Разработка принципиально новых технологий сталкивается с затруднениями, вызванными нехваткой адекватных когнитивных инструментов — мыслительных операций, формирующие модели и технологии преобразования реальности. Когнитивные инструменты необходимы и для адекватного описания реальностей, с которыми сталкивается исследователь, и для создания инструкций, позволяющих проводить операции с различными объектами (техническая среда).
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.