CAGR като проклятие на специалисти или грешки при прогнозиране на експоненциални процеси

Сред четящите този текст, разбира се, има много специалисти. И, разбира се, всеки е добре запознат със своите области и има добра преценка за перспективите на различните технологии и тяхното развитие. В същото време историята (която „учи, че не учи нищо“) познава много примери, когато експертите уверено правят различни прогнози и пропускат с много голяма разлика: 

• „Телефонът има твърде много недостатъци, за да се разглежда сериозно като средство за комуникация. Устройството не представлява никаква стойност за нас“, пишат експертите. Western Union, тогава най-голямата телеграфна компания през 1876 г. 
• „Радиото няма бъдеще. Самолетите, по-тежки от въздуха, са невъзможни. Рентгеновите снимки ще се окажат измама“, каза той Уилям Томсън Лорд Келвин през 1899 г. и човек, разбира се, може да се пошегува, че британските учени са го разтърсили още през XNUMX век, но ние ще измерваме температурата в Келвин дълго време и няма причина да се съмняваме, че уважаваният лорд е бил добър физик. 
• „Кой, по дяволите, иска да слуша актьорите да говорят?“ казаха за радиостанции Хари Уорнър, който основава Warner Brothers през 1927 г., един от водещите филмови експерти на времето. 
• „Няма причина някой да се нуждае от домашен компютър,“ Кен Олсън, основател на Digital Equipment Corporation през 1977 г., малко преди излитането на домашните компютри...
• В наши дни нищо не се е променило: „Няма шанс iPhone да спечели значителен пазарен дял“, написа изпълнителният директор на Microsoft в USA Today Стив Балмър през април 2007 г. преди триумфалния възход на смартфоните.

Човек би могъл с радост да се посмее на тези предсказания, ако вашият смирен слуга, например, самият той не беше сбъркал доста сериозно в своята област. И ако не бях видял колко много, много експерти грешат. Като цяло има класически „това никога не се е случвало преди и ето го отново“. И отново. И отново. При това експерти и специалисти обречен на грешки В много случаи. Особено когато става въпрос за тези проклети експоненциални процеси. 

О, боже, този изложител

Първият проблем с експоненциалните процеси е, че дори да знаем колко бързо растат в математически смисъл (за един и същи период от време техните параметри се променят еднакъв брой пъти), на ежедневно ниво е изключително трудно да си представим такъв растеж. Класически пример: ако се придвижим с една крачка напред, тогава с 30 стъпки ще изминем 30 метра, но ако всяка стъпка расте експоненциално, тогава с 30 стъпки ще обиколим земното кълбо 26 пъти („Двадесет и шест пъти, Карл!!! “) по екватора:

Източник: Как да мислим експоненциално и да прогнозираме по-добре бъдещето

Въпрос към програмистите: коя константа повдигаме на степен в този случай?

ОтговарямКонстантата е равна на 2, т.е. удвояване на всяка стъпка.
Когато един процес расте експоненциално, това води до бързи масивни промени, които са ясно видими с просто око. Отличен пример е предоставен от Тони Себа. През 1900 г. на Пето авеню в Ню Йорк беше трудно да се види самотна кола сред конските вагони:

И само 13 години по-късно на същата улица едва виждате самотна каруца сред колите:

Подобна картина наблюдаваме например при смартфоните. История Nokia, която яхна една вълна и дълго време беше лидер с голяма разлика, но не успя да се впише в следващата вълна и почти моментално загуби пазара (вижте страхотна анимация с пазарни лидери по години) е много поучително.

Всички компютърни специалисти знаят Законът на Мур, което всъщност е формулирано за транзистори и е вярно от 40 години. Някои другари го обобщават за вакуумни лампи и механични устройства и твърдят, че е работил 120 години. Удобно е експоненциалните процеси да се изобразят с логаритмичен мащаб, при който те стават (почти) линейни и е ясно, че такова обобщение има право на съществуване:

Източник: Тази и следващите две графики от Законът на Мур в продължение на 120 години  

В линеен мащаб растежът изглежда така:

И тук постепенно се доближаваме до втората засада от експоненциални процеси. Ако растежът е бил такъв в продължение на 120 години, означава ли това, че нашият експоненциален темп ще остане същият поне още 10 години?

На практика се оказва, че не. В чистата си форма темпът на растеж на изчислителната техника се забавя от няколко години, което ни позволява да говорим за „смъртта на закона на Мур“:

Източник:  С приключването на закона на Мур хардуерното ускорение заема централно място

Освен това е интересно, че тази крива може не само да се изправи, но и да върви нагоре с нова сила. Вашият смирен слуга описва подробно как може да се случи това. Да, ще има и други изчисления (неточни невронни мрежи), но в крайна сметка, ако неточни сметала и механични калкулатори са разширили мащаба до 120 години, тогава невронните ускорители са напълно подходящи. Ние обаче се отклонихме.

Важно е да се разбере това експоненциалният растеж може да спре поради технически, физически, икономически и социални причини (списъкът е непълен). И това е втората голяма засада на експоненциалните процеси - да се предвиди правилно момента, в който кривата започне да напуска експоненциалната. Тук грешките и в двете посоки са много чести.

Общо:

• Първата засада на експоненциалния растеж е, че индикаторът расте неочаквано бързо дори за специалистите. А подценяването на експоненциала е традиционна грешка, повтаряна отново и отново. Както казаха истинските сурови професионалисти преди 100 години: „Танковете, господа, са мода, но кавалерията е вечна!“
• Вторият проблем с експоненциалния растеж е, че в даден момент (понякога след 40 или 120 години) той приключва и също така не е лесно да се предвиди точно кога ще приключи. И дори законът на Мур, на чийто смъртен одър много технически журналисти оставиха отпечатъци от копитата си, може да се върне на служба с нова сила. И няма да изглежда достатъчно! 

Експоненциални процеси и завладяване на пазара

Ако говорим за видимите промени около нас и пазара, интересно е да се види как различни технологии са завладели пазара. Най-удобно е да направите това, като използвате примера на Съединените щати, където повече от 100 години различни видове пазарни статистики се поддържат относително точно: 

Източник: Вие сте това, което харчите 

Много интересно и поучително е да се види как делът на домовете с кабелни телефони постепенно нараства, а след това рязко спада с една четвърт през годините Великата депресия. Делът на къщите с електричество също нараства, но намалява много по-малко: хората не са готови да се откажат от електричество, дори когато няма достатъчно пари. А разпространението на домашното радио почти не усети голямата икономическа криза, всички се интересуваха от последните новини. И за разлика от телефон, електричество или кола, радиото е без такса за ползване. Между другото, възходът на личните автомобили, който беше прекъснат от Голямата депресия, се възстанови едва след 20 години, стационарните телефони бяха възстановени след 10 години, а електрифицирането на къщите - след 5.

Ясно се вижда, че разпространението на климатици, микровълнови печки, компютри и смартфони е много по-бързо от разпространението на новите технологии преди. От дял от 10% до 70% често се наблюдава ръст само за 10 години. Технологиите от началото на века често отнемаха повече от 40 години, за да постигнат същия растеж. Почувствай разликата!

Нещо забавно лично за автора. Помислете как пералните машини и сушилните за дрехи растат доста синхронно от 60-те години насам. Забавното е, че последните са почти непознати сред нас. И ако в САЩ от някакъв момент нататък те обикновено се купуват по двойки, тогава нашите гости много често задават въпроса: „Защо ви трябват две перални?“ Трябва да отговориш със сериозен поглед, че второто е в резерв, ако първото се счупи. 

Обърнете внимание и на намаляващия дял на пералните машини. В този момент обществените перални станаха широко разпространени, където можете да дойдете, да заредите пране в машината, да го изперете и да си тръгнете. Евтини. Подобни предмети все още са много разпространени в Съединените щати. Това е пример за ситуация, при която бизнес моделът на конкретен пазар променя степента на навлизане на технологията и структурата на продажбите (скъпите професионални вандалоустойчиви машини се продават по-добре).

Ускоряването на процесите е особено забележимо през последните години, когато масовото навлизане на технологиите стана „мигновено“ по стандартите от началото на 20 век (за 5-7 години):

Източник: Нарастващата скорост на технологичното приемане (графиката на връзката е интерактивна!)

В същото време бързият възход на една технология често е падение на друга. Възходът на радиото означава натиск върху пазара на вестници, възходът на микровълновите фурни намалява търсенето на газови фурни и т.н. Понякога конкуренцията беше по-пряка, например възходът на касетофоните драстично намали търсенето на винилови плочи, а възходът на компактдискове намали търсенето на касети. И торентът ги уби всички с нарастването на дигиталното разпространение на музика, приходите на индустрията паднаха повече от 2 пъти (графиката е заобиколена от тъжна черна рамка):

Източник: ИСТИНСКАТА Смърт на музикалната индустрия 

По същия начин броят на направените снимки нараства експоненциално, освен това напоследък с прехода към цифрови технологии темпът на растеж се увеличи значително. Следователно „смъртта“ на аналоговите снимки е „мигновена“ според историческите стандарти:

Източник: https://habr.com/ru/news/t/455864/#comment_20274554 

Пълна драма история на Kodak, който по ирония на съдбата изобрети цифровия фотоапарат и пропусна експоненциалния възход на цифровата фотография, е изключително поучителен. Но основното, на което учи историята е, че не учи на нищо. Следователно ситуацията ще се повтаря отново и отново. Ако се вярва на статистиката - с ускорение.

Общо: 

• Голяма полза от прогнозирането може да се получи чрез изучаване на ускоряването и забавянето на пазарите през последните 100 години.
• Степента на иновации нараства средно, което означава, че броят на грешните прогнози ще се увеличи. Бъди внимателен…

Да отидем на практика

Вие, разбира се, смятате, че всичко това е доста просто, разбираемо и като цяло не е трудно да се вземе предвид всичко това в прогнозите. Вие сте напразно... Сега започва забавлението... Закопчайте се?

Наскоро Игор Сечин, изпълнителен директор на Роснефт, говори на Международния икономически форум в Санкт Петербург, където по-специално каза: „В резултат на това приносът на алтернативната енергия в глобалния енергиен баланс ще остане относително малък: до 2040 г. той ще се увеличи от сегашните 12 на 16%" Някой съмнява ли се, че Сечин е експерт в своята област? Мисля че не. 

В същото време през последните години делът на алтернативната енергия нараства с около 1% годишно, като растежът на дела се ускорява: 

Източник: Statista: Дял на възобновяемата енергия в производството на енергия в световен мащаб (избран е този метод на изчисление - без мащабна ВЕЦ, тъй като точно той води до сегашните 12%).

И после – задача за 3 клас. Има стойност, която през 2017 г. е равна на 12% и расте с 1% на година. След коя година ще достигне 16%? През 2040 г.? Добре ли помисли, млади приятелю? Обърнете внимание, че като отговаряме „през 2021 г.“, ние правим класическата грешка да правим линейна прогноза. По-разумно е да се вземе предвид експоненциалният характер на процеса и да се направят класическите три прогнози: 

1. „оптимистични“ предвид ускоряването на развитието, 
2. „среден“ - въз основа на предположението, че темпът на растеж ще бъде същият като най-добрата година през последните 5 години 
3. и „песимистичен“ - базиран на предположението, че темпът на растеж ще бъде средно подобен на най-лошата година през последните 5 години. 

Освен това, дори според средната прогноза, 16.1% ще бъдат постигнати още през 2020 г., т.е. следващата година:

Източник: изчисления на автора 

За по-добро разбиране (на експоненциалните процеси) представяме същите графики в логаритмична скала:  

Те показват, че средният сценарий е доста тенденция, дори ако го погледнете от 2007 г. насам. Като цяло прогнозираната стойност за 2040 г. най-вероятно ще бъде постигната през следващата година или най-много след година.

За да бъда честен, Сечин не е единственият, който греши по този начин. Например петролните работници от BP (British Petroleum) правят годишна прогноза и вече са тролирани, че след като правят прогнози от години, те отново и отново не вземат предвид експоненциалността на процеса („Производно? Не, не си чувал!”). Следователно те трябваше да повишават прогнозата си всяка година в продължение на много години:

Източник: Провал на прогнозата / Защо инвеститорите трябва да се отнасят предпазливо към енергийните прогнози на петролните компании

По-близо до прогнозите на Сечин Международна енергийна агенция (партита с тежки нефтени работници, проверете тръбите в основата на руския раздел на сайта). Те по принцип не отчитат експоненциалния характер на процеса, който води до грешка от порядък на величина в продължение на 7 години и систематично повтарят тази грешка:

Източник: Прогнозите ни не се сбъднаха и обещанията ни са ненадеждни (самия сайт renen.ru, между другото, много добре)

Техните прогнози изглеждат особено смешни с по-нови данни (вие също четете „е, кога най-накрая ще спрат!!!“ в техните криви?):

Източник: Фотоволтаичен растеж: реалност срещу прогнози на Международната агенция по енергетика

Това наистина е контраинтуитивно, но когато се прогнозират много процеси, е по-ефективно да се вземе предвид не линейна прогноза за предходния период и не линейна прогноза, базирана на текущата производна, а промяна в скоростта на процеса. Това дава най-точния резултат за подобни процеси:

Източник: AI ​​революцията: Пътят към суперинтелекта 

В англоезичната литература, особено в бизнес анализите, постоянно се използва съкращението CAGR (Смесен годишен темп на растеж - връзката е дадена към англоезичното wiki и е характерно, че няма съответна статия в рускоезичната Wikipedia). CAGR може да се преведе като „сложен годишен темп на растеж“. Изчислява се по формулата
 

където t0 - начална година, tn - крайна година и V(t) — стойността на параметъра, вероятно променяща се по експоненциален закон. Стойността се изразява като процент и означава с колко процента определена стойност (обикновено някакъв пазар) нараства през годината.

В интернет има много примери как да се изчисли CAGR, например в Google Docs и Excel:

• Как да добавите формулата CAGR към електронни таблици на Google Таблици
• CAGR формула в Excel (подходящ руски текст CAGR: какво представлява този показател и как да го изчислим)

Нека проведем кратък майсторски клас под мотото „да помогнем на Сечин“, като вземем данните от петролната компания BP (като по-ниска оценка). За интересуващите се намират самите данни в този документ на Google, можете да го копирате за себе си и да го изчислите по различен начин. В световен мащаб възобновяемото производство расте бързо:

Източник: Тук и по-нататък на черните графики, изчисления на автора според BP 

Скалата е логаритмична и е ясно, че всички региони имат експоненциален растеж (това е важно!), много с експоненциално ускорение. Очаквано лидери са Китай и неговите съседи, изпреварили Северна Америка и Европа. Интересно е, че предпоследният - Близкият изток - е един от най-добивните на петрол региони на планетата и има най-висок CAGR сред всички (44% за последните 5 години (!)). Не е изненадващо да видим порядък на увеличение за 6 години и съдейки по изявленията на техните служители, те ще продължат в същия дух. Бившият петролен министър на Саудитска Арабия мъдро предупреди колегите си от ОПЕК още през 2000 г.: „Каменната ера не свърши, защото нямаше повече камъни“ и изглежда, че те са взели предвид тази мъдра мисъл преди 10 години. CIS (CIS), както виждаме, е на последно място. Темпът на растеж обаче е доста добър. 

CAGR може да се изчисли по различни начини. Например, нека изградим CAGR за всяка година от 1965 г. насам, за последните 5 години и за последните 10 години. Ще получите тази интересна снимка (общо за света):

Може ясно да се види, че средно експоненциалният растеж се ускори и след това се забави. „Московский комсомолец“ и други жълти медии в този случай обикновено пишат нещо като „Китайската икономика пада“, което означава „фантастичните темпове на растеж на китайската икономика се забавят“ и тактично премълчават факта, че се забавят такова темпо, за което другите могат само да мечтаят. Тук всичко е много подобно.

Нека се опитаме да предвидим производството през 2018 г. въз основа на данни до 2010 г., като вземем CAGR'1965, CAGR'10Y, CAGR'5Y и линейна прогноза от 2010 г. спрямо 2009 г. и спрямо 2006 г. Получаваме следната картина:

	Линеен'1Y	Линеен'4Y	CAGR'1965	CAGR'10Y	CAGR'5Y
Възобновяемо производство през 2018 г., прогноза въз основа на данни до 2010 г	1697	1442	1465	2035	2429
Отношение към реалното през 2018г	0,68	0,58	0,59	0,82	0,98
Грешка в прогнозата	32%	42%	41%	18%	2%

Характерни точки - нито една от прогнозите не се оказа твърде оптимистична, т.е. подлез навсякъде. При най-оптимистичния сценарий с CAGR от 15,7%, дефицитът е бил 2%. Линейните прогнози дадоха грешка от 30-40% (специално беше взет период, когато поради забавянето на темповете на растеж грешката им беше по-малка). За съжаление не беше възможно да се добави моделът на Сечин, тъй като не е възможно да се възстанови формулата му. 

Като домашна работа, опитайте обратно кастинг, като играете с различни CAGR. Изводът ще бъде очевиден: експоненциалните процеси се предсказват по-добре от експоненциалните модели.

И като черешка на тортата, ето прогноза от същата BP, чийто („Внимание, специалистите работят!“) показател отстъпва място на линеен растеж в прогнозата: 

Източник: Дел на възобновяемите енергийни източници в производството на енергия по източници (от BP)

Моля, имайте предвид, че те изобщо не отчитат водната енергия, която се класифицира като класически възобновяем енергиен източник. Затова тяхната оценка е още по-консервативна от тази на Сечин и те дават 12% само за 2020 г. Но дори ако базата бъде намалена и експоненциалният растеж спре през 2020 г., през 2040 г. те имат 29% дял. Изобщо не прилича на 16% на Сечин... Това е просто някаква беда...

Ясно е, че Сечин е умен човек. По професия съм приложен математик, а не енергетик, така че не мога да дам квалифициран отговор на въпроса каква е причината за такава сериозна грешка в прогнозата на Сечин. Най-вероятно фактът е, че тази ситуация наистина мирише на спад в цените на петрола. И нашия голям нефтен кораб (който не е слушал тази песен на Семьон Слепаков, да погледне) по не много ясна причина има стабилен курс за продажба на суров петрол в чужбина, а не на рафинирани петролни продукти. И ако силно изкривите прогнозата, тогава това елиминира (за известно време, трябва да се мисли) неприятни въпроси. Но като математик бих предпочел да видя системна грешка поне на нивото на господата от BP, които не са чували за производни. Не ме интересува, аз съм на същия кораб.

Общо:

• Както е известно на всички офицери, във военновременни условия стойността на константата π (отношението на обиколката на окръжност към нейния диаметър) достига 4, а в специални случаи - до 5. Затова, когато наистина е необходимо, прогнозата на специалисти демонстрира ВСЯКАКВИ стойности, изисквани от властите. Препоръчително е да запомните това.
• Експоненциалните процеси се прогнозират по-добре, като се използва комбиниран годишен темп на растеж или CAGR.
• Прогнозата на Сечин на Петербургския международен икономически форум може да се оцени като крайна степен на неуважение към публиката или като груба манипулация. Да избера от. Да се ​​надяваме, че ще се намерят смелчаци, които да зададат някои неприятни въпроси. Например, защо нефтохимията в целия свят е много печеливша, но руските държавни компании инвестират десетки милиарди в „тръбата“ и износа на суровини, а не в нея? 
• И накрая, бих искал да се надявам, че някой от читателите ще направи страница за CAGR в руската уикипедия. Време е, мисля.

слънчева енергия

Нека консолидираме темата за експоненциалните процеси. Последната графика на BP показва как делът на „слънцето“ е скочил рязко през 2020 г. и дори консервативната BP вярва в бъдещето му. Интересното е, че там също се наблюдава експоненциален процес, който, подобно на закона на Мур, продължава повече от 40 години и се нарича Закон на Суенсън:

Източник: https://en.wikipedia.org/wiki/Swanson’s_law 

Общият смисъл е прост - цената на модула пада експоненциално, а производството расте експоненциално. В резултат на това, ако преди 40 години това беше технология с космическа (във всеки смисъл) цена на електроенергия и беше подходяща главно за захранване на сателити, то днес цената на ват вече е паднала с около 400 пъти и продължава да пада ( скоро 3 поръчки). Средният CAGR в стойност е около 16% с увеличение до 25% през последните 10 години, което не се случва често.

Като следствие това също причинява експоненциален растеж на инсталирания капацитет и генериране:

Източник: https://en.wikipedia.org/wiki/Growth_of_photovoltaics 

Ръстът от 10 пъти за 7-8 години е много сериозен (изчислете сами CAGR, ще получите 33-38%(!)). Смешно е, но ако не бъде спряно, само слънчевата енергия ще генерира 100% от световната нужда от електроенергия след 12 години. Това трябва да се реши решително. За да забави по някакъв начин този позор в САЩ, миналата година Тръмп въведе огромни (за други пазари) 30% мита върху вноса на слънчеви панели. Но проклетите китайци до края на годината намалиха цените с 34% (за годината!), Като не само премахнаха митата, но и направиха покупката от тях отново печеливша. И те продължават да изграждат напълно роботизирани фабрики с производство на десетки гигавати батерии годишно, като отново и отново намаляват цените и увеличават производствените обеми. Това е нещо като кошмар, ще се съгласите.

Намаляването на цената на батериите е такова, че през последните години те не само станаха конкурентоспособни без субсидии, но и границата за тяхната рентабилна употреба бързо се премества на север в северното полукълбо, покривайки до стотици километри годишно. Освен това точно вчера беше важно да насочите батериите под оптималния ъгъл и всичко това. Минават 3-4 години и за същата цена може да се монтира по-голяма площ от батерии просто на вертикални южни фасади. Да, те са по-малко ефективни, но трябва да се мият по-рядко и се монтират по-лесно. И за същата цена на монтаж, намаляването на разходите за притежание е по-важно. 

Отново ахилесовата пета на слънчевата енергия е неравномерното производство на електроенергия, особено в условия, при които ефективността на съхранение е далеч от 100%. И тогава се оказва, че с такъв темп на спад в себестойността на производството на един мегават, много скоро се покрива не само ниската и средната ефективност на съхранението (т.е. може да се съхранява по по-малко ефективен, но по-евтин начин) , но също и разходите за инсталиране на батерии (тоест за същите тези пари можем да инсталираме не само толкова мегавата генериране, но и толкова много мегавата съхранение „безплатно“, което коренно променя ситуацията).

Общо:

• Законът на Swenson е приблизително същият като закона на Moore по отношение на валидност, въпреки че CAGR е по-малък. Но точно през следващото десетилетие неговият ефект ще стане най-осезаем.
• Това е съвсем отделна тема, но благодарение на бързото развитие на слънцето и вятъра през последните 3 години бяха инвестирани едни луди милиарди в индустриални системи за съхранение на енергия. Естествено, Тесла е тук в челните редици с вашия PowerPack, което показа успешни резултати в Австралия. Газови работници притеснен. В същото време забавлението все още не е започнало, тъй като няколко технологии заплашват да изпреварят Li-Ion в падащите разходи за съхранение. Това обаче е съвсем различна история, ще се интересуваме от техния CAGR след няколко години (сега е фантастично, но това ефект на ниска база).

Електрически автомобили

Сериозни експерти пишат в уважаваното списание Scientific American още през 1909 г.: „Фактът, че автомобилът практически е достигнал границата на своето развитие, се потвърждава от факта, че през изминалата година не е имало подобрения от радикално естество.“ Миналата година нямаше радикални подобрения и при електрическите превозни средства. Това дава основание да се твърди с пълна увереност, че електрическият автомобил определено вече е достигнал върха на своето развитие. 

По-сериозно, в повечето технологии има проблем с „кокошката и яйцето“. Докато масовото производство не достигне определено ниво, въвеждането на редица иновации е изключително скъпо, а напротив, докато не бъдат въведени, продажбите се забавят. Тези. За преодоляване на „детските болести” е необходимо известно масово производство. И тук е удобно да се оценяват иновативните технологии по нивото на общото производство на глава от населението:

Източник: Електрически автомобили и „пиков петрол“. Истината в модела

Не съм експерт и не знам как ще се променят електрическите автомобили през следващите 15 години. Но това определено е много високотехнологичен продукт и те се променят бързо. И нивото на настоящите електрически превозни средства е нивото на автомобилите с двигатели с вътрешно горене през 1910 г. и нивото на мобилните телефони през 1983 г. Промените към по-добро (за потребителя) през следващите 15 години ще бъдат драматични. И тогава започва забавлението. 

Като цяло електрическите автомобили се тласкат напред от три фактора:

• Когато настъпите газта, летите напред, като в спортна кола, а цената е осезаемо по-ниска от тази на спортна кола. И електрическите коли ги изпреварват на къси писти (Tesla X изпревари Lamborghini, Tesla 3 изпревари Ferrari, например, поради тази причина Tesla полиция купува) Кой руско-американски полицай не обича да кара бързо?
• Презареждането е много евтино, ако не и нищо. Роман Наумов, живеещ в Канада (@sith) предизвиква изгарящо раздразнение, описвайки как той, инфекция, е карал 600 км извън града, харчейки $4 за гориво (или можеше да не го харчи изобщо). Спомням си, Илон Мъск се оплака, че много богати собственици на скъпи Tesla го карат на безплатен Supercharger, проклето безплатно. Накратко, горивото е почти елиминирано от потреблението.
• И всички инженери казват в унисон, че когато детските болести бъдат излекувани, електрическата кола ще струва значително по-малко за поддръжка. ТОВА ще бъде много по-евтино. Само гумите, казват, трябва да се сменят по-често, износват се...

И, разбира се, фактът, че колата по принцип може да се зарежда навсякъде, където има контакт - това е революция. Тоест, ако електричеството достигне до баба ви на село, можете да дойдете при нея и да презаредите, макар и по-дълго. Разбира се, няма да можете да карате селски трофей, но 99. (9)% от хората идват в селото и след това колата все още стои там. И утре не просто ще стои, но ще консумира ток на евтина селска тарифа. 

Разбира се, все още има малко зарядни, особено бързи, но... нека да погледнем графиката:

Източник: Инфраструктурата за зареждане на електронни автомобили става масова

Какво? Отново експоненциален процес? И кое! Въпросът се поставя по следния начин: как ще се промени ситуацията, ако през следващите 10 години броят на бензиностанциите се увеличи 1000 пъти („Хиляда, Карл!“)? (Това е CAGR=100%, т.е. удвояване годишно) Съжалявам, грешах. В следващите 8 година 1000 пъти! (Това е CAGR=137%, т.е. по-бързо от годишното удвояване). И две от тези 8 години почти минаха... И хора от индустрията казват, че в следващите 8 години растежът няма да е 3 порядъка, а по-бърз, особено с новото поколение вилици. За да разберете как ще изглежда, трябва да дойдете в Китай. Всъщност на повечето паркинги има електрически контакти и те растат като гъби след дъжд в топло време. И дори жителите на високи сгради ще заредят гориво за седмицата при неделно пътуване до киното или търговския център (където колата все още е паркирана и ви чака няколко часа). А търговските центрове със заведения ще се борят за посетители с електрически автомобили (вече се борят в Китай).

Да, сега цената на електрическите превозни средства е висока. Но там батерията дава голям дял и цената й пада така: 

Източник: Поглед зад кулисите върху цените на литиево-йонните батерии

Да, съгласиха се! Това отново е експоненциален процес! А средният CAGR е -20,8%, което, както знаем, е МНОГО високо. Ако 5% е 2 пъти за 15 години, но 20% е 10 пъти за 12 години („Десет пъти, Карл!“):

Смешно е, че с тези темпове, след 3-4 години, вместо един акумулатор за колата си, можете да купите два на същата цена. Закачете втория в гаража и той ще ви осигури персонален компресор. Прибираш се вкъщи и зареждаш. И то на нощна тарифа. И цялата къща ще бъде хранена на нощната тарифа. И прекъсванията на електрозахранването във вилното селище вече няма да бъдат проблем. И (като си спомним CAGR на „слънцето“) - ще бъде възможно да се инсталират слънчеви панели на покрива. Там има добри спестявания, така че много хора ще кажат: „Готино! Аз ще го взема! Опаковайте го!“ (предимно в Европа и САЩ, Разбира се).

Това е невероятно нещо, в крайна сметка, тези експоненциални процеси. В следващите 10 години със сигурност ще видим сериозен напредък в областта на електрическите превозни средства и съвременните електрически автомобили ще се възприемат като ужасно неудобни и окаяни. Без резерв на мощност, без автопилот, трябва да носите куп адаптери... Ранни модели, накратко.

Общо:

• Електрически превозни средства се продават в Китай през първата половина на 2019 г 66% повече в сравнение с първото полугодие на 2018 г. През същото време продажбите на автомобили с двигатели с вътрешно горене са паднали с 12%. Това не е камбана, а гонг. 
• Най-популярният сред електрическите автомобили е, разбира се, Tesla. Но бих обърнал внимание на китайците BYD. Тя може би изглежда най-много обещаващ.
• В Китай регистрационните табели за електрически превозни средства са зелени. Властите обещават, че скоро в дните на „червеното“ ниво на смога ще спрат да допускат всички автомобили с изключение на електрическите в центъра на Пекин. Таксиметровите компании купуват електрически превозни средства с хиляди. Авторът се вози в такова такси, изглежда впечатляващо. 

Какво се случва в ИТ?

Законът на Мур стана добре известен, тъй като продължи с огромен CAGR от около 41% в продължение на почти 40 години. Какви други примери за добър CAGR има в ИТ? Има много от тях, например растежът на приходите на Google с CAGR от 43% за 16 години:

Източник:  Приходите от реклами на Google от 2001 г. до 2018 г. (в милиарди щатски долари)

Гледайки тази графика, някои хора (особено тези, чиито приложения бяха забранени от Google Play Store) се почувстваха неудобно. Тук има много за размисъл. Миналата седмица, докато карах кола, смартфонът започна упорито да предлага превключване към навигация на Google, въпреки факта, че вече карах с Yandex.Navigator. Вероятно вече нямат достатъчно пазарен размер, но трябва да увеличат приходите, помислих си. И аз също се замислих за това.

Има обаче и по-оптимистични чисто технически графики, например, показани в логаритмичен мащаб, намаляването на цената на дисковото пространство и увеличаването на скоростта на интернет връзките до 2019 г.:

Източник: Драстичните спадове в разходите задвижват нова компютърна революция 

Лесно се забелязва, че има тенденция към достигане на плато, т.е. скоростта на растеж намалява. Въпреки това те растат добре в продължение на десетилетия. Ако разгледате твърдите дискове по-подробно, можете да видите, че следващото връщане към степента обикновено се осигурява от следната технология:

Източник: Технологии за съхранение за днес и утре  

Така че чакаме SSD дисковете да настигнат HDD и да ги изоставят далеч назад.

Също така, с отличен CAGR от 59%, цената на пикселите на цифровите фотоапарати падна наведнъж (законът на Хенди): 

Източник: Законът на Хенди

През последните 10 години също се наблюдава експоненциално намаляване на размера на пикселите на камерата.  

Също така, с добър CAGR от около 25% (10 пъти за 10 години), цената на пиксел на конвенционален дисплей пада от около 40 години, докато яркостта и контрастът на пикселите също се увеличават (т.е. по-високо качество се предлага на по-ниска цена). Като цяло производителите вече не знаят къде да поставят пикселите. 8K телевизорите вече са доста достъпни, но какво да показват на тях е добър въпрос. Всеки брой пиксели може да бъде погълнат от автостереоскопията, но там има неразрешени проблеми. Това обаче е друга история. Във всеки случай очарователното намаление на цената на пикселите доближава автостереоскопията.

В допълнение, експоненциалното разпространение на много софтуерни услуги:

Източник: Технологични платформи с милиарди потребители 

Например AppleTV или Facebook. И както беше споменато по-горе, благодарение по-специално на социалните мрежи скоростта на разпространение на иновациите се увеличава. 

Общо: 

• До голяма степен поради експоненциалните процеси през последните 20 години, ИТ компаниите изместиха значително други в списъка на най-големите компании в света. И нямат намерение да спират (каквото и да значи това).
• Подобренията в повечето технологии в ИТ са експоненциални. Освен това класическите са S-образни криви, когато в една и съща област една технология заменя друга, като всеки път предизвиква ново връщане към експоненциална скорост.

Невронни мрежи 

Невронните мрежи станаха изключително популярни напоследък. Нека да разгледаме броя на патентите за тях през последните години:

По дяволите... Изглежда отново като изложител (въпреки че периодът от време е твърде кратък). Въпреки това, ако разгледаме стартъпите за по-дълъг период, картината е приблизително същата (14 пъти за 15 години е CAGR от 19% - много добре):

Източник: AI индекс, ноември 2017 г (да, да, знам какво има през следващите 3 години) 

В същото време невронните мрежи в много области единодушно показват по-добри резултати от обикновения човек:

Източник: Измерване на напредъка на изследванията на ИИ

И добре, когато резултатът е в ImageNet (въпреки че пряката последица е ново поколение индустриални роботи), но при разпознаването на реч същата картина:

Източник: Измерване на напредъка на изследванията на ИИ

Всъщност невронните мрежи току-що надминаха средния човек в разпознаването на реч и са на път да ги надминат във всички често срещани езици. при което, както писахме, нарастването на скоростта на ускорителите на невронни мрежи вероятно ще бъде експоненциално. 

Както се шегуват по тази тема, неотдавна си помислихме: да, скоро роботите ще могат да изпълняват трикове на нивото на маймуните и се предполагаше, че е много далеч от нивото на глупав човек и още повече Айнщайн:

Източник: AI ​​революцията: Пътят към суперинтелекта 

Но изведнъж се оказа, че нивото на обикновен човек вече е достигнато (и продължава да бъде достигано) в много области), и до нивото на рядък гений (както показаха състезания с човек по шах и го) разстоянието изведнъж се оказа по-малко от очакваното:

Източник: Измерване на напредъка на изследванията на ИИ

В шаха изключителни хора бяха изпреварени преди около 15 години, в Го - преди три години, а тенденцията е очевидна:

Източник: AI ​​революцията: Пътят към суперинтелекта 

Както легендарният изпълнителен директор на General Electric Джак Уелч веднъж каза: „Ако скоростта на промяна навън е по-голяма от скоростта на промяна вътре, краят е близо.“ Тези. Ако една компания не се променя по-бързо, отколкото се променя ситуацията около нея, тя е изложена на голям риск. За съжаление той напусна поста преди 18 години и оттогава състоянието на GE се влоши. GE не е в крак с промените.

Спомняйки си прогнозите за телефона на специалистите на Western Union, прогнозите на лорд Келвин, пазарните оценки за домашните компютри Digital Equipment и смартфоните на Microsoft, на фона на прогнозите на Сечин, имам основателни опасения. Защото историята се повтаря. И отново. И отново. И отново.

Много специалисти, след като учат специалността си в институт/университет, спират да се развиват по-нататък. И прогнозите се правят с помощта на технологии от миналия век (във всеки смисъл). През последните години бях измъчван от въпроса: колко бързо невронните мрежи ще заменят експертите, които не знаят как да прилагат CAGR? И просто наистина искам да направя прогноза и се страхувам да не греша. Към долната част, както разбирате.

Но сериозно, бързата скорост на промяната е като вятъра. Ако знаете как да настроите платната правилно (и платноходката се съобразява), тогава дори насрещен вятър няма да ви попречи да продължите напред, дори ако е попътен вятър и дори с голям CAGR!!!

Честит CAGR на всички, които са приключили с четенето!

DUP
Habraeffect все още работи! В деня на публикуването на този материал се появи статия за CAGR в руската Уикипедия! Примерът все още не е преведен, но вече е поставено начало. Допълнително можете да видите става въпрос за пари или тук за технологии с елементи на заблуда на инвеститорите

ПризнанияИскам искрено да благодаря на:

• Лаборатория по компютърна графика VMK Московски държавен университет. М. В. Ломоносов за приноса му в развитието на компютърната графика в Русия и извън нея,
• лично Константин Кожемяков, който направи много, за да направи тази статия по-добра и по-ясна,
• и накрая, много благодаря на Кирил Малишев, Егор Скляров, Иван Молодецких, Николай Оплачко, Евгений Ляпустин, Александър Плошкин, Андрей Москаленко, Айдар Хатиулин, Дмитрий Клепиков, Дмитрий Коновалчук, Максим Великанов, Александър Яковенко и Евгений Купцов за голям брой практически коментари и редакции, които направиха този текст много по-добър!

Източник: www.habr.com