Разработки принципиально новых технологий сталкивается с затруднениями, вызванными нехваткой адекватных когнитивных инструментов - мыслительных операций, формирующие модели и технологии преобразования реальности. Набор когнитивных инструментов ограничен. В первую очередь к ним относятся логические операции, приемы выделения из реальности различных составляющих (объектов, свойств, отношений, связей и т.д.) и конструирование на их основе новых, технических объектов.

Логическая структура когнитивных инструментов, лежащих в основе методологии науки и их применение для построения физических моделей показаны А.А.Зиновьевым в книге «Очерки комплексной логики». Зиновьев подробно рассматривает весь существующий логический аппарат и его предпосылки, но предупреждает «не питать сильно преувеличенных иллюзий относительно возможностей логики и не мистифицировать ее законы».

Об ограничениях этого инструментария применительно к задачам моделирования целостностей пишет и Г.А. Смирнов в «Логике целостности». Когнитивные инструменты порождают концепты, необходимые для анализа и конструирования, а их нехватка (концептуальные дефициты) тормозит технологическую реализацию многих идей.

В состав когнитивных инструментов входят лежащие в их основе операции в сознании (смысловые операции) и отражение этих операций в знаковой среде (тексты и математические формализмы) опирающиеся на смысловые теории сознания (А.Ю.Агафонов, «Основы смысловой теории сознания», 2003).