, HIE и NwHIN, которая подчеркивает более активное участие пациентов в принятии ими решений в области здравоохранения. PHR может быть бумажным или электронным, когда пациенты будут вводить данные о своем состоянии здоровья из разных источников.Электронный PHR (ePHR) может быть связан с EHR поставщика, чтобы врач мог просматривать информацию, собранную пациентом.

PHR может предоставить следующие преимущества:

Улучшите отслеживание пациентов — врачи могут контролировать ведение болезней, следить за ходом работы, а также отслеживать дозировку лекарств и соблюдение режима лечения.
Поощряйте участие пациентов — пациенты, заинтересованные в своем здоровье, лучше заботятся о своем здоровье.Ввод данных в PHR побудит пациентов продолжать поддерживать свое здоровье.
Предложите интеграцию с социальными сетями — через PHR пациенты могут общаться с другими пациентами и делиться информацией с теми, у кого такие же медицинские проблемы.

Ограничения для PHR включают безопасность и конфиденциальность медицинской информации и достоверность и достоверность данных , поскольку врач может не доверять данным, введенным пациентами, предполагая, что пациенты использовали неправильную технику или нестандартное оборудование.

ПОРТАЛЫ ПАЦИЕНТОВ

Порталы для пациентов — это онлайн-приложения, связанные со здравоохранением, которые позволяют пациентам взаимодействовать и общаться со своими поставщиками медицинских услуг. Услуги портала доступны в Интернете в любое время и в любом месте. Большинство портальных приложений интегрированы в веб-сайты поставщиков медицинских услуг или представляют собой независимые модули, связанные с веб-сайтами поставщиков медицинских услуг. В любом случае пациенты могут получить доступ к своей медицинской информации и взаимодействовать с поставщиками услуг через Интернет.

НАНОМЕДИЦИНА

Наномедицина — это наука, которая включает использование мельчайших или миниатюрных устройств нанометрового размера (10 ^-9 метров) (нанотехнологии) на уровне молекул, немного превышающих атомный размер Ангстрема (10 ^-10 мкм) метр).

Медицинские применения нанотехнологий включают визуализацию внутренних органов, с помощью которой проглатывается небольшая капсула, содержащая наноустройства, такие как источник света и камера. Проходя через пищеварительную систему, он излучает радиосигналы, которые улавливаются приемником, который пациент носит на поясе вокруг отходов.Наноустройства также могут использоваться при микрохирургических операциях на глазах, кровеносных сосудах и при регенерации тканей, где они выделяют химические вещества для роста, чтобы катализировать заживление тканей. У них также есть большой потенциал в контролируемом высвобождении гормонов, ферментов или терапевтических химикатов в выбранных местах. Их можно спроектировать для размещения под кожей, чтобы контролировать уровень глюкозы в крови и соответственно выделять инсулин. Другое их использование может заключаться в размещении в кровеносных сосудах для контроля артериального давления и выпуске лекарств для контроля артериального давления.Прилагаются усилия, чтобы помочь регенерировать нейроны (нервы) и клетки мозга с помощью специальных наноустройств. Другой важной их ролью будет восстановление ДНК или замена дефектной части ДНК с помощью наноустройств, которые могут нести правильный фрагмент ДНК и помещать его в дефектную часть. Традиционно для этой цели использовались вирусы, но они приводили к образованию опухолей. Наноустройства, будучи инертными, имеют в этом отношении огромный потенциал. Первые испытания на животных показали некоторый успех. ² Их использование в геномном анализе также исследуется.

ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННАЯ МЕДИЦИНА НА ОСНОВЕ ГЕНОМА

Каждый организм наследует черты своих родителей, которые находятся в хромосомах в виде сегментов ДНК, называемых генами. Геном человека содержит 46 хромосом, по 23 хромосомы от каждого родителя, которые содержат 20-22 000 генов. Каждая пара генов отвечает за определение одного признака. Каждый мужской сперматозоид и женская яйцеклетка содержат 23 хромосомы, и во время оплодотворения они объединяются, образуя 46 хромосом в виде зиготы, которая сначала развивается в эмбрион, а затем в плод.Из пары генов от обоих родителей, ответственных за одну и ту же черту (например, цвет волос), один становится неактивным, чтобы контролировать эту черту, а другой рецессивным, который остается бездействующим на протяжении всей жизни человека.

Потомок представляет собой уникальное сочетание родительских хромосом (ДНК) и наследует хорошие и плохие черты обоих родителей. Анализ генома человека может выявить дефектные коды, которые могут привести к развитию болезни или расстройства, которые называются факторами риска .Если известен геном человека, об уязвимости этого человека к болезням можно позаботиться посредством предотвращения и контроля факторов окружающей среды, вызывающих это заболевание. Например, если у человека поврежден ген BRCA, что свидетельствует о раке, ему / ей следует избегать курения и загрязненной окружающей среды. Точно так же, если у человека выявлена уязвимость к диабету, ему следует ограничить потребление сладких продуктов.

На экспрессию признаков ДНК сильно влияет окружающая среда. Часто говорят, что «ДНК — это заряженное ружье, но срабатывает окружающая среда» . Эпигенетика — это наука, изучающая влияние окружающей среды на экспрессию генов. Среда, которая влияет на экспрессию генов, включает загрязнение, радиацию, химические вещества и социальные привычки, такие как курение, питье, работа и пищевые привычки.

В настоящее время почти 1100 заболеваний и расстройств связаны с аномальной генетикой из-за отсутствия, неправильного или модифицированного кода (ов) ДНК через m изменений нарушений ДНК, которые могут быть унаследованы или возникать в течение жизни человек внезапно или в течение определенного периода.Наиболее распространенными генетическими заболеваниями являются серповидноклеточная анемия, муковисцидоз, мышечная дистрофия Дюшенна (DMD), болезнь Хантингтона (HD), рак груди, рак простаты, синдром Дауна и некоторые другие, которые обязаны своим происхождением ошибкам, замене, добавлению, удалению. , и модификация унаследованных кодов ДНК. Постоянно прилагаются усилия для лечения этих заболеваний с помощью стволовых клеток и вставки правильных кодов ДНК для дефектных или отсутствующих кодов.

Некоторые тесты в настоящее время обычно проводятся во время беременности и при рождении для выявления любых генетических аномалий и соответствующего лечения или коррекции.

СИСТЕМА ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ (GPS).

Глобальная система позиционирования (GPS) — это глобальная навигационная спутниковая система (GNSS). Двадцать четыре спутника GPS в настоящее время вращаются вокруг Земли и передают сигналы приемникам GPS, которые определяют местоположение, направление и скорость приемника. У GPS есть множество приложений в нескольких дисциплинах. Его основная функция — отслеживать местоположение передающего устройства, и он широко используется в навигации кораблей, самолетов, а теперь и автомобилей.Его использование в здравоохранении появилось недавно и продолжает расти. ³

Ограниченное использование GPS в здравоохранении включает отслеживание местоположения пожилых людей, особенно страдающих болезнью Альцгеймера, и тех, кто живет один; наблюдение за физической активностью, например ходьбой; и медицинские исследования для отслеживания пациентов.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ РАДИОЧАСТОТЫ (RFID)

Радиочастотная идентификация (RFID) — это быстро развивающаяся технология, использующая радиоволны для сбора и передачи данных; он может эффективно и автоматически собирать данные без вмешательства человека.В розничной цепочке поставок RFID уже хорошо зарекомендовал себя как способ уменьшения количества краж и отслеживания объектов от производства до отгрузки до доставки. По ряду причин внедрение RFID в здравоохранении было медленным, потому что окупаемость не так заметна сразу, как то, что предпочитает большинство компаний. ⁴

RFID-метки, прикрепленные к пациентам, обеспечивают идентификацию, отслеживание и безопасность. Базовая RFID уже используется для отслеживания пациентов в программах противодействия побегам и похищениям.RFID также начинает использоваться для обеспечения более обширной идентификации пациентов, чем традиционное штрих-кодирование, а также для отслеживания и определения местонахождения основного оборудования в больнице. В ближайшие годы RFID можно будет использовать для множества приложений, включая подделку медицинских продуктов. ⁵

ТЕЛЕМЕДИЦИНА

Телемедицина — это использование медицинской информации, передаваемой с одного сайта на другой с помощью электронных средств связи, для улучшения клинического состояния здоровья пациента.Телемедицина включает в себя постоянно растущее множество приложений и услуг, использующих двустороннее видео, электронную почту, смартфоны, беспроводные инструменты и другие формы телекоммуникационных технологий. ⁶ Телемедицина названа в честь типа услуг, которые она оказывает: телемедицина, телемедицина, телереабилитация, телерадиология, помощь при телетравмах, телепсихиатрия, телепатология и теледерматология. Основные преимущества телемедицины включают улучшенный доступ к здравоохранению, рентабельность, повышенное качество и спрос пациентов, особенно в сельских и отдаленных районах, в то время как ее ограничениями являются отсутствие инфраструктуры и возмещение расходов сторонними плательщиками.

ПОДДЕРЖКА КЛИНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ (CDS)

Внедрение EHR будет иметь хранилища данных, в которых будет размещено огромное количество литературы по диагностике и лечению заболеваний и расстройств, чтобы помочь врачу подтвердить диагноз и выбрать лучшее лечение и метод оказания медицинской помощи. Это сместит акцент с медицинской практики, основанной на мнении, медицинской практики, на медицинской практики, основанной на доказательствах, .

Банка CDS:

Укажите поставщику справочные материалы и информацию.
Определите возможные риски неблагоприятных событий и ошибок.
Создавать оповещения и предоставлять напоминания.
Поощрять соблюдение стандартов.
Проанализируйте клиническую эффективность.
Выполните определенные действия.

Ограничения для CDS могут включать:

Точность данных пациента — данные пациента должны вводиться последовательно и точно, чтобы CDS содержал самую свежую информацию.
Точность системы CDS — система CDS должна быть достаточно интеллектуальной, чтобы иметь возможность идентифицировать похожие случаи и представлять их пользователю по запросу.
Усталость предупреждений — система CDS не должна выдавать слишком много предупреждений, в противном случае пользователь будет страдать от усталости предупреждений и склонен игнорировать.
Удобство использования – Системы CDS часто зависят от производителя и плохо интегрируются с другими системами, поэтому пользователь может отказаться от использования CDS, когда она начинает мешать, а не помогать.

Однако большинство CDS интегрированы с системами EMR / EHR и хорошо согласованы с их компонентами.

МОБИЛЬНОЕ ДОМАШНЕЕ ЗДОРОВЬЕ

Технология мобильного дома для здоровья позволяет пациентам сообщать медицинскому работнику о текущем состоянии своего заболевания из дома. Хотя он все еще находится в младенческом возрасте, его потенциал для лечения хронических заболеваний стареющего населения становится очевидным. Его существующие примеры включают связь с мониторами артериального давления, мониторами глюкозы, весами, пульсоксиметрами и т. Д.Существующие мобильные домашние медицинские устройства являются автономными и требуют передачи данных в EMR / EHR, но будущие устройства будут взаимодействовать с EMR / EHR для доставки данных непосредственно в базы данных.

ОБЛАЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ

Облачные вычисления — это использование виртуализированных серверов, которые можно масштабировать по запросу на основе различных уровней требований к ресурсам во время выполнения. ⁷ Например, приложение, работающее в облаке, может включить больше серверов в ответ на всплеск спроса на вычислительные ресурсы.Облачные вычисления также означают поставщика услуг приложений (ASP) и программное обеспечение как услугу (SaaS), где программные услуги предоставляются клиентам через Интернет за плату.

Здравоохранение может извлечь выгоду из облачных вычислений:

Масштабируемое оборудование — аппаратные ресурсы могут быть включены в зависимости от необходимости.
Эффективность и производительность — поскольку серверы виртуализированы, разные экземпляры могут находиться на одном и том же оборудовании, а также перемещаться в зависимости от необходимости оптимального использования оборудования без ущерба для производительности.
Повышенная доступность –облачное оборудование отказоустойчиво и обеспечивает доступность 99,9%.

СОЦИАЛЬНЫЕ СЕТИ

Социальные сети — это процесс, в котором люди используют онлайн-инструменты и платформы для обмена контентом и информацией посредством разговоров и общения. Медицинские организации все чаще используют социальные сети для общения и обмена информацией со своими клиентами. Медицинским организациям нужна «защитная» политика и программа по обучению сотрудников и клиентов правильному использованию социальных сетей.Различные медицинские организации могут использовать социальные сети для улучшения маркетинга, брендинга, набора персонала, управления репутацией, отношений с клиентами и обслуживания клиентов.

Социальные сети:
⁸

Разрешить широкий спектр форматов содержимого (текст, фотографии и видео).
Независимо от устройства (компьютеры, планшеты, мобильные устройства / смартфоны?).
Повышение скорости и широты распространения информации.
Обеспечивает связь «один к одному», «один ко многим» и «многие ко многим».
Разрешить синхронную и асинхронную связь.
Разрешить разные уровни взаимодействия.

ОБУЧЕНИЕ

Обучение или дистанционное обучение — это использование электронных средств массовой информации и информационных технологий для предоставления образования и обучения на расстоянии. Электронное обучение имеет несколько форм и, следовательно, названий в зависимости от платформ, используемых для доставки учебного контента: обучение с использованием технологий, обучение через Интернет, обучение через Интернет (WBT), виртуальное обучение, виртуальный класс, цифровое образование и т. д.Эти альтернативные названия подчеркивают разнообразие средств массовой информации, используемых для предоставления образования. Самый последний термин, используемый для этого типа образования, — это МООК (массовые открытые онлайн-курсы), проводимые через Интернет. Несколько престижных учебных заведений, таких как Колумбийский, Нью-Йоркский и Гарвардский университеты, начали следовать этой последней форме обучения, от которой медицинское образование не будет иммунитетом.

МОБИЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕ (обучение)

Мобильное обучение означает любое обучение, которое происходит, когда учащийся не находится в фиксированном, заранее определенном месте, или обучение, которое происходит, когда учащийся пользуется возможностями обучения, предлагаемыми мобильными технологиями.
⁹ Мобильные устройства , такие как планшеты и смартфоны, позволяют организациям здравоохранения предоставлять учащимся совершенно новые возможности обучения по вопросам поддержания здоровья, сбалансированной диеты, потери веса, управления хроническими заболеваниями и т. Д. Мобильное обучение или обучение позволяет обучение должно быть:

Доступен из любого места, где есть Интернет или сотовая связь.
Включено в программы смешанного обучения в режиме реального времени.
Используется для поддержки производительности в реальном времени.
Доставлено точно в срок.

Делая компьютерное обучение действительно портативным, мобильное обучение позволяет нам проводить ценное обучение в нужном месте и в нужное время.

ВИРТУАЛЬНЫЕ КЛИНИКИ / ВРАЧИ

Виртуальные клиники — это онлайн-клиники, которые предоставляют пациентам круглосуточный онлайн-доступ к поставщикам медицинских услуг (клиницистам), которые могут помочь диагностировать и назначить лечение, включая рецепты, обычных заболеваний.Этот тип оказания медицинской помощи является относительно новым, и первые признаки указывают на то, что он может улучшить качество ухода за пациентами и улучшить здоровье населения, а также сократить расходы на здравоохранение на душу населения. Умные мобильные устройства теперь имеют приложение под названием «Виртуальная клиника», которое позволяет врачам в сети здравоохранения отвечать на вопросы пациентов в режиме реального времени.