В последние годы наблюдается повышение интереса к области объектно-ориентированных (ОО) СУБД. В 2008 г. после долгого перерыва была проведена конференция, посвященная проблемам ОО СУБД. Под эгидой ODBMS.ORG начата работа по созданию нового стандарта объектно-ориентированной модели данных. Возможно, эта активность приведет к новому витку популярности ОО СУБД.
Следует заметить, что не для всех приложений SQL-ориентированные СУБД обеспечивают требуемое соотношение цена/производительность. Одной из тенденций текущего времени является разработка специализированных систем управления данными, позволяющими эффективно поддерживать приложения соответствующей предметной области. В этой области исследования и разработки осуществляются совместно коллективами из ОМН РАН и ОНИТ РАН.
Мощная исследовательская группа в области управления данными базируется в Институте системного программирования РАН. Последние 10 лет группа специализируется в направлении управления XML-данными. Группой успешно разработаны и доведены до работоспособного состояния система интеграции разнородных источников данных на основе XML и система управления XML-данными Sedna. В последние годы группа выполняет исследования и разработки, ориентированные на анализ текстов в Web.
Коллектив, специализирующийся на использовании методов и подходов Semantic Web для разработки современных Web-ориентированных информационных систем, действует в Вычислительном центре им. А.А. Дородницына РАН. В Институте проблем информатики РАН в течение многих лет работает коллектив, специализирующийся на методах и средствах обеспечения семантической интероперабельности информационных ресурсов.
В России все более проявляется тенденция к разработке специализированных средств управления данными. Во-первых, у нас существует достаточно много сфер, которые еще полностью (частично) не автоматизированы. При выборе средств управления данными для разработки информационных систем в этих сферах следует полагаться на специализированные системы, применение которых может заметно удешевить и ускорить разработку приложений. Во-вторых, новые специализированные средства управления данными можно разработать и довести до работоспособного состояния гораздо быстрее, чем внедрить требуемые новые возможности в универсальные СУБД. Российские специалисты в области управления базами данных могут оказаться в состоянии создавать такие системы, которые будут успешно использоваться в России и конкурировать на мировом рынке.
В области лазерных технологий важнейшим фактором, определяющим качество современных вычислительных средств, является скорость передачи данных в пределах ЭВМ на уровне плата-плата или чип-чип. Наиболее перспективным вариантом увеличения такой скорости является использование быстродействующих оптических систем, обеспечивающих скорости передачи до 10 Гбит/с и выше. Полупроводниковые лазеры с вертикальным резонатором (ЛВР) представляют собой идеальный излучатель для оптических систем параллельной передачи информации в пределах ЭВМ. В рамках широкого международного сотрудничества Институтом физики полупроводников Сибирского отделения РАН разработаны и изготовлены ЛВР, обеспечивающие скорости передачи данных порядка 20 Гбит/с. Использование лазеров данного типа в матричном исполнении открывает перспективы создания оптических информационных систем с быстродействием на уровне 1 Тбит/с.
Как показали работы Института проблем лазерных и информационных технологий и других организаций РАН проявляется тенденция широкого применения лазерной техники в медицинской практике для диагностики и лечения заболеваний за счет разработки многофункциональных лазерных технологий и новых методов лечения различного рода патологий в офтальмологии, кардиоваскулярной хирургии, урологии и онкологии; создания фемтосекундных лазерных комплексов и новых лазерных методов лечения заболеваний с целью прецизионного хирургического вмешательства в офтальмологии; разработки мощных твердотельных фемтосекундных лазерных систем петаваттного уровня для практической реализации принципов лечения онкологических заболеваний методами протонной терапии – локального воздействия на опухоли моноэнергетическими пучками протонов с энергией в сотни МэВ; развития в сосудистой хирургии и нейрохирургии лазерных методов с целью создания
новых методов в ангиопластике (в том числе, сосудистых байпасов), совершенствования техники проникновения к сосудам и техники обработки различных элементов тканей сосудов; разработки технологий на основе твердотельных лазеров видимого и ближнего ИК диапазона с широким диапазоном длительности импульса и высокой мощности для эндоскопической и лапароскопической хирургии; развития технологий лазерной генерации наноструктур на биосовместимых материалах с целью достижения существенного прогресса в медицине, в частности, в протезировании; разработки лазерных технологий создания квантовых точек и металлических наночастиц для ранней диагностики инфекционных заболеваний и их лечения путем направленной доставки лекарственных средств в организм; проектирования полупроводниковых лазеров среднего ИК диапазона и технологий на их основе для оптической диагностики заболеваний различного рода; развития лазерных методов лечения и диагностики в лечебно-диагностических комплексах удаленного доступа – телемедицине.
Необходимо отметить, что российский рынок медицинских услуг, за редким исключением, пока финансово не готов к восприятию высоких технологий. Тем не менее, в России существуют технологии и экспериментальные модели приборов мирового уровня, и даже превосходящие его. В качестве примера можно привести следующие: офтальмологический комплекс «МИКРОСКАН», обеспечивающий коррекцию дальнозоркости, близорукости и всех видов астигматизма; сверх-высоковакуумный низкотемпературный сканирующий зондовый туннельный микроскоп «GPI Cryo», работающий при гелиевых температурах и высоком
(10-11 тор) вакууме.
Нанотехнологии представляют собой широкое поле деятельности, включающее разнообразные направления науки и техники. В сфере практических приложений все более проявляется надотраслевой характер нанотехнологий, которые, подобно информационным технологиям, присутствуют практически во всех современных промышленных технологиях, во многом определяя их конкурентоспособность и перспективы развития.
Российские ученые имеют результаты мирового уровня в области нанотехнологий, в первую очередь связанные с исследованием и получением полупроводниковых наногетероструктур, а также использованием их для создания современных информационных систем. Быстродействующие электронные и оптоэлектронные приборы на основе полупроводниковых наногетероструктур составляют основу элементной базы современной стационарной и мобильной телекоммуникационной аппаратуры, волоконно-оптических линий связи, твердотельных источников света, систем радиолокации, спутниковой навигации, систем экологического мониторинга и контроля безопасности движения на транспорте, существующих и перспективных радиоэлектронных систем вооружения, в медицине и квантовой криптографии.
В рамках развития элементной базы СВЧ-наноэлектроники первостепенное значение приобрела разработка оптимизированных для конкретных применений полупроводниковых наноструктур и создание сверхбыстродействующих транзисторов на их основе. Значительные результаты достигнуты в Санкт-Петербургском физико-технологическом научно-образовательном центре РАН, где впервые в РФ реализована полупромышленная технология создания наногетероструктур соединений А3В5 методом молекулярно-лучевой эпитаксии, в ИСВЧПЭ РАН, где получены гетероструктурные транзисторы с рекордными характеристиками, и в Институте физики полупроводников СО РАН в направлении создания напряженных гетероструктур Si/Ge для массового производства сверхбыстродействующих интегральных схем. В РАН продол-жаются также работы по созданию приборов и интегральных схем на базе резонансно-туннельных гетероструктур.
Проводятся работы по разработке технологий создания наногетероструктур для нанофотоники и оптоэлектроники. В частности, для создания светоизлучающих приборов и фотоприемников используется широкий спектр гетероструктур с пониженной размерностью. Значительные успехи достигнуты в создании лазеров на квантовых точках, обладающих предельно низкими значениями порогового тока. Выходная мощность таких лазеров непрерывно увеличивается и приближается к значениям, ранее характерным только для лазеров на квантовых ямах. Важные и интересные результаты получены в развитии эпитаксиальной технологии выращивания нитевидных нанокристаллов (нановискеров), которые могут служить, например, однофотонными источниками излучения. Использование современных методов инженерии зонной структуры позволяет создавать источники и фотоприемники во всем диапазоне видимого света. В 2008 г. достигнуты существенные успехи в направлении повышения эффективности и снижения стоимости источников белого света на основе светодиодов.
Исследование и разработка новых типов наноматериалов, включая материалы для биомедицинских применений, позволяют уже сегодня создавать широкий спектр новых наноструктурированных материалов, аналоги которых в природе отсутствуют. Это материалы, обеспечивающие совместимость органических и неорганических элементов, обеспечивающие адресную доставку лекарств в живом организме и визуализацию процессов и отдельных фрагментов живых организмов. Значительное продвижение было достигнуто в получении и исследовании приборов на основе нового двумерного материала графена.
Эффективное развитие надежности, экономичности и экологичности энергетики страны определяется в значительной мере фундаментальной и прикладной наукой. Совершенствование схем и параметров электростанций, электросетей, способов получения и использования различных типов топлива для них и, особенно, поиск принципиально новых решений этих проблем определяют задачи наших институтов. Прежде всего, для анализа стратегий развития отраслей топливно-энергетического комплекса (от добычи топлива до обеспечения страны электроэнергией и теплом, а транспорта – топливом) во взаимосвязи с экономикой и оценки возможных последствий оперативных решений был создан интерактивный модельно-компьютерный комплекс. На его базе в ИНЭИ РАН был смоделирован вариант развития энергетики России до 2030 г. Исследования, обеспечивающие повышение эффективности тепловых систем и машин на основе совершенствования газодинамики, теплообмена и горения за счет разработки новых математических моделей велись в ОИВТ и ИТ СО РАН.