Часть II. План фундаментальных исследований Российской академии наук на период 2011-2025 гг.

Часть II

План фундаментальных исследований Российской академии наук на период 2011-2025 гг.

1. Математические науки

Форма 2

Код	Наименование области науки	Наименование важнейших научных проблем, которые намечается решить в прогнозируемый период	Сроки исполнения
			начало	окончание
1	2	3	4	5
1.1.	Основные направления классической математики	Решение "проблемы перебора" (называемой также P-NP проблемой) в теории алгоритмов. Доказательство фундаментальных гипотез о дзета-функциях и L-функциях (гипотеза Римана о нулях, гипотезы Хассе-Вейля об аналитическом продолжении и функциональном уравнении, гипотезы о значениях дзета-функций в целых точках). Развитие теории многообразий, особенностей и узлов. Нестандартные геометрии. Доказательство гипотезы Пуанкаре в топологии, сформулированной около 100 лет назад. Исследование общих закономерностей, возникающих при исследовании сложных вероятностных моделей и формулируемых в виде предельных теорем теории вероятностей. Изучение пространств дифференцируемых и аналитических функций и его применение в задачах математического анализа. Математические проблемы теории кинетических уравнений и динамических систем.	2011	2025
1.2	Математические проблемы современного естествознания	Построение математической теории взаимодействий элементарных частиц на основе синтеза теории калибровочных полей и моделей релятивистских струн. Построение математической теории турбулентности, основанной на анализе разрешимости системы Навье-Стокса для вязкой несжимаемой жидкости, а также уравнений Эйлера для идеальной жидкости. Статистическая теория гамильтоновых динамических систем. Изучение ограничений на топологию конфигурационного пространства квантовой системы, допускающей нетривиальные дифференциальные операторы, полиномиальные относительно дифференцирований и коммутирующие с оператором Гамильтона. Математические проблемы Баллистики, навигации и управления космическими аппаратами (КА) в полётах к планетам. Исследования эволюции орбит небесных тел Мехатронные системы управления с элементами искусственного интеллекта. Создание подвижных роботов с элементами искусственного интеллекта.
1.3	Математическое моделирование актуальных задач науки, технологий и вычислительная математика	Создание вычислительной среды для решения научных, социальных, индустриальных и управленческих задач на многопроцессорных системах. Разработка алгоритмов, адаптируемых к архитектуре многопроцессорных систем свыше петафлопного диапазона. Разработка методов решения задач математической физики, использующих адаптивные сетки. Разработка сетевых моделей, описывающих информационные взаимодействия агентов в сложных самоорганизующихся системах. Создание численных методов исследования сложных самоорганизующихся систем. Создание комплекса информационно-вычислительных технологий для численного решения задач иммунологии и медицины. Моделирование и прогнозирование социальных, этнических, межконфессиональных и межцивилизационных конфликтов Математическое моделирование созданных к 2025 г. термоядерных реакторов на принципах магнитного и инерциального удержания плазмы. Разработка технологии создания численных методов для квантовых компьютеров. Создание комплекса информационно-вычислительных технологий для численного решения задач геофизической гидродинамики, иммунологии и медицины на основе методов сжатия и структуризации данных, с оперативной ассимиляцией спутниковых и других измерений. Создание и внедрение программных систем на основе новой методологии проверки знаний и проведения практических занятий в конкретных математических областях.
1.4	Дискретная математика и теоретическая информатика	Развитие алгебраических и вероятностных методов решения экстремальных задач комбинаторного анализа. Теория дизайнов. Разработка эффективных алгоритмов приближенного решения для различных классов задач математического программирования. Теория игр с непротивоположными интересами. Развитие теории восстановления и быстрого поиска информации в связи с вычислительными задачами молекулярной биологии Исследование вопросов полноты и конечной базируемости в классах дискретных функций. Разработка дискретных моделей управляющих систем, моделирующих реальные схемы с оптическими и квантовыми элементами, а также методов их синтеза. Развитие теории помехоустойчивых кодов с быстрыми алгоритмами декодирования. Создание общей теории и комплекса методов для решения сложных задач интеллектуального анализа данных и поддержки принятия решений. Построение эффективных алгоритмов синтеза решений для выделенных классов. Создание классификации дискретных экстремальных задач по уровням сложности синтеза решений.
1.5	Информационные технологии	Исследование и разработка методов самоорганизации и самоадминистрирования баз данных. Исследование и разработка средств языковой и инструментальной поддержки создания эффективных, масштабируемых, переносимых параллельных программ для высокопроизводительных вычислительных систем и их применение для разработки прикладных пакетов для решения задач высокой сложности. Проблема анализа программ с целью выявления скрытого функционирования (проблема "закладок"). Проблемы безопасности в информационных технологиях. Создание единой методологической и технологической основы для стандартизации и контроля качества аппаратного и программного обеспечения Разработка методов и программных комплексов для решения оптимизационных задач большой размерности, их применения для процессов принятия решений, обработки наблюдений, оптимизации технологических процессов и конструирования новых композиционных материалов и веществ, обладающих заданными свойствами. Компьютерная графика, машинное зрение и обработка изображений Формирование единого вычислительного и информационного пространства на основе многопроцессорных ЭВМ, современной телекоммуникационной инфраструктуры и Grid-технологий, обеспечивающих полную инструментальную (для проведения вычислительного эксперимента) и информационную поддержку ученых и исследователей. Разработка новых технологий, архитектур, методов и алгоритмов для систем обработки, передачи и хранения видеоаудио и иной мультимедийной информации, образующих средства коммуникации с единым мультимедийным полем и элементами виртуальной реальности.

2. Физические науки

Форма 2

Код	Наименование области науки	Наименование важнейших научных проблем, которые намечается решить в прогнозируемый период	Сроки исполнения
			начало	окончание
1	2	3	4	5
2.1.	Физика конденсированных сред	Исследование фундаментальных свойств и разработка методов синтеза, в том числе с использованием эффектов самоорганизации, наноструктур, наноматериалов и нанокомпозитов и создание на их основе новых поколений электронных и оптоэлектронных устройств. Исследование фундаментальных физических процессов, обуславливающих прочностные характеристики конструкционных материалов с целью увеличения срока службы и создания эффективных защит специального назначения. Разработка подходов и принципов для создания полупроводниковых спинтронных устройств (спиновых транзисторов, квантовых спиновых ключей). Создание технологии и технологического оборудования для проекционной нанолитографии с пространственным разрешением 10-20 нанометров. Создание элементной базы и реализация твердотельных вариантов квантового компьютера и устройств квантового кодирования. Проблемы трехмерной наноэлектроники на основе сочетания квантовых полупроводниковых приборов с элементами опто- и акустоэлектроники. Проблема сверхпроводимости при комнатной температуре. Реализация квантовой когерентности в макроскопических системах при низких и сверхнизких температурах. Новые приборы для прецизионных измерений, основанные на нелинейно-волновых свойствах и коллективных взаимодействиях в бозе-эйнштейновском конденсате, квантовом газе ферми-частиц и сверххолодной плазме. Модернизация парка существующих нейтронно-физических установок и создание новых уникальных аппаратов. Развитие методов исследований структуры и динамики конденсированных сред с помощью нейтронов и рентгеновского излучения	2011	2025
2.2.	Оптика и лазерная физика	Создание новых технологий и устройств для обработки и хранения информации - голографических, опто- и акустоэлектронных, а также основанных на эффектах электромагнитно-индуцированной прозрачности, безинверсного усиления и замедления света в неравновесных классических и многоуровневых квантовых системах. Разработка инжекционных полупроводниковых лазеров для систем проекционного цветного телевидения и создание опытных образцов телевизоров на их основе. Разработка мощных полупроводниковых лазеров для диодной накачки систем лазерного термояда с экономической эффективностью, превосходящей системы с ламповой накачкой. Создание лазеров и усилителей нового поколения от гамма до терагерцового диапазона, в том числе лазерных комплексов мультипетаваттной мощности, мощных компактных лазеров для технологических применений, когерентных источников света с аттосекундной длительностью импульса. Создание высокочувствительных оптических методов обнаружения и исследования гравитационных волн, прецизионной проверки изотропии скорости света, а также прецизионного измерения фундаментальных физических констант. Создание линий связи и оптических носителей информации с квантовой криптографией. Осуществление экспериментов по поиску Т-нечетного электрического дипольного момента (ЭДМ) диамагнитных атомов. Создание лазеров сверхкоротких импульсов излучения (10-15 с и короче) и их внедрение в научные исследования и технологию, в том числе для квантового контроля внутримолекулярных и внутриатомных процессов. Разработка комплексов для получения спектральных портретов сильно возбужденных состояний многоатомных молекул и наночастиц, а также методов их описания. Создание высокоэффективных источников света на базе гибридных (органических/неорганических) материалов с повышенной стойкостью. Создание оптики световых пучков с фазовыми сингулярностями. Создание мощных источников УФ-излучения (250-300 нм) на основе наноструктур AlGaN с накачкой электронным пучком. Разработка физических принципов работы и создание высокоэффективных твердотельных источников когерентного излучения среднего и дальнего инфракрасных диапазонов. Поиск и реализация методов повышения точности и воспроизводимости частоты до 10-15-10-17 в малогабаритных лазерных стандартах частоты, в том числе на холодных атомах и молекулах. Разработка широкополосных лазерных систем связи со скоростью передачи информации 10 12 - 10 15 бит/сек. Разработка устройств передачи энергии по оптической цепи. Разработка физических основ создания всесуточных лазерных локаторов в диапазоне длин волн 1-2 мкм с предельной квантовой чувствительностью. Разработка и создание прецизионной аппаратуры для изучения процессов и явлений геосфер на уровне фоновых колебаний в частотном диапазоне от 0 до 10000 Гц на основе лазерно-компьютерного интерферометра.	2011	2025
2.3.	Радиофизика и электроника, акустика	Разработка новых методов генерации и приема когерентного и широкополосного излучения микроволнового и терагерцового диапазонов длин волн, в том числе на основе наноструктурированных сред и фотонных кристаллов. Создание элементной базы терагерцового диапазона. Создание спектроскопии высокого разрешения в диапазоне электромагнитных волн от микроволнового до ближнего ИК с приложениями в химии, биологии, медицине, экологии, диагностике технологических процессов. Создание сверхширокополосной радиолокации высокого разрешения в миллиметровом и терагерцовом диапазонах, мультиспектральных методов и средств в задачах построения изображений лоцируемых объектов и мониторинга земной поверхности и океана. Реализация сейсмоакустического мониторинга геодинамических процессов в сейсмоопасных зонах и промышленных зонах повышенной ответственности (плотины, атомные станции и др.) Разработка новых подходов к диагностике, прогнозированию и управлению явлениями окружающей среды на основе методов нелинейной динамики. Создание генераторов и преобразователей электромагнитного излучения на основе активных резонансных систем без инверсии населенностей энергетических уровней, в том числе в интересах прецизионной спектроскопии и метрологии. Разработка методов и средств для фемто-аттосекундной электронно-оптической регистрации быстропротекающих процессов. Создание гамма-лазера и мощных усилителей гамма-излучения. Разработка методов и средств глубинной неинвазивной диагностики биотканей на основе микроволновой, терагерцовой и оптической томографии (в том числе с субклеточным разрешением). Разработка технологии томографии дна шельфовых областей морей на основе лазерно-интерференционных комплексов и низкочастотных гидроакустических излучателей.	2011	2025
2.4.	Физика плазмы	Осуществление управляемого термоядерного синтеза в режиме самоподдерживающегося горения в установках с магнитным удержанием плазмы типа токамак; разработка аппаратуры для управления параметрами плазмы в состоянии термоядерного горения. Эксперименты по инерционному термоядерному синтезу, создание эффективных термоядерных мишеней. Разработка альтернативных токамакам систем управляемого термоядерного синтеза с магнитным удержанием, источников нагрева плазмы и методов ее диагностики. Исследование плазменных процессов в геофизике, в том числе с помощью активных спутниковых экспериментов. Исследование формирования структуры и динамики глобальной атмосферной электрической цепи, управление процессами в грозовом облаке. Разработка плазменных технологий для создания новых, в том числе композиционных, материалов с заданными физико-химическими свойствами. Исследование процессов самоорганизации и свойств упорядоченных структур в низкотемпературной и сверххолодной плазме, в том числе пылевой.	2011	2025
2.5.	Астрономия и исследование космического пространства	Развитие космологической модели, объясняющей природу темной массы и темной энергии. Построение теории формирования Галактики. Высокоточное определение шкалы расстояний в Галактике методами интерферометрии. Решение проблемы поиска скрытого барионного вещества. Создание самосогласованной теории образования звезд и планетных систем. Выявление и исследование нестационарных механизмов, приводящих к различным проявлениям активности звезд. Построение модели Солнца и солнечно-земных связей, позволяющей прогнозировать жизненно важные проявления солнечной активности. Определение физико-химических свойств поверхности Луны и планет земной группы с оценкой их потенциальных ресурсов. Экзопланеты: обнаружение и исследование планет вне солнечной системы, обладающих свойствами аналогичными земным; анализ возможного развития жизни на этих планетах. Создание астрономического сегмента координатно-временного обеспечения страны. Развитие методов внеатмосферной астрономии	2011	2025
2.6.	Ядерная физика	Участие российских научных организаций в исследованиях, проводимых на Большом адронном коллайдере в рамках глобального мегапроекта. Обнаружение новых элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий на сверхмалых расстояниях. Детальное исследование кварк-глюоннной плазмы. Участие российских научных организаций в глобальном проекте "Международный линейный е+е-_коллайдер": разработка и создание новых ускорительных и детекторных технологий, участие в сооружении коллайдера и универсального детектора частиц. Прецизионное исследование новых частиц и взаимодействий в области энергий 500 ГэВ - 1 ТэВ. Поиск электрических дипольных моментов нейтрона и электрона на новом уровне с целью обнаружения новых механизмов СР-нарушения. Исследование острова стабильности сверхтяжелых элементов. Исследование механизмов образования и распада сверхплотной ядерной материи в столкновениях релятивистских ионов, изучение свойств адронов, кварков и глюонов в сверхплотной ядерной среде. Прецизионное измерение параметров нейтринных осцилляций, поиск в них эффектов СР-нарушения. Прямой поиск массы нейтрино в диапазоне 0,1-0,3 эВ. Поиск нарушения лептонных чисел в мюон-электронной конверсии на новом уровне чувствительности. Поиск процесса безнейтринного двойного бета-распада на уровне, предсказываемом осцилляционными экспериментами. Измерение космических потоков нейтрино высоких энергий, обнаружение их источников. Сооружение с этой целью глубоководного Байкальского нейтринного телескопа с рабочим объемом до 1 куб. км. Исследование потоков нейтрино, образованных в распадах тяжелых ядер и ядерных реакциях, происходящих в недрах Земли. Создание с этой целью детектора гео-нейтрино. Обнаружение частиц темной материи в неускорительных и/или коллайдерных экспериментах. Проблема стабильности вещества, осуществление прямого поиска распада протона на необходимом уровне чувствительности. Выяснение природы космических лучей сверхвысоких энергий, обнаружение их источников, исследование механизмов их генерации. Создание для этого многоцелевой установки большой площади с использованием тоннеля УНК. Ввод в действие высокопоточного реактора ПИК и создание на его базе центра нейтронных исследований. Создание нового е+е-_коллайдера с рекордной светимостью - чарм-тау фабрики в Новосибирске. Модернизация сильноточного линейного ускорителя протонов в Троицке, получение мегаваттной мощности в пучке.	2011	2025

3. Технические науки

Форма 2

Код	Наименование области науки	Наименование важнейших научных проблем, которые намечается решить в прогнозируемый период	Сроки исполнения
			начало	окончание
1	2	3	4	5
3.1.	Энергетика	Разработка научных основ структурных и технологических преобразований энергетики России на долгосрочную перспективу для обеспечения конкурентных преимуществ экономики страны на отечественных и мировых рынках в первой четверти 21 века. Создание модельно-компьютерных комплексов для управления развитием и функционированием энергетических систем в рыночных условиях и формирование с их помощью национальной, региональных и корпоративных энергетических стратегий, обеспечения надежности, качества энергоресурсов и эффективности. Создание методологии и инструментальных средств для разработки и научного сопровождения энергетических программ России и её регионов. Разработка основных направлений развития энергетики России и её регионов до 2050 г. Исследования и разработки в обоснование создания высокоэффективных экологически чистых энерготехнологических комплексов, позволяющих существенно расширить первичную топливную базу за счет вовлечения в нее, низконапорных газовых месторождений, попутных нефтяных газов, шахтного метана и газогидратов. Разработка технологий, замещающих ископаемые углеводороды, включая экологически чистые угольные технологии, технологий для низкосортных местных топлив, технологий малой единичной мощности энергоустановок. Исследование в области новых способов преобразования химической энергии веществ в электромагнитную и кинетическую энергию. Разработка и создание масштабных моделей новых видов электротехнического оборудования для электроэнергетических систем (накопителей, токоограничителей, выключателей, трансформаторов и т.д.) с использованием явления сверхпроводимости с целью: - получения высокоэффективных источников бесперебойного питания; - регулирования параметров электроэнергии и работы электросетей; - поддержания постоянной мощности при провалах напряжения в питающей сети; - эффективного отключения электросетей, защиты от токов короткого замыкания и перенапряжения; - снижение габаритов и массы электротехнического оборудования. Разработка теории токонесущей способности жестких сверхпроводников второго рода в широком диапазоне температур и магнитных полей для расчета рабочих режимов электротехнических устройств и формулировки требования на разрабатываемые токонесущие элементы. Теоретические и экспериментальные исследования физико-химических процессов, определяющих облик энерготехнологических комплексов нового поколения на базе газотурбинных и парогазовых установок, использующих уголь в качестве исходного топлива, а также использующих различные виды топлива (газ, древесные отходы и др.). Создание гибридных энергоустановок (высокотемпературные топливные элементы + ГТУ). Создание новых типов экологически чистых, энергоэффективных источников тепловой и электрической энергии, в том числе на основе электрохимических генераторов. Разработка физических основ генерации и транспортировки мощных потоков энергии (кинетической и электромагнитной) с экстремальной пространственной плотностью. Изучение теплофизических свойств веществ в экстремальных условиях при высоких плотностях энергии, создание общедоступных баз данных для практического использования. Оптимизация плазменных (нетермических) механизмов управления высокоскоростными воздушными потоками и методов повышения управляемости летательных аппаратов на больших углах атаки с помощью локализованных электрических разрядов применительно к условиям реальных систем. Подготовка и проведение летных испытаний. Разработка новых концепций, изучение и реализация сверхярких источников излучения и высокоэнергичных частиц на основе воздействия сверхмощных ультракоротких лазерных импульсов на вещество.	2011	2025
3.2.	Механика	Создание виртуальных (компьютерных) объектов ракетно-космической техники. Создание суперкомпьютерных моделей глобальных аэрогидродинамических и тепловых процессов в атмосфере и океанах, с целью кратковременного и долговременного прогноза природных явлений. Решение задач аэрофизики автоматических и пилотируемых экспедиций на Луну и Марс. Создание систем роботов и машин, способных заменить труд человека при работе под землей (в шахтах), в сложных и опасных условиях. Создание механики новых материалов на основе теории проектирования объектов (материалов, изделий, конструкций, сооружений) с многоуровневой (нано-микро-мезо-макро) структурой и повышенными служебными характеристиками деформирования, прочности, трещиностойкости, долговечности и износостойкости.	2011	2025
3.3.	Машиноведение	Разработка новых принципов и методов создания машин, машинных и человеко-машинных комплексов с повышенными параметрами рабочих процессов (скоростей, температур, давлений, радиационных, импульсных, аэродинамических воздействий). Расчетные (с применением аналитических и численных методов) и экспериментальные (с применением тензо-термометрических, виброметрических, голографических, тепловизионных, акустоэмиссионных, рентгеновских методов) исследования критических важных элементов машинных комплексов и человеко-машинных систем для определения их базовых параметров, управления ими и повышения их защищенности в штатных, аварийных и катастрофических ситуациях. Создание новой научно обоснованной многокритериальной и многопараметрической системы обеспечения виброзащищенности, износоустойчивости, трещиностойкости, ресурса и безопасности машинных комплексов и человеко-машинных систем новых поколений для гражданских и оборонных объектов с повышенной социально-экономической эффективностью и пониженными рисками для национальной безопасности. Разработка методов управления ресурсом машин за счет регулирования локальной напряженности и локальных свойств, методов вибрационного создания или снижения остаточных напряжений в зонах их концентрации. Разработка принципов создания специализированных устройств для использования в станкостроении, судостроении, мостостроении, трубопроводном транспорте, строительно-дорожной технике и т.д. Разработка фундаментальных основ волновых технологий и их приложений в машиностроении: - фундаментальных научных основ проектирования и создания машин и аппаратов на волновых принципах, реализующих волновые технологии для разных отраслей промышленности (нефтегазодобывающей и нефтегазоперерабатывающей, химической и нефтехимической, пищевой и фармакологической, строительных материалов, строительной и др.). - фундаментальных научных основ волновых машин для высокоэффективного перемешивания, гомогенизации, диспергирования мало- и высоковязких сред. - фундаментальных научных основ функционирования нового высокоэффективного энергетического оборудования с волновыми элементами, обладающего существенно повышенной надежностью и пониженными энергозатратами по сравнению с существующим. Разработка и модернизация волновых технологий для использования в нефтяной промышленности, для получения стройматериалов и активации сыпучих добавок.	2011	2025
3.4.	Процессы управления	Создание простых и дешевых автономных высокоточных систем навигации и управления, базирующихся на трехмерных картах местности, геофизических полях. Создание систем управления новых типов летательных и космических аппаратов с обеспечением требуемых показателей точности, работоспособности, живучести и безопасности. Создание систем, снижающих влияние человеческого фактора в управлении и минимизации ошибок при принятии управленческих решений для таких потенциально опасных производств как атомные станции и другие объекты. Разработка системного подхода и системных закономерностей и создание систем управления с применением генетических интеллектуальных алгоритмов и непроцедурной организации управления на основе событий и состояния, обеспечивающих качественный скачок в управлении функционированием объектов и производств и создание управленческих механизмов для резкого повышения их эффективности. Создание систем управления для объектов типа городского хозяйства мегаполиса, оптимального реинжиниринга производств, транспортной инфраструктуры и т.д. Разработка механизмов управления технопарками, бизнес-инкубаторами и полюсами научно-технического и инновационного роста. Создание систем управления мехатронных и робототехнических производственных комплексов на основе технологии искусственного интеллекта, речевого управления, компьютерного распознавания и синтеза речи, существенно облегчающих деятельность человека во многих сферах его производственной деятельности. Разработка нового поколения высокопроизводительных, интеллектуализированных акустических, электромагнитных и т.д. средств диагностики, самодиагностики диагностической аппаратуры на базе ультрафиолетовой и лазерной техники, волоконной оптики, тепловизорных, рентгеноскопических, томографических средств экологической диагностики. Разработка теоретических основ эффективного управления лечением и здоровьем населения. Создание биороботов, соединяющих воедино живые организмы и мехатронные системы.	2011	2025

4. Информатика

Форма 2

Код*	Наименование области науки	Наименование важнейших научных проблем, которые намечается решить в прогнозируемый период	Сроки исполнения
			начало	окончание
1	2	3	4	5
4.	Информатика	Теоретические и прикладные проблемы создания научной распределённой информационно-вычислительной среды Grid. Создание распределенных вычислительных комплексов нового поколения на основе фундаментальных методов синтеза новых архитектур и алгоритмов их функционирования и управления. Разработка новых эффективных программных и аппаратных средств обеспечения информационной безопасности. Разработка новых эффективных алгоритмов передачи, сжатия, кодирования и защиты цифровой информации методами хаотической динамики. Разработка фундаментальных проблем искусственного интеллекта, распознавания образов, оптимизации, проблемно-ориентированных систем и экспертных систем, основанных на знаниях. Разработка методов и программных комплексов многопроцессорных супер-ЭВМ для решения оптимизационных задач большой размерности, их применения для процессов принятия решений, распознавания образов, искусственного интеллекта, обработки наблюдений, оптимизации технологических процессов. Развитие систем распознавания рукописного текста и речи, перевода с одного языка на другой и внедрение их в глобальные информационные сети. Развитие теории и методов автоматизированного синтеза универсальных регуляторов, робастно стабилизирующих семейства динамических объектов, универсальных стабилизаторов с элементами искусственного интеллекта и теории согласованного управления системой распределенных регуляторов. Решение проблемы снижения расходов на разработку программных систем, повышения надежности и повторной используемости программных кодов за счет развития высокоуровневых средств автоматизации программирования. Разработка теории и технологий элементной базы компьютеров, в том числе, квантовых, со сверхвысокой производительностью, разработка принципов использования квантовых вычислений в задачах автоматизации проектирования. Развитие технологии открытых систем как мета метатехнологии# для создания информационных систем всех классов - от "систем на кристалле" до "GRID-систем". Разработка новых технологий, архитектур, методов и алгоритмов для систем обработки, передачи и хранения видеоаудио и иной мультимедийной информации, образующих средства коммуникации с единым мультимедийным полем и элементами виртуальной реальности. Создание технологий естественного симбиоза деятельности ученых и информационной среды с целью автоматического размещения результатов исследований в информационной среде, доступной мировому сообществу. Разработка фундаментальных проблем сверхскоростной передачи оптической информации. Разработка теоретических основ сверхвысокоскоростных широкополосных беспроводных сетей с элементами искусственного интеллекта и систем связи высокого уровня интеллектуальности. Разработка методов и алгоритмов определения и визуализации глобальных и локальных электрофизиологических характеристик сердца и мозга и прогнозирования состояния этих органов с использованием телеметрической аппаратуры для измерения биоэлектрического и биомагнитного полей. Создание информационно-распознающих систем для поддержки принятия диагностических решений при стадировании злокачественных новообразований. Построение вычислительных микросистем на кристалле на основе сенсоров различной физической природы. Распознавание и идентификация природных и искусственных подводных объектов (в том числе малоразмерных) для управления подводными роботами (аппаратами) и формирования специализированных баз данных о среде.	2011	2025

5. Химические науки и науки о материалах

Форма 2

Код	Наименование области науки	Наименование важнейших научных проблем, которые намечается решить в прогнозируемый период	Сроки исполнения
			начало	окончание
1	2	3	4	5
5.(а)	Химические науки	Разработка методов направленного органического синтеза, обеспечивающего получение веществ и материалов с заданными свойствами. Создание количественной теории зависимости реакционной способности и свойств органических соединений от их строения, установление корреляции между химическим строением, структурой и свойствами. Развитие теории строения супрамолекулярных неорганических систем и развитие методов расчета конечных свойств конденсированных веществ и материалов. Фундаментальное исследование биопроцессов на молекулярном уровне с полным описанием метаболизма клеток. Создание методов контроля и управления метаболизмом человека. Синтез новых полимеров с целью моделирования биологических процессов, протекающих в живых клетках. Направленный синтез высокоэффективных лекарственных препаратов. Создание процессов и технологий, позволяющих использовать водород как основной энергоноситель для двигателей. Разработка физико-химических основ и режимов преобразования химической энергии конденсированных взрывчатых веществ и порохов в электромагнитную энергию. Моделирование, разработка и освоение портативных преобразователей энергии высокоэнергетических материалов (в т.ч. импульсных высокомощных источников питания). Создание модели глобального распространения антропогенных компонентов атмосферы и их химической трансформации в воздухе, при взаимодействии с земной поверхностью и Мировым океаном. Создание теоретических и практических основ химии защиты окружающей среды. Создание системы защиты населения от угрозы химического поражения. Разработка технологий превращения альтернативного и возобновляемого сырья в продукты народно-хозяйственного назначения.	2011	2025
5.(б)	Науки о материалах	Разработка обобщенной теории синтеза материалов, объединяющей иерархию структур с их макро-, микро- и наномеханическими свойствами, электрическими, магнитными, сверхпроводящими и другими характеристиками. Выявление условий и критериев формирования устойчивых наноструктур и ансамблей наночастиц. Создание методов синтеза новых материалов и нанокомпозитов с "прорывным" уровнем свойств и уникальным их сочетанием, позволяющим не менее чем на порядок повысить ресурс, надежность и безопасность изделий нового поколения в энергетике, машиностроении, космической, медицинской, оборонной и др. областях. Создание общей теории строения нанометрических объектов, включая определение "субъектов генетической" информации и их влияние на самоорганизацию веществ. Фундаментальные исследования, направленные на создание сверхпрочных материалов из нанотрубок. Химико-технологическое обоснование создания базового пакета технологий для формирования национального резерва стратегических материалов. Разработка новых принципов и методов выделения и концентрирования радионуклеотидов тория и урана при комплексной переработке нетрадиционного сырья. Фундаментальные исследования по созданию новых оптических материалов для волоконно-оптических систем, передачи информации, оптоэлектроники, силовой, волоконной и интегральной оптики, солнечной энергетики, сенсорики, приборостроения и спецтехники.	2011	2025

6. Биологические науки

Форма 2

Код	Наименование области науки	Наименование важнейших научных проблем, которые намечается решить в прогнозируемый период	Сроки исполнения
			начало	окончание
1	2	3	4	5
6.	Биологические науки	Разработка теории индивидуального и исторического развития живых систем всех уровней организации, моделирование процессов микро- и макроэволюции. Выявление факторов и закономерностей динамики популяций и сообществ, разработка теории формирования адаптивных стратегий и гомеостаза живых систем. Разработка методов управления биопродукционными процессами. Оценка состояния и динамики современного биоразнообразия, выявление его ресурсных и средообразующих функций. Разработка технологий рационального использования биоресурсов. Выяснение молекулярно-генетических механизмов формирования генотипической и фенотипической изменчивости. Создание концептуальных основ управления генофондами экономически и экологически значимых организмов, разработка эффективных методов селекционного процесса. Тотальная идентификация и структурный анализ компонентов сложных биологических смесей. Компьютерный дизайн и синтез биомолекул и их неприродных аналогов. Разработка теоретических основ и методических подходов к изучению "интерактомов" - сетевых динамических взаимодействий молекул и структур клеток, определяющих их функционирование и межклеточные контакты в норме и при патологических изменениях. Создание компьютерных моделей клеток. Выявление генетических программ развития заболеваний, старения, смерти и механизмов их регуляции. Создание методов индивидуализированной терапии. Расширение спектра и разработка новых биотехнологических подходов на основе микроорганизмов и растений для получения медицинских препаратов, повышения урожайности сельскохозяйственных культур, при добыче и разработке месторождений нефти, угля, цветных и благородных металлов (биогеотехнология), для решения проблем биоремедиации почвенного покрова, водных систем и очистки производственных выбросов в атмосферу. Создание теории и методологии управления функциями нервной системы через сенсорные, когнитивные и поведенческие механизмы регуляции. Раскрытие физиологических механизмов деятельности висцеральных систем на основе интеграции результатов молекулярно-биологических и системно-физиологических исследований. Выяснение механизмов эволюции физиологических функций и адаптации организма к изменяющимся условиям среды обитания и экстремальным воздействиям.	2011	2025

7. Науки о Земле

Форма 2

Код	Наименование области науки	Наименование важнейших научных проблем, которые намечается решить в прогнозируемый период	Сроки исполнения
			начало	окончание
1	2	3	4	5
7.	Науки о Земле	Физика Земли, глубинная геодинамика, взаимодействие геосфер. Геологические процессы, строение и эволюция земной коры и мантии. Науки о веществе Земли - фундаментальная основа познания строения и эволюции Земли и формирования полезных ископаемых. Научные основы развития ресурсной базы - закономерности образования, размещения полезных ископаемых и комплексного освоения недр. Мировой океан: геологическое строение и минеральные ресурсы, физика океана, роль океана в формировании климата, морские экосистемы и биологическая продуктивность. Динамика подземных и поверхностных вод и ледников, состояние озер; научные основы изучения и прогноза водных ресурсов, качества вод, водообеспеченности страны. Процессы в атмосфере, метеорология, механизмы формирования, изменения и регулирования климата, прогноз. Современные катастрофы и критические состояния среды природного и антропогенного происхождения - научные основы и прогноз. Изменения окружающей среды и основы научной стратегии рационального и поддерживающего природопользования. Разработка новых методов, технологий, технических и аналитических средств исследования в науках о Земле.	2011	2025

8. Общественные науки

Форма 2

Код	Наименование области науки	Наименование важнейших научных проблем, которые намечается решить в прогнозируемый период	Сроки исполнения
			начало	окончание
1	2	3	4	5
8.1.	Философия	Определение особенностей социальной и политической философии.	2011	2025
	Право	Выявление тенденций развития российского государства и права в условиях глобализации: взаимосвязи истории и современности.
	Социология	Разработка концепции социологии знаний
	Психология	Разработка общей концепции развития психологической науки.
	Политология	Институциональный анализ политической трансформации России: методологические проблемы. Разработка социальных технологий управления обществом в постиндустриальный период.
8.2.	Экономические науки	Исследование динамики соотношения глобального и национального в социально-экономическом развитии и оптимизация участия России в процессах региональной и глобальной интеграции. Разработка концепции социально-экономической стратегии России на период до 2050 г. (Дерево целей и система приоритетов). Построение синтетической теории экономики знаний Разработка математического и эконометрического инструментария, а также теоретических и методологических основ анализа, моделирования и прогноза качества и образа жизни населения: макро- и региональный аспекты. Анализ и моделирование влияния экономики знаний и информационных технологий на структурные сдвиги, экономический рост и качество жизни. Развитие методологии макроэкономических измерений. Разработка единой системной теории и инструментов моделирования функционирования, эволюции и взаимодействия социально-экономических объектов нано-, микро- и мезоэкономического уровня (теории и моделей социально-экономического синтеза) Разработка стратегии трансформации социально-экономического пространства и территориального развития России. Разработка предложений к государственной политике комплексного развития Сибири, Севера и Дальнего Востока.	2011	2025
8.3	Мировое развитие и международные отношения	Прогнозирование факторов, циклов и тенденций мирового развития. Разработка долгосрочного прогноза России в мировой экономике и политике. Анализ государства в политических структурах глобализирующегося мира. Определение роли энергетики в структуре мирового развития: международно-политические и политико-экономические аспекты. Анализ форм и методов борьбы с идеологией и практикой международного экстремизма и терроризма. Разработка предложений по обеспечению безопасности освоения внеземных пространств и международного сотрудничества в этой области.	2011	2025

9. Историко-филологические науки

Форма 2

Код	Наименование области науки	Наименование важнейших научных проблем, которые намечается решить в прогнозируемый период	Сроки исполнения
			начало	окончание
1	2	3	4	5
9.(а)	Исторические науки	Изучение эволюции человека, обществ и цивилизаций. Исследования древних и средневековых культур Евразии. Исследования власти, общества и личности в истории. Взаимодействие культур и религий в историческом процессе; континенты, регионы и страны в мировой истории; экономическая история. Историко-этнографическое изучение народов мира, социально-культурная и физическая антропология народов России и сопредельных стран. Разработка концепции взаимоотношений человека, государства и общества в России. Изучение историко-культурного и государственного развития России и оценка ее места в мировой истории.	2011	2025
9.(б)	Филологические науки	Изучение закономерностей мирового литературного процесса: отечественная и мировая литературы. Изучение языков народов России; языковая ситуация и языковая политика. Создание электронных корпусов текстов языков народов Российской Федерации. Разработка теории, структуры и концепции исторического развития языков мира.	2011	2025
9.(в)	Комплексные междисциплинарные проблемы гуманитарных наук	Разработка методологических и теоретических подходов в исторических и филологических науках. Анализ и интерпретация источников. Изучение взаимодействия культур и религий в историческом процессе; континенты, регионы и страны в мировой истории; экономическая история. Сохранение и изучение археологического, культурного и документального наследия. Комплексные исследования мифологии и фольклора народов мира. Применение и развитие информационных технологий в исторических науках, литературоведении, фольклористике и языкознании. Разработка концепции междисциплинарности в историко-филологических исследованиях; взаимодействие с другими социальными и гуманитарными науками; информационные методики. Мониторинг общественного потенциала гуманитарных наук. Концептуальная разработка проблем интеграции науки и образования.	2011	2025