GONDOLATOK A 21. SZÁZAD TUDOMÁNYÁRÓL

KROÓ NORBERT

MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA

DEBRECEN,2010.04.07

MOTTÓ:

A TUDÓS JÁRTÁBAN-KELTÉBEN UGYANAZT LÁTJA,

MINT A TÖBBI EMBER, DE EKÖZBEN OLYAN DOLGOK JUTNAK

ESZÉBE, MINT ŐELŐTE SENKI MÁSNAK

SZENT-GYÖRGYI ALBERT

GALILEI

KÜLÖNBÖZŐ KOROKBAN MÁSKÉPP

MŰVELTÉK/MŰVELIK A TUDOMÁNYT

- TUDOMÁNYFILOZÓFIA (görög iskolák: Pythagoras, Plato)

- KISÉRLETEZŐ EGYÉNEK (Fraunhofer,Konkoly-Thege Miklós,

Eötvös Loránd,...)

HOBBIKUTATÁS

- KUTATÓCSOPORTOK (elmélet és főként kisérlet), HIVATÁS

- NAGY TUDOMÁNY (nagyberendezések).Ciklotron→Hubble

- INTERDISZCIPLINARITÁS, KUTATÓHÁLÓZATOK (FP1-FP7)

(a gazdasági versenyképesség alapja). VISSZA AZ

ALAPOKHOZ. KRITIKUS MÉRET.

A VÁLTOZÁS MELLETT MI MARAD ÁLLANDÓ?

- PYTHAGORAS: egész számok, zene, (negatív,

imaginárius?)

- PLATO: ha egzakt számokkal nem megy: valószínűség!

- A zérus „számjegy”: Kina vagy India?

- Newtoni fizika – Kvantummechanika

Einstein – Heisenberg, Schrödinger – Scully

SOK MINDEN VÁLTOZHAT ill. VÁLTOZIK, DE EGY DOLOG MEGMARAD: A KUTATÓ EGYÉN KREATIVITÁSA NÉLKÜL

NINCS TUDOMÁNYOS HALADÁS ÉS ÍGY GAZDASÁGI FEJLŐDÉS SEM!

A KUTATÓI MOTIVÁCIÓ:

1. MEGÉRTENI VILÁGUNKAT

2. HASZNOSÍTANI AZ ÚJ ISMERETEKET→ JOBB

ÉLETMINŐSÉG (GAZDASÉG IS)1. A FIZIKUS KÉT PÉLDÁJA: (ÖSSZEÉRNEK)

a. ASZTROFIZIKA

b. RÉSZECSKEFIZIKA

HOL TARTUNK MOST?

ŐSROBBANÁS ÉS AMI UTÁNA TÖRTÉNT

ELEMI RÉSZEK. STANDARD MODEL. HÚRELMÉLET

SZIMMETRIA ÉS SÉRTÉSE

NÉGY ERŐ; GRAVITÁCIÓ?

EGYRE NAGYOBB TÁVCSÖVEK. ŰRTÁVCSÖVEK.

EGYRE NAGYOBB GYORSÍTÓK („MIKROSZKÓPOK”): LHC, ILC

ÉS AZ INFORMÁCIÓS TECHNOLÓGIÁK MINT E FOLYAMATOK KISZOLGÁLÓI

HOGYAN GAZDAGÍTHATJA A TUDOMÁNY A GAZDASÁGOT?

- AZ ALAPKUTATÁSOK BEÉRNEK (HOLOGRÁFIA)

- ÁLTALÁNOS CÉLOK (BIO- ÉS NANOTECHNOLÓGIA)

- KONKRÉT CÉLOK (NAGYSEB. INFORMATIKAI HÁLÓZATOK)

- AZ ALAPKUTATÁS MELLÉKTERMÉKE (ŰRKUTATÁS)

- VÁLLALATOKNAK MEGRENDELÉSEK (IGÉNYESSÉG)

- PROBLÉMAMEGOLDÓ SZAKEMBEREK, INFRASTRUKTÚRA

- A SZELLEMI TŐKE VONZZA AZ ANYAGIT (nem fordítva)

EREDMÉNY: VIHAROS TECHNIKAI-TECHNOLÓGIAI

FEJLŐDÉS,AZ (ALAP)TUDOMÁNYOK KULCSSZEREPE

25 ÉV TECHNOLÓGIAI ÁTTÖRÉSEI (1)1. DRÓTNÉLKÜLI VILÁG

2. VÉDELMI TECHNOLÓGIÁK

3. ALTERNATÍV MEGHAJTÁSÚ GÉPKOCSI

4. BIOTECHNOLÓGIA

5. SZÁMÍTÓGÉP

6. LÉZEREK

7. GENOMIKA

8. GLOBÁLIS PÉNZMOZGÁS

9. PROCESSZOR

10. DIGITÁLIS ADATTÁROLÁS

25 ÉV TECHNOLÓGIAI ÁTTÖRÉSEI (2)

11. ŰRTECHNOLÓGIÁK

12. SZÁLOPTIKA

13. SZATELLIT TV ÉS RÁDIÓ

14. DNA TESZT

15. VIDEO JÁTÉKOK

16. BIOMETRIA

17. ENERGIA- ÉS VÍZKÍMÉLŐ TECHNOLÓGIÁK

18. PÁSZTÁZÓ ALAGÚT MIKROSZKÓP

19. ELEMEK (AKKUMULÁTOROK)

20. E-CSOMAG (TANULÁS, IGAZGATÁS, TANULÁS, STB.)

25 ÉV TECHNOLÓGIAI ÁTTÖRÉSEI (3)21. TÁVKONTROLL

22. ÁLLATI KLÓNOZÁS

23. ÚJ GYÁRTÁSI TECHNOLÓGIÁK

24. NAGYMÉRETŰ KÉPERNYŐ

25. IDŐJÁRÁSJELZŐ TECHNOLÓGIÁK

ÉS NÉHÁNY GONDOLAT A NAGYSZÁMÚ TOVÁBBI MEGOLDANDÓ PROBLÉMÁRÓL!

A 21. SZÁZAD ÚJ TECHNOLÓGIAI KIHÍVÁSAI ÉS LEHETŐSÉGEI

A „HAGYOMÁNYOS” TECHNOLÓGIÁK KIMERÜLŐBEN

VANNAK. ÚJ ÖTLETEK. KUTATÁS.

A VÁLLALATI INNOVÁCIÓ JELENTŐS HÁNYADA A

KUTATÁSBÓL ERED

A KUTATÁSI EREDMÉNYEK REALIZÁLÁSÁNAK

SEBESSÉGE NŐ

A TUDOMÁNY GAZDAGÍTJA A GAZDASÁGOT

TUDÁSALAPÚ (INFO) TÁRSADALOM / GAZDASÁG

NÉHÁNY ISMERT TUDOMÁNYOS KIHÍVÁS :MIÉRT VANNAK ATOMOK, KÉMIA, STABIL STRUKTÚRÁK?

ANYAG – ANTIANYAG ARÁNY

GRAVITÁCIÓ (nem illik a standard modelbe, ütközik a kvantum

elmélettel, ne találtuk meg a felelős részecskét)

MIÉRT MÁS AZ IDŐDIMENZIÓ MINT A TÉRDIMENZIÓK?

A KVARKOK AZ UTOLSÓ LÉPÉS?

A FINOMSZERKEZETI ÁLLANDÓ ÁLLANDÓSÁGA?

EGYSÉGES ELMÉLET A KOLLEKTIV ELEKTRON MOZGÁSOKRA

(magashőmérsékletű szupravezetés, óriás mágneses ellenállás)

VAN-E A LÉZERTELJESÍTMÉNYNEK FELSŐ HATÁRA?

LEHETSÉGES A TÖKÉLETES OPTIKAI LENCSE? !!!!

LEHETSÉGES A FÚZIÓS REKTOR?

NEMLOKALITÁS ÉS ÖSSZECSATOLÁS A KVANTUMELMÉLETBEN

A KLASSZIKUS SZÁMÍTÓGÉP HATÁRAI

A SZÁMÍTÁSTECHNIKA KIHÍVÁSAI1. PROCESSZORTELJESÍTMÉNY (hőterhelés;

multiprocesszoros csip,új arhitektúrák [massziv

parallel processzálás], kisebb működési feszültség,

új anyagok, vízhűtés, stb.)

2. CSIP MINIATÜRIZÁLÁS (70nm → 64 bit-es

RAM 1µ²-en)

3. MESTERSÉGES INTELLIGENCIA (beszéd processzálás,

gép alapú tanulás, robotika)

A HÁROM LEGIGÉRETESEBB,FORRADALMI

VÁLTOZÁSOKAT IGÉRŐ TERÜLET

A NANO-, BIO- ÉS INFORMÁCIÓS TECHNOLÓGIÁK

(valamint ezek kombinációi, de egymással is szorosan összefüggnek)

NANO

INFOBIO

2.MIKRO- ÉS NANOVILÁG

AA kvkvantumantumhatár feléhatár felé(A NANOVILÁGRÓL)(A NANOVILÁGRÓL)

Kvantum technológia

Szupravezetők

Üregrez. KvED

MMR

Kvantum pöttyök

Ion csapda70 µm

IBK'97

Sokrétű divergens megközelités

MilyenMilyen KvKvantum Technolantum Technolóóggiaia ????

Felületi plazmonok

ALAPVETŐ CÉLOK A

NANOKUTATÁSBAN• EGYES ATOMOK MANIPULÁCIÓJA

• „ASSZEMBLEREK” FEJLESZTÉSE

programozott nanoszkópikus gépek atomok vagy

molekulák manipulálására

• „REPLIKÁTOROK” FEJLESZTÉSE

asszemblerek létesítésére programozott

nanoszkópikus gépek

ÚJFAJTA DIAGNOSZTIKAI ESZKÖZÖK!

ELVI HATÁROK (1)*EGY ATOM EGY BIT EGY TÖMEGTÁROLÓBAN

*EGY SZENNYEZŐ ATOM EGY TRANZISZTORBAN (eset-

leg néhány, fizikai alapelvek miatt)

*A LEGFINOMABB MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK

FELBONTÓKÉPESSÉGE MEGKÖZELÍTHETI AZ

ATOMOK ÁTMÉRŐJÉT (lásd az AFM és STM

technológiákat)

INFORMÁCIÓ: FIZIKAI MENNYISÉG

Ezért energia tartalma van

R. Feynman: 1 bit információ irreverzibilis átviteléhez

szükséges energia egy számítási hálózatban (T hőmérsék-

leten ν frekvenciával d távolságon, termodinamikai

megfontolások alapján

E=kTdν/c(1sec alatt, 1W teljesítménnyel, szobahőmérsékleten, 10*18

bit információ vihető át 50nm távolságra)

ELVI HATÁROK (2)

Jelentős paradigma váltásn A 20. században azt tudtuk megérteni, megtervezni és

gyártani,amit meg tudtunk mérni.• A fizika műszerei és számítástechnikai rendszerei

sgítségével messzebbre láthattunk, többet érthettünk meg a természeti folyamatokból, jobban kommunikálhattunk és ellenőrizhettük a mesterséges folyamatokat…

n A 21. században azt tudjuk megérteni, megtervezni és létrehozni, amit ki tudunk számítani• A számítástechnikai modellek segítségével még messzebbre

láthatunk, időben oda-vissza utazhatunk, olyan hipotéziseket is ellenőrizhetünk amelyeket másképp nem lehet, mesterséges folyamatokat indíthatunk el…

Várható fő kutatási/oktatási alkalmazások a közeljövőben

n A HD technológia beépülése a képzésben Grid számítások forradalman Kutatóberendezések, melyek óriási tömegű

adatot produkálnakn Szenzorok hálózatai és elosztott kisérletekn Növekvő mértékű hálózatos kutatásn Egészségvédelem és távorvoslásn Elosztott előrejelző alkalmazások

(földrengés/szökőár; madárinfluenza, …)n Az elektronikus „publikálás” forradalma

A HÁLÓZATOK NÖVEKVŐ SZEREPE(néhány példa)

KRITIKUS MÉRET (ANYAGI ÉS SZELLEMI)

Együttműködés, virtuális intézetek

OKTATÁS (távoktatás, élethossziglani okt.)

FEJLESZTÉS (Ford Mondeo,…)

GYÁRTÁS (Airbus, Boeing,…)

INFRASTRUKTÚRA (közepes berendezések hálózata, távdoktor,…), INTERNET

ADATBÁZISOK (digitális könyvtár, open access, arhíválás,…)

3 DRÁMAI (adatokhoz kötődő) FEJLEMÉNY A TUDOMÁNYBAN

-A KUTATÁSBÓL SZÁRMAZÓ ADATOK

MENNYISÉGÉNEK ÉS VÁLTOZATOSSÁGÁNAK

SZÉDÍTŐ ÜTEMŰ NÖVEKEDÉSE;

-GRID, WEB, MODELLEZÉS;

-AZ ADATOK CIMKÉZÉSE ÉS

MINŐSÉGBIZTOSÍTÁSA

MIÉRT NEM GOOGLE?

(inhomogén, megbízhatatlan, nem

hatékony, a hosszú távú adatbiztonság

hiánya,…)

…23…

OPEN ACCESSOPEN ACCESS

nn A A DIGITDIGITÁLISÁLIS FOLYÓIRATOK MINDENKI FOLYÓIRATOK MINDENKI SZÁMÁRA SZABADON ELÉRHETŐK HA AZ SZÁMÁRA SZABADON ELÉRHETŐK HA AZ ELŐFIZETÉST A PUBLIKÁLÁSÉRT VALÓ ELŐFIZETÉST A PUBLIKÁLÁSÉRT VALÓ FIZETÉS VÁLTJA FEL (AZ EGYIK LEHETSÉGES FIZETÉS VÁLTJA FEL (AZ EGYIK LEHETSÉGES MEGOLDÁS).MEGOLDÁS).

nn A PUBLIKÁCIÓS TEVÉKENYSÉG A A PUBLIKÁCIÓS TEVÉKENYSÉG A KÖZSZOLGÁLATI TV MODELJE ALAPJÁN KÖZSZOLGÁLATI TV MODELJE ALAPJÁN MŰKÖDIK (AZOK FIZETNEK, AKIK MŰKÖDIK (AZOK FIZETNEK, AKIK PUBLIKÁLNI AKARNAK)PUBLIKÁLNI AKARNAK)

nn AZ ÁRKÉRDÉS TOVÁBBRA IS PROBLÉMAAZ ÁRKÉRDÉS TOVÁBBRA IS PROBLÉMA, , HACSAK NEM VEZETÜNK BE ÚJ ÜZLETI HACSAK NEM VEZETÜNK BE ÚJ ÜZLETI MODELEKET (MINT PL. A RÉSZECSKEFIZIKA MODELEKET (MINT PL. A RÉSZECSKEFIZIKA TERÜLETÉN AZ „OPEN ACCES”TERÜLETÉN AZ „OPEN ACCES”--T T SPONZORÁLÓ SCOPESPONZORÁLÓ SCOPE-- KONZORCIUM) KONZORCIUM)

…24…

„„OPEN ACCESSOPEN ACCESS”” ÉS VISZONYA AÉS VISZONYA ADIGITDIGITÁLIS FORRADALOMHOZÁLIS FORRADALOMHOZ

nn AA KUTATÓI KÖZÖSSÉG ÉS A KIADÓK KUTATÓI KÖZÖSSÉG ÉS A KIADÓK FIGYELMÉNEK KÖZPONTJÁBAN VAN;FIGYELMÉNEK KÖZPONTJÁBAN VAN;AKADÉMIAI VEZETŐK ÉS KÖNYVTÁROSOK AKADÉMIAI VEZETŐK ÉS KÖNYVTÁROSOK NÖVEKVŐ AGGODALMA.NÖVEKVŐ AGGODALMA.

nn A FŐ ÉRVA FŐ ÉRV: : A DIGITÁLIS TECHNOLÓGIÁK A DIGITÁLIS TECHNOLÓGIÁK VILÁGÁBAN AZVILÁGÁBAN AZ „„OPEN ACCESSOPEN ACCESS”” ÁLTALÁNOS ÁLTALÁNOS GYAKORLAT.GYAKORLAT.

nn A DIGITÁLIS FORRADALOM LEHETŐVÉ A DIGITÁLIS FORRADALOM LEHETŐVÉ TESZI, A WWWTESZI, A WWW--TAPASZTALAT PEDIG TAPASZTALAT PEDIG BÁTORÍTJA. TÁRSADALMI ÉRDEK: A BÁTORÍTJA. TÁRSADALMI ÉRDEK: A KÖZPÉNZEN FOLYÓ KUTATÁSOK KÖZPÉNZEN FOLYÓ KUTATÁSOK EREDMÉNYEI A KÖZ SZÁMÁRA ELÉRHETŐVÉ EREDMÉNYEI A KÖZ SZÁMÁRA ELÉRHETŐVÉ KELL TENNI. KELL TENNI.

…25…

EE--PUBLIKÁLÁS:PUBLIKÁLÁS: SOKKAL TÖBB MINTSOKKAL TÖBB MINT„„OPEN ACCESSOPEN ACCESS””

nn AA DIGITDIGITÁLISÁLIS TECHNOLÓGIA TÖBBET NYÚJT TECHNOLÓGIA TÖBBET NYÚJT MINT A HAGYOMÁNYOS PUBLIKÁLÁS ÉS MINT A HAGYOMÁNYOS PUBLIKÁLÁS ÉS KOMMUNIKÁCIÓ DIGITÁLIS KLÓNJÁTKOMMUNIKÁCIÓ DIGITÁLIS KLÓNJÁT

nn AZ ADATMEGOSZTÁSAZ ADATMEGOSZTÁS, VIRTU, VIRTUÁLISÁLISLABLABORATÓRIUMOKORATÓRIUMOK, , KÖZÖS KÖZÖS LABORATLABORATÓRIUMOKÓRIUMOK, , AZ AKADÉMIAI VILÁG AZ AKADÉMIAI VILÁG WIKIPÉDIÁIWIKIPÉDIÁI, , A A MULTIMULTI--MMÉÉDIA EDIA E--TANULÁSTANULÁS ––EZEKBEN SOKKAL TÖBB INNOVÁCIÓS EZEKBEN SOKKAL TÖBB INNOVÁCIÓS LEHETŐSÉG VAN MINT AMENNYI EDDIG LEHETŐSÉG VAN MINT AMENNYI EDDIG REALIZÁLÓDOTTREALIZÁLÓDOTT

nn SZÜKSÉG VAN OLYAN PROJEKTEKRE, SZÜKSÉG VAN OLYAN PROJEKTEKRE, KISÉRLETEKRE AMELYEK BEBIZONYÍTJÁK, KISÉRLETEKRE AMELYEK BEBIZONYÍTJÁK, HOGY EZ MEGTEHETŐ ÉS HOGYANHOGY EZ MEGTEHETŐ ÉS HOGYAN

Mik a teendők ?n Növekvő befektetés az oktatásba: a jólképzett

munkaerő nevelése céljából.n Növekvő befektetés a tudományos kutatásba és

technológiai fejlesztésbe a tudásgenerálás érdekében.

n Növelni a versenyképességet a globális piacon.n Megőrizni és megvédeni a hagyományos hazai

tudást.n Fejleszteni az információs infrastruktúrát .n Olyan stratégiák kidolgozása, amelyek a tudás

hatékonyabb hasznosulását célozzák meg.n Minőség (-biztosítás, kiválóság mint egyedüli

kiválasztási szabály, elit=tehetség)n Felelősségvállalás szilárd etikai alapon

KÖSZÖNÖM MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKET