6) Информатика и кибернетика

Самый важный результат работы информатики и кибернетики в конце XIX и во всём XX веке — создание электронных вычислительных машин, или компьютеров. Появление мощных вычислительных машин оказало влияние абсолютно на все другие науки: появились новые отделы физики (компьютерное моделирование сложных систем, точное вычисление электронной структуры атомов и молекул), квантовой химии, математики (следует вспомнить компьютерное решение задачи о пяти красках). Изменения коснулись и гуманитарных наук, в связи с появлением методов компьютерного анализа текстов и совершенствования методов обработки статистических данных в области наук об обществе (социологии, экономики). Развитие биологии теперь немыслимо без компьютерного анализа огромного объёма данных, накопившегося при расшифровке генома человека и некоторых других организмов.

Относительно недавно появилась теория нейросетей, которая позволила моделировать на компьютере некоторые особенности поведения живых существ. Эта теория поможет научить компьютер одной из самых сложных задач: распознаванию образов. Уже сейчас нейросети используются в таких задачах как распознавание речи и распознавание изображений.

7) Геология и науки о Земле

Крупнейшее открытие в области наук о Земле — дрейф континентов, иразвитая из этого теория—тектоника литосферных плит. Тектоника литосферных плит была создана в 60-х годах XX века, хотя многие её положения содержались в работах Вегенера, опубликованных ещё в 20-х годах.

Важные проблемы, стоящие перед современной наукой:

1) Физика, космология и астрономия

Общие задачи, стоящие перед физикой:

• обеспечение человечества энергией.

• воплощение новых открытий фундаментальной физики в технике.

• формулировка адекватного понимания окружающего мира, способность предсказывать его грядущие изменения.

Физика элементарных частиц:

• Квантовая теория гравитации, поиск подтверждения или опровержения существующих квантовых теорий гравитации.

• Квантово-полевое объяснение явления конфайнмента.

• Поиск проявлений суперсимметрии в мире.

Космология, астрофизика и астрономия

• Проблема тёмной материи и тёмной энергии

• Проверка квантовых теорий гравитации на космологических масштабах, в особенности во времена, близкие к Большому взрыву

• Поиск экзотических объектов, таких как космические струны

• Обнаружение и исследование планет земного типа у далёких звёзд

• Причины гамма-всплесков

Квантовая физика

• Создание квантового компьютера и практическая реализация квантовой криптографии.

• Создание базы для нанотехнологии

• Физика твёрдого тела и конденсированных сред

• Высокотемпературная сверхпроводимость

• Синтез материалов с заранее заданными физическими свойствами

Гидродинамика

• Полное теоретическое описание турбулентности.

• Нелинейная физика и физика сильно коррелированных систем

• Поиск точно решаемых моделей.

2) Биология

После расшифровки генетического кода человека и множества других организмов, одна из наиболее важных задач молекулярной биологии — понимание того, как реализуется информация, записанная в генетическом коде. Ещё совсем недавно господствовал принцип один ген — один белок. Сейчас же ясно, что картина намного сложнее — немалое количество генов кодируют больше, чем один белок. Кроме того, есть участки ДНК, кодирующие РНК, которая не переводится в белок, но при этом участвует во внутриклеточных процессах. Кроме того, даже если не брать в расчёт это усложнение, то всё ещё организм представляет собой не «суп из белков», а сложную, упорядоченную и саморегулирующуюся систему. Для построения этой системы используются так называемая сеть из генов и белков, когда белок, продуцируемый одним геном, управляет скоростью считывания информации с другого гена и, соответственно, производством другого белка, этот другой белок влияет на третий и четвёртый, а четвёртый, в свою очередь, влияет на второй и первый. И если получить генетический код человека было сложно, понять взаимодействие миллионов генов и белков бесконечно сложнее.

Не менее важная задача: изучение реализации генетической информации при развитии организма. Действительно, из изначально сферически симметричного зародыша, путём обмена химическими сигналами между клетками образуется организм со сложной структурой. По-видимому, этот раздел биологии тесно связан с нелинейной физикой: теорией солитонов и теорией формирования паттернов.

Задача понимания сложной сети взаимодействия иммунных клеток стоит и перед иммунологией.

Много нерешённых задач и в эволюционной биологии.