II. Область научных знаний: 2. Технические науки [ПРОГРАММА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В РФ НА ДОЛГОСРОЧНЫЙ ПЕРИОД | ПАСПОРТ Программы фундаментальных научных исследований в РФ на долгосрочный период] - последняя редакция

II. Область научных знаний: 2. Технические науки

Направление науки: 2.1. Строительство и архитектура

Основные научные задачи и ожидаемые прорывные результаты
на 2021 - 2030 годы

Архитектура, градостроительство и строительные науки являются областью, в которой переплетаются технические, технологические, эстетические и другие сферы деятельности человека, опирающиеся на достижения фундаментальных наук.

Основные научные задачи, требующие проведения фундаментальных научных исследований в области архитектуры, включают обеспечение единства и многообразия архитектурно-пространственной среды, содействие возрождению и сохранению архитектурно-исторического наследия городов и иных поселений, созданию культурных и художественно-эстетических ценностей, пространственной среды, разработку архитектурно-строительных систем нового поколения, взаимодействие архитектуры с другими областями художественной культуры, переход к цифровым технологиям в архитектуре, противодействие социокультурным угрозам.

Основные научные задачи, требующие проведения фундаментальных научных исследований в области градостроительства, включают содействие устойчивому развитию и связанности территории Российской Федерации, создание безопасной, благоприятной и стимулирующей развитие человека и экономики материально-пространственной среды, достижение высоких стандартов качества среды для жизнедеятельности на территории страны при условии сохранения исторического самобытного облика городов и поселений, определения актуальных и перспективных градообразующих факторов, обеспечивающих гармонизацию урбанизированной среды, сбалансированность размещения жилищного фонда, мест приложения труда, объектов социальной, инженерной и транспортной инфраструктуры, формирование нового комплекса методов планирования - стратегическое пространственное планирование развития территорий, определяющее параметры объектов, исходя из принципа формирования (проектирования) развития национальной системы расселения, включающей иерархию систем расселения Российской Федерации, переход к цифровым технологиям в градостроительстве.

Основные научные задачи, требующие проведения фундаментальных научных исследований в области строительных наук, включают создание новых технологий в строительстве и производстве строительных материалов, разработку новых конструктивных систем зданий и сооружений, а также методов их расчета, разработку новых инженерных систем, обеспечение надежности, безопасности, долговечности, функциональной и эстетической комфортности и эксплуатационной экономичности, снижение материалоемкости, энергоемкости и себестоимости строительства, разработку и совершенствование новых автоматизированных методов расчета и проектирования строительных объектов, развитие ресурсо- и энергосберегающих строительных технологий, разработку новых безопасных систем и технологий водоснабжения и водоотведения, переход к цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования в строительстве, обеспечение возможности эффективного ответа российского общества на большие вызовы с учетом взаимодействия человека и природы, человека и технологий, социальных институтов на современном этапе глобального развития и применением методов гуманитарных и социальных наук.

Перечень приоритетных направлений фундаментальных
и поисковых научных исследований на 2021 - 2030 годы

Направление фундаментальных и поисковых научных исследований	Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований
2.1.1. Архитектура	2.1.1.1. Теоретические и исторические проблемы архитектуры и градостроительства
2.1.1. Архитектура	2.1.1.2. Междисциплинарные научные исследования в сфере архитектуры
2.1.2. Градостроительство	2.1.2.1. Фундаментальные основы пространственного развития территории Российской Федерации
	2.1.2.2. Теоретические и методологические основы градостроительства
	2.1.2.3. Междисциплинарные научные исследования в сфере градостроительства
2.1.3. Строительные науки	2.1.3.1. Развитие теоретических основ строительных наук
2.1.3. Строительные науки	2.1.3.2. Междисциплинарные научные исследования в сфере строительных наук

Направления науки: 2.2. Электротехника,
электронная техника, информационные технологии;
2.3. Механика и машиностроение; 2.4. Медицинские
технологии; 2.5. Энергетика и рациональное
природопользование; 2.6. Нанотехнологии

Основные научные задачи и ожидаемые прорывные результаты
на 2021 - 2030 годы

Основные научные задачи энергетики нацелены на получение результатов в области эффективного развития и функционирования энергетических систем на новой технологической основе, современной электротехнике, импульсной и возобновляемой энергетике, атомной, термоядерной, водородной, космической и нетрадиционной энергетике, переходе к экологически чистой, ресурсосберегающей и конкурентоспособной энергетике, изучении воздействия энергетических объектов на окружающую среду и живые системы.

Основные научные задачи машиностроения и процессов управления, в том числе создания машин и аппаратов с повышенными параметрами рабочих процессов, теории и технологий управления сложными системами будут направлены на создание и исследование машин, машинных комплексов и сложных систем "человек - машина - среда", анализ динамики машин, волновых и вибрационных процессов в технике, повышение ресурса, живучести и безопасности машин и сложных технических систем, снижение техногенных и технологических рисков для всех объектов народного хозяйства, анализ и синтез сложных машинных комплексов, эргономики и биомеханики человеко-машинных систем, перспективных материалов и технологий машиностроения, кибернетики, методов оптимизации, исследования операций и искусственного интеллекта, теории принятия решений, охватывающей проблемы управления системами различной природы, масштаба и назначения, робототехники.

Основные научные задачи механики, в частности общей механики, навигационных систем, динамики космических тел, транспортных средств и управляемых аппаратов, механики живых систем направлены на изучение динамики космических тел и управляемых аппаратов, мехатроники, разработку принципов движения мобильных роботов для перемещения в различных средах, поведения сплошных сред с учетом структурных превращений, внутренней и внешней аэродинамики больших скоростей, химических реакций и фазовых переходов, технологий формообразования, включая аддитивные технологии, механики конструкций, геомеханики и технологий добычи, транспортировки и переработки углеводородного сырья, прорывных технологий получения полупроводниковых материалов и гетероструктур для нано- и микроэлектроники, взаимодействия деформируемых тел и разработки теоретических основ управления трением и повышения износостойкости машин и механизмов, моделей процессов в живых системах.

Основные научные задачи в изучении наноматериалов и нанопроцессов обеспечат создание элементной базы микроэлектроники, наноэлектроники и квантовых компьютеров до уровня нескольких нанометров, приведут к возможности трехмерной интеграции и совмещения в одном чипе различных функциональных устройств, в том числе с использованием кремния и полупроводниковых гетероструктур, одномерных и двумерных кристаллов, метаматериалов и биотехнологий.

Для расширения функциональности различных сенсоров, улучшения их параметров, упрощения технологических процессов при их изготовлении необходимо проводить фундаментальные и поисковые исследования в области квантовой информатики, создания гибридных устройств, основанных на нескольких физических принципах, нейроморфных систем, в том числе работающих на новых физических принципах, использующих заряд электрона и его спин, и направленных на интеграцию электронных и фотонных технологий. Необходимо проводить исследования, направленные на реализацию многоэлементных структур на основе когерентных систем (сверхпроводящих квантовых битов-кубитов) для создания связанных цепочек и массивов кубитов, моделирующих молекулярные структуры, спиновую динамику, другие динамические процессы в сильно коррелированных электронных системах. Эти работы будут проводиться в отношении квантовой макрофизики, мезоскопии, физики наноструктур, спинтроники, фотоники, плазмоники, сверхпроводимости, акустоэлектроники, релятивистской СВЧ-электроники больших мощностей, физики мощных пучков заряженных частиц, рентгеновской оптики для источников синхротронного излучения, лазеров на свободных электронах и нейтронной оптики.

Требуется проводить фундаментальные исследования в области архитектуры, системных решений, программного обеспечения, стандартизации и информационной безопасности информационно-вычислительных комплексов и сетей новых поколений, системного программирования для создания новых принципов программных средств следующего поколения и методологии автоматизированного проектирования для перспективной элементной базы, включая квантовые вычисления, элементы с оптической передачей информации.

Предполагается проведение фундаментальных исследований в области автоматизированных систем управления, в частности разработки систем искусственного интеллекта, извлечения и анализа текстов, развития методов и информационных технологий системного анализа, методов исследования сложных управляющих систем и процессов в условиях неопределенности и риска. Предлагаются разработки методов поиска областей с хаотической динамикой, методов анализа, стабилизации и управления для семейств систем, описываемых как непрерывными, так и дискретными уравнениями, создание и развитие новой аналитико-компьютерной технологии исследования, анализа и управления хаотической динамикой решений сложных нелинейных систем дифференциальных уравнений, описывающих многочисленные естественно-научные и социально-экономические процессы и явления.

К важнейшим задачам относятся исследования в области компьютерных, информационных наук и биоинформатики от создания теоретико-методологических основ, методов, модельного инструментария и информационных технологий системного анализа для исследования и оценки предпосылок, хода и последствий социально-экономических процессов до комплексов математических методов, алгоритмов и программ выявления и нейтрализации вредоносного кода и скрытых каналов.

В современный период эмпирическим путем невозможно создавать высокотехнологичные технические средства, подобные ядерным реакторам, лазерам, компьютерам, роботам. Предварительным условием их создания является глубокое изучение и познание физических, химических и иных явлений и процессов, лежащих в основе принципа их действия, создание математических моделей этих устройств, изучение взаимодействия их с человеком. Технический уровень производства обусловливает степень использования науки, определяет готовность технической базы производства к реализации новых научных идей. Вместе с тем материально-техническая база производства создает также материальную базу самих научных исследований, оказывает решающее влияние на качественный уровень научных экспериментов, на степень индустриализации науки.

Междисциплинарность современной науки определяет технические науки как "потребителя" результатов исследований других отраслей науки (математики, химии, физики, информатики), но технические науки также являются инициаторами новых фундаментальных задач и для этих наук. Результаты исследований в области технических наук могут использоваться в физико-математических науках, химических науках, сельскохозяйственных науках, медицинских науках, науках о Земле. Этот вклад заключается в создании перспективных машин, аппаратов и систем, которые могут применяться в исследованиях, проводимых в этих областях наук.

Направление науки: 2.2. Электротехника, электронная
техника, информационные технологии

Перечень приоритетных направлений фундаментальных
и поисковых научных исследований на 2021 - 2030 годы

Направление фундаментальных и поисковых научных исследований	Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований
2.2.1. Автоматизированные системы управления	2.2.1.1. Общая теория систем управления и информационно-управляющих систем, методы и средства коммуникационно-сетевого управления многоуровневыми и распределенными динамическими системами в условиях неполной информации
	2.2.1.2 Интеллектуальные системы управления; управление знаниями и системами междисциплинарной природы, человек в контуре управления
	2.2.1.3. Робототехника и автоматическое управление
	2.2.1.4. Структурная и параметрическая идентификация систем
	2.2.1.5. Управление крупномасштабными и сетевыми производственными, транспортными, логистическими, энергетическими и другими инфраструктурными системами
	2.2.1.6. Теория и технологии управления сложными системами
	2.2.1.7. Общая теория систем управления и информационно-управляющих систем, методы и средства коммуникационно-сетевого управления многоуровневыми и распределенными динамическими системами в условиях неполной информации
	2.2.1.8. Разработка методов управления структурным состоянием конструкционных материалов и покрытий, повышения трибологических и износостойких показателей авиакосмической и транспортной техники
	2.2.1.9. Управление крупномасштабными и сетевыми производственными, транспортными, логистическими, энергетическими и другими инфраструктурными системами

Направление науки: 2.3. Механика и машиностроение

Перечень приоритетных направлений фундаментальных
и поисковых научных исследований на 2021 - 2030 годы

Направление фундаментальных и поисковых научных исследований	Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований
2.3.1. Механика	2.3.1.1. Общая механика, навигационные системы, динамика космических тел, транспортных средств и управляемых аппаратов, механика живых систем
	2.3.1.2. Механика жидкости, газа и плазмы, многофазных и неидеальных сред, механика горения, детонации и взрыва
	2.3.1.3. Механика деформирования и разрушения материалов, сред, изделий, конструкций, сооружений и триботехнических систем при механических нагрузках, воздействий физических полей и химически активных сред
	2.3.1.4. Механика технологий, обеспечивающих устойчивое инновационное развитие инфраструктур и пониженной уязвимости по отношению к возможным внешним и внутренним дестабилизирующим факторам природного и техногенного характера
2.3.2. Машиностроение	2.3.2.1. Разработка фундаментальных основ волновых технологий и их приложений в машиностроении
	2.3.2.2. Многокритериальный связной анализ, обеспечение и повышение прочности, ресурса, живучести, надежности и безопасности машин, машинных и человеко-машинных комплексов в междисциплинарных проблемах машиноведения и машиностроения. Научные основы конструкционного материаловедения
	2.3.2.3. Разработка научных основ создания твердотопливных генераторов ударных волн различного целевого назначения и защиты конструкций от ударных и волновых воздействий
	2.3.2.4. Разработка научных основ повышения эффективности технологических машин вибрационного принципа действия с самосинхронизирующимися вибровозбудителями
	2.3.2.5. Создание машин и аппаратов с повышенными параметрами рабочих процессов
	2.3.2.6. Разработка научных основ и средств исследования биомеханики волновых процессов в системе "человек - машина - среда", включая модели наследуемых волновых и циклических процессов в организме человека и способы повышения биосовместимости конструкционных материалов
	2.3.2.7. Расчетные и экспериментальные исследования критически важных роторных систем при различных условиях эксплуатации и действующих сил
	2.3.2.8. Разработка научных основ специализации машиностроительного производства с использованием принципов модульной технологии, в том числе производство деталей и сборочного производства машин и механизмов с целью повышения эффективности производства
	2.3.2.9. Разработка научных основ создания технологического оборудования на принципах модульной технологии, в том числе металлорежущих станков и сборочного оборудования
	2.3.2.10. Виброакустические метаматериалы (ВАММ) - конструкционные материалы нового типа для эффективного решения акустических и вибрационных задач машиностроения
	2.3.2.11. Разработка методов синтезирования составных упругих конструкций минимальной массы с заданными виброакустическими и прочностными свойствами для ракетно-космической техники

Направление науки: 2.4. Медицинские технологии

Перечень приоритетных направлений фундаментальных
и поисковых научных исследований на 2021 - 2030 годы

Направление фундаментальных и поисковых научных исследований	Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований
2.4.1. Медицинская физика	2.4.1.1. Фотонные технологии в медицине
	2.4.1.2. Ядерная медицина
	2.4.1.3. Разработка, конструирование и получение биологически активных таргетных векторов-носителей радионуклидов, исследование их радиофармакологического действия и безопасности в диагностике и лечении злокачественных опухолей
	2.4.1.4. Разработка методов и средств персонифицированного дозиметрического планирования радионуклидной терапии злокачественных новообразований
	2.4.1.5. Разработка, синтез и получение новых высокоспецифичных соединений профилактики острого лучевого синдрома и осложнений лучевой терапии
	2.4.1.6. Наноструктуры для медицины
	2.4.1.7. Физические методы диагностики в медицине
	2.4.1.8. Криомедицина

Направление науки: 2.5. Энергетика
и рациональное природопользование

Перечень приоритетных направлений фундаментальных
и поисковых научных исследований на 2021 - 2030 годы

Направление фундаментальных и поисковых научных исследований	Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований
2.5.1. Энергетика и рациональное природопользование	2.5.1.1. Основы эффективного развития и функционирования энергетических систем на новой технологической основе в условиях глобализации, включая проблемы энергобезопасности, энергосбережения и рационального освоения природных энергоресурсов
	2.5.1.2. Системные исследования перехода к экологически чистой, ресурсосберегающей и конкурентоспособной энергетике
	2.5.1.3. Физико-технические и экологические проблемы энергетики, тепломассообмен, теплофизические и электрофизические свойства веществ, низкотемпературная плазма и технологии на ее основе
	2.5.1.4. Фундаментальные проблемы современной электротехники, импульсной и возобновляемой энергетики
	2.5.1.5. Междисциплинарные проблемы атомной, термоядерной, водородной, космической и нетрадиционной энергетики
	2.5.1.6. Фундаментальные физико-химические процессы воздействия энергетических объектов на окружающую среду и живые системы
	2.5.1.7. Альтернативные источники энергии, технологии, производство и преобразование энергии на основе возобновляемых источников
	2.5.1.8. Определение единой комплексной оценки экологического состояния территориальной единицы как функции уязвимости компонентов природной среды и интенсивности техногенного стресса с целью экологического прогнозирования с учетом тенденции экономического развития региона и глобального потепления

Направление науки: 2.6. Нанотехнологии

Перечень приоритетных направлений фундаментальных
и поисковых научных исследований на 2021 - 2030 годы

Направление фундаментальных и поисковых научных исследований	Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований
2.6.1. Наноматериалы	2.6.1.1. Физическое материаловедение: новые материалы и структуры, одномерные и двумерные кристаллы, в том числе фуллерены, нанотрубки, графены, другие наноматериалы
	2.6.1.2. Метаматериалы
	2.6.1.3. Диагностика материалов и элементов микро- и наноэлектроники
2.6.2. Нанопроцессы	2.6.2.1. Элементная база микроэлектроники, наноэлектроники и квантовых компьютеров
	2.6.2.2. Материалы для микро- и наноэлектроники
	2.6.2.3. Нано- и микросистемная техника
	2.6.2.4. Твердотельная электроника
	2.6.2.5. Элементная база для перспективных информационно-вычислительных систем, работающих на новых физических принципах
	2.6.2.6. Технологии и методы, повышающие быстродействие и увеличивающие степень интеграции в микро- и наноэлектронике
	2.6.2.7. Энергоэффективная элементная база микро- и наноэлектроники на основе одномерных и двумерных структур для логических схем, датчиков физических величин нового поколения и источников сигналов
	2.6.2.8. Нанотехнологии, нанобиотехнологии, наносистемы, наноматериалы, нанодиагностика, наноэлектроника и нанофотоника
	2.6.2.9. Цифровые аддитивные трехмерные технологии