Teknolojik değişim, temel olarak, buluş aşamasında yeni teknolojilerin ve süreçlerin icat edilmesi; yenilik aşamasında bu teknolojilerin ve süreçlerin ar-ge aracılığıyla gelişmekte olan teknolojiler haline getirilerek ticarileştirilmesi ya da varolan teknolojilerin sürekli iyileştirilmesi; yayılma aşamasında da buluş ve yenilikle ortaya çıkan teknolojilerin toplum ve endüstri üzerinde yayılımıdır.

Buluş, Yenilik ve Yayılmadır.

Keşif, doğanın gözlenmesi, akıl yürütme ve deneyler yoluyla doğanın temel süreçlerinin açıklanmasıdır.

Bilimsel yöntemde gözlemleri açıklayacak bir hipotez oluşturulur, ardından bu hipotezi sınamak amacıyla bir deney tasarlanır. Deneylerde genellikle en az bir bağımlı ve bir ya da birden fazla bağımsız değişken belirlenir ve deney sonucunda bağımsız değişkenlerin tüm süreç üzerindeki etkisi belirlenmeye çalışılır. Deneysel sonuçlar hipotezi doğruluyorsa ve aynı deney başka bilim insanları tarafından tekrar edildiğinde benzer sonuçlar alınıyorsa hipotezin
geçerliliği belirlenmiş olur. Geçerliliği konusunda bilim insanları arasında güven oluşan bir hipotez teori olarak adlandırılmaya başlanır.

Araştırma ve geliştirme (ya da kısaca AR-GE) faaliyeti kurumdan kuruma değişiklik göstermesine rağmen başlıca iki gruba ayrılabilmektedir:

a) Ağırlıklı olarak mühendislerden oluşan ve görevleri yeni ürünler geliştirmek olan AR-GE birimlerinin faaliyetleri;

b) Uygulamalı araştırma yapan endüstriyel bilim insanlarının ağırlıkta olduğu ve görevleri gelecekteki ürünlerin geliştirilmesini kolaylaştıracak araştırmalar yapmak olan AR-GE birimlerinin faaliyetleri.

Buluş, benzersiz ve yeni olan bir cihaz, yöntem, birleşim ya da sürece verilen isimdir. Buluş, varolan bilginin yeni yollarla uygulanmasıyla bir ürün ya da sürecin geliştirilmesi ya da keşfedilmesidir.

Yeniliğin buluştan temel farkı, yenilikte var olan bir fikrin ya da yöntemin
daha iyi kullanımı söz konusuyken, buluşta fikir ya da yöntemin kendisinin yaratılması önemlidir.

Teknolojik yakınsama farklı teknolojik sistemlerin benzer görevleri yerine getirecek biçimde gelişme eğilimini ifade etmektedir. Günümüzde en belirgin teknolojik yakınsama enformasyon teknolojileri, iletişim teknolojileri, tüketici elektroniği ve eğlence teknolojilerinden oluşan dört teknolojinin birbirine yakınsamasıdır. Geçmişte birbirinden bütünüyle ayrı olan ses, video ve veri uygulamaları artık aynı kaynakları paylaşmakta ve sinerjik biçimde birbirleriyle etkileşim kurmaktadırlar. Teknolojik yakınsamaya örnek olarak
dijital yakınsama örnek verilebilir.

Rogers’a göre teknolojinin yayılma aşamasında teknolojiyi kullananlar (uygulayanlar) beş gruba ayrılabilir: yenilikçiler, ilk benimseyenler, erken
çoğunluk, geç çoğunluk ve geride kalanlar.

Yenilikçiler sistemdeki yeni fikre ilk uyum sağlayanlardır. Yenilikçiler kategorisi “risk alanlar” olarak da tanımlanır. Bunlar risk almaktan çekinmeyen, maceracı, cesaretli ve atılgan bireylerdir. Yenilikçi olmanın gerekleri; yeterli maddi kaynak, karmaşık teknik bilgileri anlama, uygulama yeterliği ve zamana uyumun yarattığı yüksek düzeyde belirsizlik ile başa çıkma yeteneğidir. Yenilikçiler diğer kategorideki bireylerin sahip olmadıkları kaynaklara (para, bağlantılar veya bilgi) sahiptirler. Diğer yandan yenilikçiler yayılma sürecinde anahtar rol oynar. Yenilikçi sosyal sistemin duvarları dışından yeniliği getiren ve yeni fikri grubun diğer üyelerine sunan bir kapı görevlisidir.

İlk benimseyenler yenilikçilerin kaynaklarına sahip değildir ama sosyal sistem tarafından saygı görürler. Sosyal sistemin çoğu üyesi ilk benimseyenlerin yeniliklerle deneyimlerine güvenir. Kanaat önderlikleri ve uyum sürecinde
diğerlerinin kararlarına etki yetenekleri daha üst derecededir. İlk benimseyenler yenilik konusunda başarılı olursa, sosyal sistemin yeniliğe tam uyum olasılığı artar.

Erken çoğunluk üyeleri yeni fikirlere, sosyal sistemin ortalama üyelerinden daha önce uyum sağlar. Erken çoğunluk üyeleri ağda bağlantı sağlarlar. Bu üyeler grubun çoğunluğuyla etkileşim halindedir, ancak lider olamazlar. Erken çoğunluk üyelerinin yenileşme-karar süreçleri ilk benimseyenlere göre daha uzun sürer. Bu üyeler öncül üyelerin seçim ve kararlarını gözleme eğilimindedirler ve kendi kararlarını zamanı geldiğinde biçimlendirirler.

Geç çoğunluk yeni fikirlere sosyal sistemin ortalama üyelerinden sonra uyum sağlar. Uyum nedenleri ağın baskısının veya ekonomik baskılarının artmasıdır. Geç çoğunluk, sosyal sistemin diğer üyelerinin çoğu bunu yapana kadar yenileşmeye uyum sağlamaz.
 

Geride kalanlar gelenekseller kategorisidir. Geride kalanlar en son uyum sağlayanlardır. Kaynakları sınırlıdır ve yeni fikrin başarısı kesinleşene kadar uyum sağlamazlar. Yeniliklere şüphe ile yaklaşırlar.

Moore yasası bir mikroişlemci içerisine yerleştirilen transistör sayısının yaklaşık her iki yılda ikiye katlanacağını ifade eder. Moore yasası 1970’lerin başından günümüze kadar geçerliliğini korumaya devam etmiştir.

Yakın gelecekteki teknolojilerin tüketiciyle buluşma tarihi gelecek beş yıl içerisindedir.

Bulut bilişim, önceki bölümde açıklandığı gibi, fiziksel bir teknoloji olmaktan çok, varolan teknolojilerin yeni kullanım biçimidir. Son kullanıcılar açısından bakıldığında bulut depolama hizmetleri bireylerin belgelerini, fotoğraflarını, müziklerini ve videolarını depoladıkları; sahip oldukları akıllı telefonlar, tabletler, dizüstü/masaüstü bilgisayarlar arasında belge aktarımı için kullandıkları ortamlar haline gelmiştir. Bulut üzerinde çalışan Ofis.com ve Google Docs gibi çevrimiçi üretkenlik uygulamaları geleneksel masaüstü uygulamalarının yerini almaya başlamıştır. Firmalar ve sistem uzmanları açısından bakıldığında, bulut bilişim geleneksel fiziksel sunucuların varlığını yazılımla tanımlanan dijital hizmetlere dönüştürmüştür. Yazılım geliştiricileri açısından bakıldığında ise bulut ortamı uygulamalara ait verilerin tutulduğu bir veritabanı haline gelmiştir.

Yapay zekâ en genel anlamıyla bir makinanın ya da bir yazılımın sergilediği zekâ demektir. Aynı zamanda zeki davranış kapasitesine sahip bilgisayarlar ve bilgisayar yazılımlarının araştırıldığı bir bilim dalıdır. Günümüzde çevresinden elde ettiği enformasyonu değerlendirerek amaca uygun davranışlarda bulunan akıllı etmenlerin tasarımına odaklanılmıştır. İlk kez kullanıldığı 1956 yılından itibaren üzerinde çalışılan optik karakter tanıma, ses tanıma, konuşma tanıma, yüz tanıma, şekil ve nesne tanıma ve benzeri alanlarda başarılı sonuçlar elde edilmiş ve toplumda yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Yapay zekânın durum hakkında muhakeme yürüterek sonuç çıkartabilmesi konusunda gelişmeler kaydedilmekte; bir insan gibi karmaşık düşünme yeteneği kazanması ise uzak gelecekte mümkün görünmektedir.

Bilgisayarla görü gerçek dünya görüntülerinin bilgisayar tarafından yakalanması, işlenmesi, çözümlenmesi ve anlaşılması yöntemlerini içeren bir araştırma alanıdır. Yapay sistemlerin görüntülerden enformasyon çıkartmasına yönelik güncel uygulamalar yaygın durumdadır. Örneğin parmak izi tarama ve retina tarama gibi biyometrik uygulamalar, örüntü tanıma, yüz tanıma, nesne tanıma ve yer tanıma sistemleri, bilgisayarla el ve vücut hareketleriyle iletişim kurma, hareket algılama, trafik kameralarının
plaka okuyabilmesi gibi uygulamalar gündelik yaşamın bir parçası haline gelmişlerdir. Bilgisayarla görü aynı zamanda robot görüşü ve sürücüsüz otomobiller gibi sınırdaki teknolojilerin bir parçasıdır.

Anlamsal (semantik) ağ World Wide Web konsorsiyumu (W3C) tarafından önerilen, internet üzerindeki verilerin Kaynak Tanımlama Çerçevesi (RDF) ile belirlenen kurallarla tanımlanması ve aktarılmasıyla, bilgisayarlar tarafından anlaşılabilir hale gelmesinin ve paylaşılmasının sağlanmasını amaçlayan bir kurallar kümesidir. Bu yaklaşımla arama motorlarına konuşma diliyle soru sorularak doğru yanıtlar alınması sağlanacaktır. Günümüzde arama motorları anlamsal arama özelliğini bünyelerine eklemeye başlamışlardır.

Bilgisayarla oluşturulan görüntü (CGI) sanat, basılı medya, video oyunları, filmler, televizyon programları, reklamlar, videolar ve benzetimler için görüntü oluşturmayı ya da düzenlemeyi sağlayan bir bilgisayar grafiği uygulamasıdır. CGI yaygın olarak sinema ve televizyonda özel efektler, 2 boyutlu ve 3 boyutlu sahneler, canlandırmalar ve sanal dünyalar oluşturmak amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır. Günümüzde akıllı telefon kullanıcıları çektikleri fotoğraf ya da video üzerinde 10 yıl öncesine kadar sadece uzmanların kullandığı filtreler uygulayabilmekte ve düzenlemeler yapabilmektedirler. Yakın gelecekte gerçeğinden ayırt edilemeyecek yapay görüntüler oluşturulabilecektir.

Sanal gerçeklik ya da bilgisayar benzetimli yaşam, gerçek dünyanın ya da hayal edilen bir dünyanın bilgisayar tarafından sanal bir kopyasının oluşturulması ve kullanıcının bu ortama katılmasının ve ortamla etkileşimde bulunmasının sağlanmasıdır. Sanal gerçeklikte mekânlara ait üç boyutlu görüntülerin oluşturulmasının yanı sıra sanal tat, görüş, koku, ses ve dokunma gibi deneyimlere de yer verilebilmektedir. Başa geçirilen üç boyutlu
görüntüleme birimi, dokunma hissi veren eldivenler, üç eksende asılı kalma ve hareket sağlayan tam vücut daldırma sistemleri ile bireylerin sanal gerçeklik ortamlarında kendilerini gerçek bir ortamda bulunduklarını hissetmeleri amaçlanmaktadır. Sanal gerçekliğe bilgisayar oyunlarında giderek daha fazla yer verilmektedir. Çok kullanıcılı sanal dünyalar bireylerin zaman geçirme ve iletişim kurma aracı haline gelmiştir.

Artırılmış gerçeklik, fiziksel gerçek dünyanın, kullanıcıya, bilgisayar tarafından ses, görüntü, video, GPS ve benzeri algılayıcılarla elde edilen enformasyonun değerlendirilmesiyle zenginleştirilerek sunulmasıdır. Örneğin bir akıllı telefonun kamerasıyla bir tarihi eser görüntülendiğinde, artırılmış gerçeklik uygulaması GPS verisi ve görüntü tanıma teknolojisi yardımıyla bu eseri tanıyarak kullanıcıya eser hakkında o anda ek bilgiler görüntüleyebilir. Mobil sistemlerin sahip olduğu algılayıcı çeşitliliği arttıkça cihazlar çevre hakkında daha fazla bağlamsal veriye sahip olabilmekte ve bu verileri mobil internet üzerinden sorgulayarak elde ettikleri ek verileri kullanıcıya canlı olarak sunabilmektedir. Günümüzde tabletler ve akıllı telefonlarda kullanılabilecek çok sayıda artırılmış gerçeklik uygulaması uygulama mağazalarından indirilebilir.

Mobil işbirliği sistemleri geleneksel videokonferans sistemlerinin yerini alan, giderek güçlenen mobil cihazlar (tabletler ve akıllı telefonlar) ile kablosuz internet, genişbant internet ve 3G/4G bağlantılarıyla bir noktaya bağlı
kalmadan iki ya da daha fazla bireyin birbiriyle ses, video, beyaz tahta ve ekran paylaşımı yöntemleriyle canlı iletişim kurmalarıdır. E-Öğrenme, eğitim ve öğrenmede elektronik teknolojilerin kullanımını ifade eden genel bir kavramdır. Mobil işbirliği araçlarının e-Öğrenmede ağırlığı giderek artmaktadır.

Radyo frekanslı tanımlama (RFID) nesnelerin üzerine iliştirilmiş etiketlerde bulunan tanımlayıcı verilerin elektromanyetik alan yardımıyla kablosuz olarak aktarılmasına dayalı bir tanıma sistemdir. Üretim hatlarında parçaların izlenmesi, kargo firmalarının paketleri izlemesi, mağazalarda ürünlerin güvenliğinin sağlanması, hayvancılıkta hayvanların izlenmesi gibi sınırsız kullanım alanı bulunmaktadır.

Elektronik nakit, dijital para, şifreli para birimi gibi isimlerle anılan
elektronik para bir sanal para türüdür. Merkezi olmayan ilk elektronik para birimi olan Bitcoin 2009 yılında ortaya çıkmıştır. Merkezi elektronik para birimine örnek olarak PayPal verilebilir. Kullanıcılar gerçek para ödeyerek elektronik para satın alabilirler ve bunu e-ticarette kullanabilirler.

Bağlam farkındalıklı bilgi işlem, mobil cihazların fiziksel çevrelerini algılamaları ve davranışlarını buna göre uyarlamaları sürecine verilen genel bir isimdir. Temel bağlamlar kullanıcının nerede olduğu, kiminle beraber olduğu ve çevrede hangi kaynakların (restoranlar, tarihi yerler, otobüs durakları vb.) bulunduğu sorularına verilen yanıtlarla belirlenir. Bağlam farkındalığı için konum farkındalığı temel bir girdidir. Bunun dışında, mobil
cihazda bulunan algılayıcıların varlığına göre yakındaki kişiler (Bluetooth), ışık düzeyi (kamera), ses düzeyi (mikrofon), internet erişiminin varlığı (Wi-Fi, 3G) gibi bağlam verileri elde edilir. Bağlam verileri üzerinde çalışan algoritmalarla bireyin davranışları bilgisayar tarafından bir ölçüde belirlenebilir. Akıllı kişisel yardımcılar ve yaşam günlüğü sistemleri bireyin günlük davranışlarını belirlemek için bağlam farkındalıklı bilgi işlemden
yararlanırlar.

E-tekstil ya da elektronik tekstiller dijital bileşenler ve elektronik parçalar içeren kumaşlardır. Akıllı giysiler ve giyilebilir bilgisayarlar ağırlıklı olarak e-tekstiller üzerinde tasarlanırlar. Bu kumaşlar sadece giyilebilir teknolojiler için değil, örneğin iç-mimari amaçlarıyla da kullanılmaktadırlar.

Holografik görüntüleme, üç boyutlu fiziksel ortamda oluşturulan üç boyutlu görüntülemedir. Bireyler sabit duran hologramların çevresinde dolanarak, görüntüyü her açıdan görebilirler. Microsoft 2015 yılında duyurduğu Windows 10 işletim sisteminin bir parçası olan Hololens isimli teknolojide bir gözlük yardımıyla uzayda üç boyutlu holografik görüntü oluşturma, görüntülerle el ve vücut hareketleriyle etkileşime geçebilme ve görüntülerin etrafında dolanabilme olanağını sergilemiştir. Kullanıcı, örneğin, işletim sistemine ait masaüstü görüntüsünü salonunun bir duvarına holografik biçimde yerleştirebilir ve işletim sistemiyle etkileşim kurmak gerektiğinde o duvara dönerek el ve parmak hareketleriyle masaüstündeki nesneleri yönlendirebilir.

Nesnelerin interneti, elektronik, yazılım, algılayıcılar ve bağlantı özelliklerinin gömülü olduğu, üreticiyle, kullanıcıyla ya da diğer nesnelerle veri aktarımı gerçekleştirerek değer ya da hizmet üreten fiziksel nesnelerin ya da “şeylerin” oluşturduğu ağdır. Her nesne benzersiz bir kimliğe sahiptir ve içine gömülü olan bilgisayar yardımıyla varolan internet altyapısı üzerinde kendisini diğer nesnelere tanıtabilmektedir. Günümüzde ortalama bir evde
masaüstü/dizüstü bilgisayar, tablet, akıllı telefon, akıllı televizyon, oyun
konsolu, akıllı fotoğraf makinesi, akıllı kol saati, modem gibi 10-15 adet IP adresi alarak internete bağlanan cihaz bulunabilmektedir. Yakın gelecekte bu sayı, otomobil, bisiklet, güvenlik sistemi, buzdolabı, fırın, bulaşık makinesi, çamaşır ve kurutma makinesi, çalar saat, termometre, akvaryum, kombi, elektrik, su ve gaz sayacı, ışık düğmeleri, klima-havalandırma kumandaları, panjurlar vb. nesnelerle 3-5 kat artabilecektir. Cisco firması 2020 yılında
“nesnelerin interneti” ağında dünyada 50 milyar nesnenin bulunacağını öngörmektedir.

Beyin-bilgisayar arayüzü beyin ile dışsal bir cihaz arasında doğrudan iletişim oluşturma yoludur. Beyin-bilgisayar arayüzü insanın bilişsel ya da algılama-motor işlevlerinin desteklenmesi, artırılması ya da onarımı amacıyla kullanılır. Ağırlıklı olarak duyma, görme ve hareket yeteneklerini kaybetmiş bireylere takılan sinirsel protez uygulamalarında başarılı sonuçlar alınmaktadır. Beynin sinirsel plastiklik özelliği yardımıyla, bir uyum sürecinden sonra beyin gömülü olan protezlerden gelen sinyalleri yakalamaya başlamaktadır. Elde edilen deneyimlerle, gelecekte insanlara doğrudan beyinleriyle iletişim halinde implantlar takılarak, gördükleri görüntüleri ve duydukları sesleri kaydeden ve tekrar erişilmesine olanak sağlayan bellek protezleri tasarlanmaktadır

Elektroensefalografi beyin dalgalarının yakalanmasına dayalı, üzerinde en fazla çalışılmış olan, beyne müdahale etmeyen, zamanla duyarlılığı artan, kullanımı kolay ve düşük kurulum maliyetine sahip olan bir beyin bilgisayar arayüzüdür. Ancak okunmaya çalışılan beyin dalgalarının çok gürültü içermesi ve kullanıcıların bu teknolojiyi kullanmadan önce yoğun eğitimden geçmeleri bu yöntemin başlıca olumsuzluklarıdır. Örneğin, yapılan bir deneyde, hastalar aylarca süren eğitim sonucunda düşünce gücüyle hareket ettirdikleri bir imleç yardımıyla saatte yüz karakter yazabilecek hıza erişebilmişlerdir.

Yapay beyin ya da yapay zihin, hayvan ya da insan beyni ile benzer bilişsel özelliklere sahip yazılım ve donanımların geliştirilmesini amaçlayan araştırma alanını ifade etmektedir. Yapay beyin ve beyin benzetimi araştırmaları insan beyninin nasıl çalıştığını araştırmak, insan beyninin yeteneklerine sahip kuramsal sistemler geliştirmek ve uzun dönemde de “güçlü yapay zekâ” adı verilen insan benzeri davranışlar ve zekâ sergileyebilen makineler oluşturmak şeklinde üç temel amaca odaklanmaktadırlar.

Zihin yükleme (zihin kopyalama, zihin aktarımı ya da tüm beyin öykünme) bireyin zihinsel içeriğinin (uzun süreli bellek ve “öz” de dâhil olmak üzere) beyinden okunarak bir bilgisayara yüklenmesini tanımlayan kuramsal bir süreçtir. Bu amaçla biyolojik beyin ayrıntılı biçimde taranarak haritalanır ve o andaki durumu bir bilgisayar sistemine ya da bir başka depolama aygıtına kopyalanır. Zihnin yüklendiği bilgisayarda, orijinal beyinle temelde aynı şekilde davranacak bir benzetim modeli çalıştırılabilir.