Охарактеризуйте основные направления развития новых технологий приведите примеры воздействия кратко

Обновлено: 05.07.2024

Крупнейшее из открытий XX в., овладение ядерной энергией, в большой мере использовалось в военных целях. Открытие в начале 1950-х гг. термоядерных реакций (слияния лёгких ядер в более тяжёлые при сверхвысоких температурах) и в СССР и США было обращено на создание водородных бомб. Они были в сотни раз разрушительнее, чем урановые и плутониевые. Первая в мире атомная электростанция (АЭС) была построена в 1954 г. в СССР в Обнинске.

Вторая — в 1956 г. в Великобритании. АЭС в начале XXI в. обеспечивают не более 17% мирового производства электроэнергии. Гидроэлектростанции (ГЭС) дают лишь около 10% производства. Большая часть производства электроэнергии обеспечивается за счёт сжигания нефти, угля и газа.

1. Транспорт, космонавтика и новые конструкционные материалы

Продолжалось развитие средств транспорта, сложилась глобальная система транспортных коммуникаций. К началу XXI в. в мире насчитывалось свыше 600 млн автомобилей (около трети из них — в США), их ежегодный выпуск превысил 30 млн штук.

На протяжении XX в. постоянно увеличивалась грузоподъёмность судов. В 1970-е гг. появились танкеры водоизмещением более 500 тыс. т. Быстроходность кораблей возросла вдвое. Была значительно усовершенствована система погрузки и разгрузки судов. Благодаря этому объём грузов, перевозимых по морю, за последние 50 лет увеличился в десять раз. С овладением ядерной энергией появились корабли и подводные лодки с атомными силовыми установками, способные годами бороздить морские просторы без захода в порты.

Рис. Советский самолёт Ту-144

Так же как и автомобилестроение, авиация и космонавтика создали стимул для поиска новых конструкционных материалов. С развитием химии, химической физики, изучающей химические процессы с использованием достижений квантовой механики, кристаллографии стало возможным получать вещества с заранее заданными свойствами, обладающими большой прочностью, стойкостью. Их производство приняло особенно большие масштабы в конце XX в. Только за период с 1980 по 2000 г. удельный вес пластмасс среди потребляемых конструкционных материалов в развитых странах увеличился в среднем в 4-5 раз, достигнув 20%. Развивалась и металлургия, освоившая производство особо прочной легированной стали (с добавками вольфрама, молибдена), титановых сплавов, использующихся в авиации и космонавтике.

2. Биохимия, генетика, медицина

Химия не обошла своим вниманием и сельское хозяйство, где с началом XX в. началось применение минеральных удобрений, увеличивающих плодородие почвы. Во второй половине века широко стали применяться химические методы борьбы с вредителями сельского хозяйства и сорняками (ядохимикаты). Создание веществ, выборочно уничтожающих одни виды растений и безвредных для других, стало возможным благодаря развитию биологии, биохимии. Опыт работ 1920-1930-х гг. по совершенствованию агротехнических приёмов (в частности, Л. Бербанка по селекции семян, совершенствованию сортов культурных растений) в сочетании с удобрениями, пестицидами, совершенствованием технических средств обработки земли позволил с 1930-х по 1990-е гг. в 2-3 раза повысить урожайность многих культур.

На пороге XXI в. были открыты возможности клонирования — искусственного выращивания из одной клетки биологического подобия организма донора. Вопросы этичности столь глубокого вмешательства в природные процессы, потенциальной опасности генетических экспериментов, с вмешательством в механизм наследственности, последствия которых не всегда можно предвидеть, обсуждались неоднократно, но это не привело к их прекращению. Во многих странах эксперименты с клонированием человека запрещены.

Углубление знаний о природе живой материи раскрыло возможности трансплантации, то есть пересадки органов, лечения наследственных, обусловленных генетическими факторами заболеваний. Новые возможности перед медициной раскрыли достижения ядерной физики, электроники. В диагностике уже в 1930-е гг. стали использоваться рентгеновские аппараты, электрокардиографы, электроэнцефалографы и т.д., в последней трети века были созданы аппараты искусственной почки, вживляющийся кардиостимулятор и т.д. Новые технологии, в частности использование лазерного скальпеля, расширили возможности хирургии.

3. Электроника и робототехника

Огромное влияние на облик мировой цивилизации оказали достижения в области электроники. Наибольшее прикладное значение имело изобретение ЭВМ — электронно-вычислительных машин, то есть компьютеров.

Первые ЭВМ появились после Второй мировой войны. В них использовались такие же диоды и триоды, как в ламповых радиоприёмниках. Одна из таких машин, построенных в США в 1946 г., ЭНИАК, весила 30 т и занимала площадь 150 кв. м, в ней было использовано 18 тыс. электронных ламп. Но, несмотря на огромные размеры, на ней можно было проводить лишь простые вычисления, доступные ныне каждому владельцу встроенного в мобильный телефон калькулятора.

Второе поколение ЭВМ было создано после изобретения транзисторов (полупроводников) в конце 1940-х гг., заменивших электронные лампы. Транзисторы нашли широкое применение в бытовой электронике (радиоприёмниках, телевизорах, магнитофонах), с их миниатюризацией удалось увеличить объёмы памяти и быстродействие ЭВМ.

Третье поколение ЭВМ развилось после создания так называемых интегральных схем, плат, на которых размещалось в 1960-е гг. несколько десятков компонентов, преобразующих и обрабатывающих информацию. С совершенствованием технологии в 1970-е гг. на одной плате можно было поместить десятки тысяч компонентов. ЭВМ на интегральных схемах включали в себя миллионы полупроводников, их быстродействие достигло 100 млн операций в секунду.

Четвёртое поколение ЭВМ было создано с изобретением в 1971 г. микропроцессора на кремниевом кристалле — чипе, размером менее 1 кв. см, заменяющем тысячи полупроводников. Один такой кристалл мог хранить до 5 млн бит информации, что позволило перейти к созданию портативных компьютеров, предназначенных для индивидуальных пользователей.

Современные ЭВМ способны воспринимать и воспроизводить не только числовую информацию, но и снимки, графики, речевые сигналы, вести диалог с человеком на базе заложенного программного обеспечения.

Повсеместное распространение компьютеров, создание в фирмах, промышленных, коммерческих, научных центрах, государственных структурах банков данных компьютеризированной информации обеспечило новые возможности связи — создания локальных, а затем и глобальных компьютерных сетей связи. Самой известной из них является Интернет. Они позволяют практически моментально получать и передавать любую информацию, вести двусторонние и многосторонние диалоги с другими пользователями компьютеров.

Предполагается, что будущее поколение компьютеров будет иметь в качестве материального носителя памяти уже не кристаллы, а молекулы полимерного или биологически активного вещества (биочипы), что поставит в практическую плоскость создание искусственного интеллекта, способного к самопрограммированию.

С начала 1960-х гг. развитие компьютерных технологий позволило начать создание промышленных роботов, число которых к началу XXI в. в мире достигло 720 тыс. Большая их часть приходится на Японию, США и Германию. Распространение робототехники раскрыло огромные возможности совершенствования производственного процесса. Поскольку функции наёмного работника, благодаря конвейерному производству, свелись к последовательному выполнению самых простых операций, то с совершенствованием техники живой труд начал вытесняться машинным. Уже в 1970-е гг. стали повсеместно внедряться станки с ЧПУ (числовым программным управлением). В 1980-е гг. наступило десятилетие станков, управляемых компьютерами. С созданием локальных (охватывающих предприятие, производственный комплекс) компьютерных сетей возникли системы автоматического проектирования, технологической подготовки и управления производством (SAD/SAM). К началу XXI в. они применялись на 65% заводов машиностроительного комплекса США (в других странах Запада они получили меньшее распространение).

Рис. Сборка автомобилей с использованием роботов

Роботизация в современных условиях пока не стала повсеместной, но в принципе в сочетании с внедрением компьютеров она знаменует коренной перелом в отношении человека к окружающей его действительности. Все предыдущие технические усовершенствования увеличивали лишь физическую силу человека. Массовое, конвейерное производство делало работников придатком машины, выполняющим простейшие функции. Компьютеры же представляют собой инструмент, умножающий не мускульные, а интеллектуальные возможности человека, что создаёт предпосылки ещё большего ускорения темпов технического прогресса.

Научно-технический прогресс не только изменил условия быта, отдыха людей, но и сказался на всём облике современного общества, его проблемах, тенденциях развития.

Охарактеризуйте главные направления развития новых технологий. Приведите образцы воздействия достижений в одной из областей науки и техники на их развитие в других областях.

Витек Лонин
Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ
2019-11-05 00:24:56
1
1

Развиваются все сферы технической мысли, неподражаемо бурно:
1) транспорт;
2) космонавтика;
3) инновационные материалы;
4) биохимия;
5) генетика;
6) медицина;
7) электроника;
8) робототехника;
9) компьютерные технологии.
Различные области познаний стали оказывать влияние друг на друга. К примеру, заслуги в области компьютерных технологий дозволили сделать качественный скачок почти во всех областях техники, включая автопилот в транспортной сфере, компьютерные модели в архитектуре и т.д.

Научно-техническая революция (НТР) характеризует современный уровень научно-технического прогресса, особенностью которого является стремительное развитие принципиально новых отраслей промышленности и открытие ранее неизвестных законов природы. Причем результатом успеха становятся не только технологические разработки, но и расширение теоретического знания. Выделяют разные этапы НТР, которые имеют свой характер, особенности развития и влияние на дальнейший ход прогресса. В то же время отмечаются и негативные стороны научно-технического развития. Они также вносят вклад в темпы прогресса.

Сущность НТР и ее особенности

Революционные изменения в научно-технической сфере можно рассматривать в качестве актуальной проблемы общественно-социального развития. Формально НТР представляет собой периоды времени, связанные с определенными историческими процессами. Однако первостепенным было и остается ее влияние на отдаленные и непосредственные аспекты социальной среды.

Относительно сущности НТР пока единого мнения нет. Одни эксперты определяют ее через процесс изменения производственных сил общества, а другие понимают ее как путь к созданию супермощных автоматизированных машин. В более широком смысле предлагается рассматривать этапы НТР как хронологические процессы возрастания роли науки в области разработки информационно-технологической инфраструктуры и технических средств нового поколения. В каждом случае сущность отражается через отдельные признаки прогресса, но есть и общие отличительные черты и особенности.

Прежде всего, НТР – это иное качество технического прогресса, коренным образом меняющее характер взаимодействия производства и науки. Поэтому главный признак НТР обуславливается темпами слияния науки и техники в единый процесс. Причем научное развитие относительно техники выступает как ведущий фактор определения пути дальнейшего движения и распределения производственных сил.

Также можно выделить следующие характеристики этапов НТР:

Ускорение преобразований в сфере производства. Сокращается время на открытие новых производств, их обустройство и запуск в работу.
Универсальность. Новые открытия и разработки в разной степени, но влияют на все отрасли и сферы жизнедеятельности человека.
Военно-техническое развитие. Улучшаются и появляются новые виды вооружения.
Рост требований к сырью и трудовым силам. Повышение качества технических средств, соответственно, не обходится без улучшения качественных показателей смежных факторов производства.

Предпосылки НТР

Хотя основные этапы революционного прогресса в научно-технической сфере приходятся на XX век, нельзя сказать, что вся предыдущая история обходилась без подобных рывков. Другое дело, что технические и научные революции происходили по отдельности, явно не пересекаясь. Первые признаки такого слияния стали прослеживаться лишь с XVI века, когда по мере возникновения мануфактурного производства, повышения требований к логистике, развития торговых отношений и мореплавания росла потребность в решении конкретных практических задач. Они острее формулировались и постепенно находили ответы в теоретических знаниях, которые переходили в экспериментальные и прикладные формы. Принципиально новым этапом слияния науки и техники стал XVIII век, когда новые концепции машинного производства обусловили промышленный переворот на ближайшие 100 лет.

В XX веке начальные этапы развития НТР были подкреплены целой серией научных исследований, связанных с открытием электрона, изучением взаимосвязей энергии и массы и т. д. В последующем характер сопряжения научного знания и технологий улучшения физического инструментарий с орудиями труда приобретал более очевидный облик и поддавался прогнозированию.

Основные этапы НТР

Принято выделять два этапа научно-технической революции. Их считают основными, хотя уже сегодня третий, современный этап, демонстрирует небывалое развитие в самых разных отраслях. Так или иначе, в XX веке состоялись следующие скачки развития НТР:

С 1940 по 1960 гг. Это первый этап НТР, связанный с невиданными прежде темпами развития целой группы индустриальных стран. В этот период широко распространяются телевизионные сети, появляются транзисторы, концептуальные модели ЭВМ, спутниковые системы и т. д.
С 1970-х по наши дни. Второй этап, характеризующийся стремлением крупнейших развитых стран выйти из системного кризиса и преобразовать экономику в постиндустриальное состояние. В это время создаются микропроцессоры, производственные роботы, оптоволоконные сети, информационные технологии и т. д.

Характеристики процесса НТР

В результате основных толчков развития на первом этапе был отмечен повышенный рост хозяйственных и производственных показателей по всему миру. На фоне успехов в промышленности происходило увеличение доли занятых рабочих в сфере обслуживания. Соответственно, повышались требования к профессиональным навыкам кадров, их квалификации и уровню общеобразовательной подготовки. До сегодняшнего дня основные этапы НТР так или иначе влияют на экономику. С 1970 годов отмечаются следующие структурные подвижки:

Сокращение темпов роста потребности производства в традиционном сырье, материалов и топливе.
Общий рост производительности труда.
Оптимизация и повышение эффективности логистических моделей на производствах.
Рост наукоемкости в производстве, определяющий повышение доли расходов на конструкторские и исследовательские работы.
Увеличение потребности в новых материалах, видах энергии и т. п.
Ускорение процесса обновления основных капиталов.
Образование новых отраслей и изменение классической производственной конфигурации.
Изменение структуры занятости. На первые места по востребованности выходит сфера оказания услуг.

Структура НТР

Как уже отмечалось, основополагающим признаком НТР является взаимодействие науки и техники. В детальном виде представляется более сложная структура, также включающая производство, управление, а техника при этом тесно сопряжена с технологическими разработками. Базой, как для появления новых технологий, так и для теоретических концепций их внедрения, по-прежнему остается научное знание.

Что представляет собой наука как элемент НТР? Это сложный комплекс знаний. Он охватывает все сферы человеческой деятельности, где применяются те или иные навыки. На каждом этапе развития НТР значение науки на производство только увеличивается, о чем свидетельствует и повышение затрат ведущих стран и корпораций на исследования.

Темпы наращивания производственных мощностей обуславливаются не только конкретными техническими средствами, но и логистикой с организационной структурой предприятия. Принципиальным улучшением производств на начальных этапах НТР стала электрификация и механизация. К сегодняшнему дню технологическое развитие позволяет организовывать не только рабочие площадки с мельчайшими узлами и механизмами, но и преобразовывать смежные элементы производственной структуры.

Управление в структуре НТР также заслуживает отдельного упоминания. Его значение сегодня возрастает в связи с информационным бумом, изменением коммуникационных средств, систем безопасности и т. д. Одним из последних направлений, которое напрямую влияет на концепции современного управления, можно назвать кибернетику и в целом способы переработки информации.

Особенности современной НТР

Второй этап научно-технической революции, по многим оценкам, еще не закончился и во многом определяет развитие некоторых направлений. Преимущественно это отрасли, в которых по-прежнему не обходится без механизации, ручной силы и традиционного сырья. При этом современный этап НТР начался в XXI, хотя, опять же, временные рамки достаточно условны, так как прогресс характеризуется свойствами непосредственного развития.

Можно сказать, что переход к новой концепции НТР ознаменовался вступлением в эпоху информационного общества. Само понимание научно-технической революции в современном мире становится многоплановым и усложняется. Отличия от прежних этапов заключаются в характеристиках, определяющих изменения в технико-производственном комплексе. Например, к традиционным компонентам НТР добавляется прогресс в информационных коммуникациях. Он, в свою очередь, определяет даже не столько влияние на производство, сколько на социальную жизнь общества. Набирает вес фактор изменений социума, радикально меняющий ключевые параметры жизни людей.

Но в чем особенности современного этапа НТР применительно к производственной сфере как таковой? Технологические системы нового поколения сегодня базируются на цепочках оборудования, причем автоматизированного и роботизированного. В обслуживании техники участвуют разносторонние коллективы, поэтому на первый план также выходят новые принципы организации трудовой деятельности. Процессы исследования, проектирования, конструирования, контроля и непосредственного изготовления переплетаются, начинают зависеть друг от друга. В связи с этим возникают сложности производства в новых условиях. Для того чтобы соответствовать новым вызовам усложнения коллективной трудовой деятельности, вводятся новые концепции самоуправления на научной основе с подключением современных ЭВМ, организационных и коммуникационных средств.

Основные направления НТР

К наиболее значимым и быстро развивающимся направлениям можно отнести микроэлектронику, генную инженерию, нанотехнологии, катализ, лазерные системы и т. д.

В частности, микроэлектроника показывает яркий пример, как одна отрасль может влиять на широкий спектр сфер жизнедеятельности – от развлекательных систем мультимедиа до медицинской и военной промышленности. Причем в наше время этапы и направления НТР находятся в особенно тесной связке. К примеру, та же микроэлектроника занимается вопросами повышения эргономики, точности и эффективности работы метрологического оборудования. Параллельно с этим лазерные технологии предлагают ряд методов оптического распознания, что вполне органично дополняет контрольно-измерительные приборы.

Появляются и направления, связанные не только с техникой, но и с человеком непосредственно. Внедрение интегральных систем в ЭВМ нового поколения позволяет наращивать интеллектуальные способности людей. На бытовом уровне они заменяют человека в решении типичных хозяйственных задач. Подобные системы существовали практически с первых лет научно-технической революции с момента интенсивного развития бытовой техники. В чем же с точки зрения рядового человека будут заключаться основные особенности НТР на современном этапе? Как правило, выделяют следующие преимущества продукта, который на выходе позволяют получать средства НТР текущего времени:

Быстродействие.
Безошибочность.
Возможность решения специфических и нестандартных задач.
Возможность применения средств в экстремальных условиях.
Самообучаемость.

Последствия современной НТР

Разумеется, все вышеперечисленные процессы вызвали и глобальные социальные изменения. Труд стал более интеллектуальным, а рабочий класс утрачивает свои позиции как наибольшей части населения. К слову, на соотношение разных слоев общества противоположное влияние оказывали начальные этапы НТР. Последствия негативного свойства также имеют место. Одним из самых болезненных явлений, вызванных НТР, можно назвать массовую безработицу, причем ситуация, по мнению экспертов, будет только ухудшаться. Еще на втором этапе научно-технического развития многие западные страны столкнулись с необходимостью проведения социально-политических реформ параллельно с техническими преобразованиями – иначе возрастает риск общественно-политического кризиса.

Значение биотехнологий

Данные направления научно-технического развития могут заложить основу для изучения на многие годы вперед. В глобальном представлении целью освоения и внедрения биотехнологий должен стать экономически и экологически безопасный переход от традиционной энергетики к использованию альтернативных источников энергии на базе возобновляемых ресурсов. Как и на первичных этапах НТР, основные направления науки в высокотехнологических сферах открывают возможности для самых разных областей применения. Более того, био- и нанотехнологии в случае успешного развития могут создать целую платформу для поддержки промышленности и энергетики в широком смысле. Поставленные задачи могут быть решены путем использования новых механизмов добычи полезных ископаемых, посредством более утилизации отходов и получения новых материалов.

Что еще важно, современный этап НТР не оставляет без внимания проблемы продовольственной безопасности. Растущий ресурсно-экологический кризис тесно связан с биотехнологиями и уже сегодня целый ряд разработок позволяет облегчить или, как минимум, притормозить нагрузку от многих проблем в сельскохозяйственном производстве. Достаточно отметить разработку эффективных средств профилактики заболеваний растений, новые способы повышения продуктивности, методы селекции и т. д.

Заключение

Степень влияния НТР в XX веке на будущее человечества можно сравнить с пиком аграрного развития в неолите или же с промышленным бумом в конце XVIII века. Причем, если в прежние времена интенсивные толчки развития в разных сферах были локальными и затрагивали преимущественно техническую сторону жизнедеятельности общества, то новый этап НТР приводит к серьезным структурным изменениям не только в производственно-технологической нише, но и касается социальных отношений общества. В то же время общественный строй и результаты технических достижений не могут рассматриваться в отрыве друг от друга. Именно с этим связаны не только положительные явления новой эпохи НТР, но и проблемы, которые стоят перед идеологами технического прогресса, и не только.

§ 38. Технологии новой эпохи.
Какие наиболее значимые достижения науки и техники первой половины ХХ в. Вы можете назвать?
В ХХ веке произошел прорыв в науке и технике, в результате уровень жизни людей кардинально изменился. Авиация стала развиваться в начале ХХ века. В 30-х годах появился реактивный двигатель. С начала 50-х гг. Реактивные самолеты стали использовать и в гражданской авиации, развивалось вертолетостроение, появились сверхзвуковые самолеты.

1. Охарактеризуйте основные направления развития новых технологий. Приведите примеры воздействия достижений в одной из областей науки и техники на их развитие в других областях.
Крупнейшее из открытий XX в., овладение ядерной энергией, в большой мере использовалось в военных целях. Продолжалось развитие средств транспорта, сложилась глобальная система транспортных коммуникаций. Значительно возросло значение транспортной авиации. Химия не обошла своим вниманием и сельское хозяйство, где с началом XX в. Началось применение минеральных удобрений, увеличивающих плодородие почвы. Работы в области генетики, исследования механизма наследственности привели к развитию биотехнологий. Огромное влияние на облик мировой цивилизации оказали достижения в области электроники. Наибольшее прикладное значение имело изобретение ЭВМ — электронно-вычислительных машин, то есть компьютеров.
Авиация и космонавтика создали стимул для поиска новых конструкционных материалов. С развитием химии, химической физики, изучающей химические процессы с использованием достижений квантовой механики, кристаллографии стало возможным получать вещества с заранее заданными свойствами, обладающими большой прочностью, стойкостью. Их производство приняло особенно большие масштабы в конце XX в.
2. Определите значение внедрения компьютерных технологий для современного общества.
Значение внедрения компьютерных технологий имело огромное значение. Распространение компьютеров обеспечило новые возможности связи — создания локальных, а затем и глобальных компьютерных сетей связи. Предполагается, что будущее поколение компьютеров будет иметь в качестве материального носителя памяти уже не кристаллы, а молекулы полимерного или биологически активного вещества (биочипы), что поставит в практическую плоскость создание искусственного интеллекта, способного к самопрограммированию.
3. Какие из направлений научно-технического прогресса конца ХХ - начала ХХІ в., с вашей точки зрения, окажутся наиболее перспективными в ближайшие десятилетия?
Я думаю, наиболее перспективным окажутся развитие робототехники и компьютерных технологий. Предполагается, что будущее поколение компьютеров будет иметь в качестве материального носителя памяти уже не кристаллы, а молекулы полимерного или биологически активного вещества (биочипы), что поставит в практическую плоскость создание искусственного интеллекта, способного к самопрограммированию. Роботизация в современных условиях пока не стала повсеместной, но в принципе в сочетании с внедрением компьютеров она знаменует коренной перелом в отношении человека к окружающей его действительности.
4. Используя материалы Интернета и текущей прессы, попробуйте сделать прогноз относительно темпов и направлений развития научных знаний в ХХІ в.
Нет никаких оснований считать, что развитие мысли остановится. Наоборот, развитие науки и технологии пойдет еще быстрее. Следует заметить, что 80% ученых, когда-нибудь живших на земле, – это наши современники. Работы по нанотехнологиям только начинаются. Фундаментальные свойства наномира неизвестны. Между тем, перспективы нанотехнологий огромны, так как из атомов и молекул можно синтезировать всё, что угодно: продукты питания – из воздуха и почвы; кремниевые микросхемы – из песка и т.д.
5. Какие направления научных исследований порой оцениваются как опасные и этически сомнительные? Почему? Считаете ли вы необходимым и возможным их запрещение?
Одними из опасных и этически сомнительных направлений являются генетика, клонирование, создание искусственного интеллекта. Считается что некоторые направления могут привести к отрицательным или вовсе разрушительным последствиям. Я не считаю необходимым их запрещение, так как в разумных форматах они способствуют развитию науки.

На этой странице вы сможете найти и списать готовое домешнее задание (ГДЗ) для школьников по предмету История, которые посещают 11 класс из книги или рабочей тетради под названием/издательством "Учебник", которая была написана автором/авторами: Загладин, Петров. ГДЗ представлено для списывания совершенно бесплатно и в открытом доступе.

Читайте также: