CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Entre els que llegeixen aquest text, és clar, hi ha molts especialistes. I, per descomptat, tothom està ben versat en els seus camps i té una bona valoració de les perspectives de les diferents tecnologies i del seu desenvolupament. Al mateix temps, la història (que “ensenya que no ensenya res”) coneix molts exemples quan els experts feien amb confiança diferents previsions i s'han perdut per un marge molt gran: 

  • “El telèfon té massa mancances perquè es pugui considerar seriosament com un mitjà de comunicació. El dispositiu no té cap valor per a nosaltres", van escriure els experts. Unió Occidental, llavors la companyia de telègrafs més gran el 1876. 
  • “La ràdio no té futur. Els avions més pesats que l'aire són impossibles. Els raigs X seran un engany", va dir William Thomson Lord Kelvin l'any 1899, i, per descomptat, es pot fer broma dient que els científics britànics l'estaven sacsejant al segle XIX, però estarem mesurant la temperatura en Kelvin durant molt de temps, i no hi ha cap raó per dubtar que el respectat senyor fos un bon físic. 
  • "Qui diables vol escoltar els actors parlar?", va dir sobre els cinemes Harry Warner, que va fundar Warner Brothers el 1927, un dels principals experts en cinema de l'època. 
  • "No hi ha cap raó per la qual algú necessiti un ordinador domèstic", Ken Olson, fundador de Digital Equipment Corporation el 1977, poc abans de l'enlairament dels ordinadors domèstics...
  • Avui dia, res ha canviat: "No hi ha cap possibilitat que l'iPhone guanyi una quota de mercat important", va escriure el CEO de Microsoft a USA Today Steve Ballmer l'abril de 2007 abans de l'ascens triomfal dels telèfons intel·ligents.

Un es podria riure feliçment d'aquestes prediccions si el vostre humil servent, per exemple, no s'hagués equivocat molt greument en el seu camp. I si no hagués vist quants, molts experts s'equivoquen. En general, hi ha un clàssic "això no havia passat mai abans, i aquí està de nou". I un altre cop. I un altre cop. A més, experts i especialistes condemnat als errors En molts casos. Sobretot quan es tracta d'aquests maleïts processos exponencials. 

Ai, aquest expositor

El primer problema dels processos exponencials és que fins i tot sabent la rapidesa amb què creixen en un sentit matemàtic (durant el mateix període de temps, els seus paràmetres canvien el mateix nombre de vegades), a nivell quotidià és extremadament difícil imaginar aquest creixement. Un exemple clàssic: si avancem un pas, aleshores en 30 passes caminarem 30 metres, però si cada pas creix de manera exponencial, aleshores en 30 passes donarem la volta al globus 26 vegades (“Vint-i-sis vegades, Karl!!! ”) al llarg de l'equador:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Com pensar exponencialment i predir millor el futur

Pregunta per als programadors: quina constant elevem a una potència en aquest cas?

RespondreLa constant és igual a 2, és a dir. duplicant a cada pas.
Quan un procés creix exponencialment, es produeixen canvis ràpids i massius que són clarament visibles a simple vista. Un exemple excel·lent el proporciona Toni Seba. L'any 1900, a la Cinquena Avinguda de Nova York, era difícil veure un cotxe solitari entre els carruatges tirats per cavalls:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
I només 13 anys després, al mateix carrer, amb prou feines es veu un carruatge solitari tirat per cavalls entre els cotxes:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials

Veiem una imatge semblant, per exemple, amb els telèfons intel·ligents. Història Nokia, que va muntar una onada i va ser el líder durant molt de temps per un ampli marge, però no va poder encaixar en la següent onada i gairebé a l'instant va perdre el mercat (mira gran animació amb líders del mercat per any) és molt instructiu.


Tots els especialistes en informàtica ho saben llei de Moore, que en realitat es va formular per a transistors i ha estat cert durant 40 anys. Alguns companys el generalitzen a tubs de buit i aparells mecànics i afirmen que va funcionar durant 120 anys. És convenient representar processos exponencials amb una escala d'escala logarítmica, a la qual es tornen (gairebé) lineals i és evident que aquesta generalització té dret a existir:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Aquest i els dos gràfics següents de Llei de Moore durant 120 anys  

A escala lineal, el creixement sembla una cosa així:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials

I aquí ens acostem a poc a poc a la segona emboscada dels processos exponencials. Si el creixement ha estat així durant 120 anys, vol dir això que la nostra taxa exponencial es mantindrà com a mínim durant 10 anys més?

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials

A la pràctica resulta que no. En la seva forma pura, la taxa de creixement de la informàtica s'ha alentit durant diversos anys, cosa que ens permet parlar de la "mort de la llei de Moore":

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font:  Quan acaba la Llei de Moore, l'acceleració del maquinari pren el protagonisme

A més, és interessant que aquesta corba no només es pugui redreçar, sinó que també pugui pujar amb un vigor renovat. El teu humil servent descriu detalladament com podria passar això. Sí, hi haurà altres càlculs (els de xarxes neuronals inexactes), però al final, si l'àbac inexacte i les calculadores mecàniques han ampliat l'escala a 120 anys, els acceleradors neuronals són força apropiats allà. Tanmateix, ens desviem.

És important entendre-ho el creixement exponencial pot aturar-se per raons tècniques, físiques, econòmiques i socials (la llista és incompleta). I aquesta és la segona gran emboscada dels processos exponencials: predir correctament el moment en què la corba comença a sortir de l'exponencial. Els errors en ambdues direccions són molt comuns aquí.

Total:

  • La primera emboscada de creixement exponencial és que l'indicador està creixent de manera inesperada, fins i tot per als especialistes. I subestimar l'exponencial és un error tradicional que es repeteix una i altra vegada. Com deien fa 100 anys autèntics professionals severs: "Els tancs, senyors, estan de moda, però la cavalleria és eterna!"
  • El segon problema del creixement exponencial és que en algun moment (de vegades després de 40 o 120 anys) s'acaba, i tampoc és fàcil predir amb precisió quan acabarà. I fins i tot la llei de Moore, al llit de mort de la qual molts periodistes tècnics van deixar les seves petjades, pot tornar al servei amb renovat vigor. I no semblarà suficient! 

Processos exponencials i captura de mercat

Si parlem dels canvis visibles que ens envolten i del mercat, és interessant veure com diferents tecnologies han conquerit el mercat. El més convenient és fer-ho amb l'exemple dels Estats Units, on durant més de 100 anys s'han mantingut amb relativa precisió diversos tipus d'estadístiques de mercat: 

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Ets el que gastes 

És molt interessant i instructiu veure com la proporció d'habitatges amb telèfons amb cable va créixer gradualment i després va baixar d'una quarta part al llarg dels anys. Gran Depressió. La quota de cases amb electricitat també va créixer, però va baixar molt menys: la gent no estava disposada a renunciar a l'electricitat, fins i tot quan no hi havia prou diners. I la difusió de la ràdio domèstica gairebé no va sentir la gran crisi econòmica; tothom estava interessat en les últimes notícies. I, a diferència del telèfon, l'electricitat o un cotxe, la ràdio no té comissions d'ús. Per cert, l'auge dels automòbils personals, que va ser interromput per la Gran Depressió, només es va restaurar després de 20 anys, els telèfons fixos es van restaurar després de 10 anys i l'electrificació de les cases, després de 5.

Es veu clarament que la difusió dels aparells d'aire condicionat, forns microones, ordinadors i telèfons intel·ligents va ser molt més ràpida que la difusió de les noves tecnologies abans. D'una quota del 10% al 70%, el creixement sovint es va produir en només 10 anys. Les tecnologies de finals de segle sovint van trigar més de 40 anys a aconseguir el mateix creixement. Sent la diferència!

Alguna cosa divertida per a l'autor personalment. Penseu en com les rentadores i assecadores de roba han crescut de manera força sincrònica des dels anys 60. És curiós que aquests últims siguin gairebé desconeguts entre nosaltres. I si als Estats Units, a partir d'algun moment, se solen comprar per parelles, aleshores els nostres convidats sovint fan la pregunta: "Per què necessiteu dues rentadores?" Has de respondre amb una mirada seriosa que el segon està en reserva, per si el primer es trenca. 

També presteu atenció a la disminució de la quota de rentadores. En aquell moment es van estendre molt les bugaderies públiques, on es podia venir, carregar roba a la màquina, rentar-la i marxar. Barat. Articles similars encara són molt comuns als Estats Units. Aquest és un exemple d'una situació en què el model de negoci d'un mercat específic canvia la taxa de penetració de la tecnologia i l'estructura de vendes (les màquines professionals antivandàlicas es venen millor).

L'acceleració dels processos és especialment notable en els últims anys, quan la penetració massiva de les tecnologies es va convertir en "instantània" segons els estàndards de principis del segle XX (en 20-5 anys):

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: La velocitat creixent de l'adopció tecnològica (El gràfic de l'enllaç és interactiu!)

Al mateix temps, el ràpid augment d'una tecnologia és sovint la caiguda d'una altra. L'auge de la ràdio va suposar pressió sobre el mercat dels diaris, l'auge dels forns de microones va reduir la demanda de forns de gas, etc. De vegades la competència era més directa, per exemple, l'augment de les gravadores de casset va reduir dràsticament la demanda de discs de vinil i l'augment dels CD va reduir la demanda de cassets. I el torrent els va matar a tots amb el creixement de la distribució digital de la música, els ingressos de la indústria van caure més de 2 vegades (el gràfic està envoltat d'un marc negre lamentable):

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: La veritable mort de la indústria musical 

Així mateix, el nombre de fotografies realitzades està creixent de manera exponencial, a més, recentment amb la transició al digital, el ritme de creixement ha augmentat notablement. Per tant, la "mort" de les fotos analògiques va ser "instantània" segons els estàndards històrics:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: https://habr.com/ru/news/t/455864/#comment_20274554 

Plena de dramatúrgia història de Kodak, que irònicament va inventar la càmera digital i es va perdre l'augment exponencial de la fotografia digital, és extremadament instructiu. Però el més important que ensenya la història és que no ensenya res. Per tant, la situació es repetirà una i altra vegada. Si creus que les estadístiques - amb acceleració.

Total: 

  • Es poden obtenir molts beneficis de la previsió estudiant l'acceleració i la desacceleració dels mercats durant els darrers 100 anys.
  • La taxa d'innovació augmenta de mitjana, la qual cosa significa que augmentarà el nombre de prediccions falses. Ves amb compte…

Anem a practicar

Vostè, és clar, penseu que tot això és força senzill, comprensible i, en general, tenir-ho en compte en les previsions no és massa difícil. Ets en va... Ara comença la diversió... Tira't el cinturó?

Recentment, Igor Sechin, director executiu de Rosneft, va parlar al Fòrum Econòmic Internacional de Sant Petersburg, on, en particular, va dir: "Com a resultat, la contribució de les energies alternatives al balanç energètic mundial es mantindrà relativament petita: el 2040 passarà del 12% actual al 16%." Algú dubta que Sechin sigui un expert en el seu camp? Crec que no. 

Paral·lelament, en els darrers anys, la quota d'energia alternativa ha crescut aproximadament un 1% anual i el creixement de la quota s'ha anat accelerant: 

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Statista: Part de l'energia renovable en la generació d'energia a nivell mundial (S'ha escollit aquest mètode de càlcul, sense energia hidroelèctrica a gran escala, ja que resulta exactament en l'actual 12%).

I després - un problema per a 3r grau. Hi ha un valor que el 2017 era igual al 12% i que creix un 1% anual. En quin any arribarà al 16%? El 2040? Has pensat bé, jove amic? Tingueu en compte que responent "el 2021" estem cometent el clàssic error de fer una predicció lineal. Té més sentit tenir en compte la naturalesa exponencial del procés i fer les clàssiques tres prediccions: 

  1. "optimista" donada l'acceleració del desenvolupament, 
  2. "mitjana": basant-nos en el supòsit que la taxa de creixement serà la mateixa que el millor any dels últims 5 anys 
  3. i "pessimista", basant-se en el supòsit que la taxa de creixement serà de mitjana similar al pitjor any dels últims 5 anys. 

A més, fins i tot segons la previsió mitjana, ja s'aconseguirà el 16.1% el 2020, és a dir. l'any que vé:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: càlculs de l'autor 

Per a una millor comprensió (dels processos exponencials), presentem els mateixos gràfics a escala logarítmica:  

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Mostren que l'escenari mitjà és força tendència, fins i tot si es mireu des del 2007. En total, el valor previst per al 2040 s'aconseguirà molt probablement l'any vinent, o com a màxim en un any.

Per ser justos, Sechin no és l'únic que "s'equivoca" així. Per exemple, els treballadors del petroli de BP (British Petroleum) fan una previsió anual, i ja se'ls trolleja que, des de fa anys que fan previsions, una i altra vegada no tenen en compte l'exponencialitat del procés (“Derivada? No, no ho has sentit!”). Per tant, han hagut d'augmentar la seva previsió cada any durant molts anys:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Falla de previsió / Per què els inversors haurien de tractar amb precaució les previsions energètiques de les companyies petrolieres

Més a prop de les previsions de Sechin Agència Internacional de l'Energia (Festes amb treballadors de petroli pesat, comproveu les canonades a l'arrel de la secció russa del lloc). Ells, en principi, no tenen en compte la naturalesa exponencial del procés, que condueix a un error d'ordre de magnitud durant 7 anys, i repeteixen aquest error sistemàticament:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Les nostres previsions no s'han fet realitat i les nostres promeses no són fiables (el lloc mateix renen.ru, per cert, molt bé)

Les seves previsions semblen especialment divertides amb dades més recents (també llegiu "bé, quan finalment s'aturaran!!!" a les seves corbes?):

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Creixement fotovoltaic: realitat versus projeccions de l'Agència Internacional de l'Energia

Això sí que és contrari a la intuïció, però quan es prediuen molts processos, és més efectiu tenir en compte no una previsió lineal per al període anterior i no una previsió lineal basada en la derivada actual, sinó un canvi en la velocitat del procés. Això dóna el resultat més precís per a processos similars:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: La revolució de la IA: el camí cap a la superintel·ligència 

En la literatura en anglès, especialment en l'anàlisi de negocis, s'utilitza constantment l'abreviatura CAGR (Taxa de creixement anual composta - l'enllaç es dóna a la wiki en anglès, i és característic que no hi hagi cap article corresponent a la Viquipèdia en rus). CAGR es pot traduir com "taxa de creixement anual composta". Es calcula segons la fórmula
 
CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
on t0 - primer any, tn - final d'any, i V(t) — el valor del paràmetre, suposadament canviant segons una llei exponencial. El valor s'expressa com a percentatge i significa quant per cent creix un determinat valor (normalment algun mercat) durant l'any.

Hi ha molts exemples a Internet sobre com calcular el CAGR, per exemple, a Google Docs i Excel:

Fem una breu classe magistral sota el lema "Ajudem a Sechin", prenent les dades de la petroliera BP (com a estimació inferior). Per als interessats, es troben les dades en si en aquest document de google, podeu copiar-lo vosaltres mateixos i calcular-lo de manera diferent. A nivell mundial, la generació renovable està creixent ràpidament:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Aquí i més enllà dels gràfics negres, els càlculs de l'autor segons BP 

L'escala és logarítmica, i és evident que totes les regions tenen un creixement exponencial (això és important!), moltes amb acceleració exponencial. Com era d'esperar, els líders són la Xina i els seus veïns, després d'haver superat Amèrica del Nord i Europa. És interessant que la penúltima, l'Orient Mitjà, sigui una de les regions més productores de petroli del planeta, i que tingui la CAGR més alta de totes (44% en els últims 5 anys (!)). No és d'estranyar que en 6 anys augmenti l'ordre de magnitud i, a jutjar per les declaracions dels seus funcionaris, continuaran en la mateixa línia. L'antic ministre del petroli de l'Aràbia Saudita va advertir sàviament als seus col·legues de l'OPEP l'any 2000: "L'edat de pedra no va acabar perquè no hi havia més pedres", i sembla que van tenir en compte aquest savi pensament fa 10 anys. El CIS (CIS), com veiem, ocupa l'últim lloc. El ritme de creixement, però, és força bo. 

El CAGR es pot calcular de diferents maneres. Per exemple, construïm el CAGR per a cada any des de 1965, durant els darrers 5 anys i durant els darrers 10 anys. Obtindreu aquesta interessant imatge (total per al món):

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials

Es pot veure clarament que, de mitjana, el creixement exponencial es va accelerar i després es va alentir. "Moskovsky Komsomolets" i altres mitjans grocs en aquest cas solen escriure alguna cosa com "L'economia xinesa està caient", és a dir, "les fantàstiques taxes de creixement de l'economia xinesa s'estan alentint" i callant amb tacte sobre el fet que s'estan alentint fins a un ritme tal que els altres només poden dir el somni. Aquí tot és molt semblant.

Intentem predir la producció el 2018 a partir de dades fins al 2010, prenent CAGR'1965, CAGR'10Y, CAGR'5Y i una previsió lineal del 2010 en relació al 2009 i en relació al 2006. Obtenim la següent imatge:

Lineal'1Y Lineal'4Y CAGR'1965  CAGR'10Y  CAGR'5Y 
Producció renovable el 2018, previsió basada en dades fins al 2010 1697 1442  1465  2035  2429 
Actitud davant la realitat el 2018 0,68  0,58  0,59  0,82  0,98 
Error de previsió 32%  42%  41%  18%  2% 

Punts característics: cap de les previsions va resultar massa optimista, és a dir. undershoot a tot arreu. En l'escenari més optimista amb un CAGR del 15,7%, el dèficit va ser del 2%. Les previsions lineals donaven un error del 30-40% (un període especialment en què, a causa de la desacceleració de les taxes de creixement, el seu error era menor). Malauradament, no va ser possible afegir el model de Sechin, ja que no és possible restaurar la seva fórmula. 

Com a deures, prova el backcasting jugant amb diferents CAGR. La conclusió serà òbvia: els models exponencials prediuen millor els processos exponencials.

I com a guinda al pastís, aquí teniu una previsió de la mateixa BP, l'exponent de la qual ("Atenció, els especialistes treballen!") dóna pas al creixement lineal de la previsió: 

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Quota de generació d'energia renovable per font (a partir de BP)

Tingueu en compte que no compten en absolut l'energia hidroelèctrica, que està catalogada com una font d'energia renovable clàssica. Per tant, la seva estimació és encara més conservadora que la de Sechin, i donen un 12% només per al 2020. Però fins i tot si la base es subestima i el creixement exponencial s'atura el 2020, tenen una quota del 2040% el 29. No s'assembla gens al 16% de Sechin... És només una mena de problema...

Està clar que Sechin és una persona intel·ligent. Sóc un matemàtic aplicat de professió, no un enginyer elèctric, així que no puc donar una resposta qualificada a la pregunta sobre el motiu d'un error tan greu en el pronòstic de Sechin. Molt probablement, el fet és que aquesta situació fa olor realment a una caiguda del preu del petroli. I el nostre gran vaixell petrolier (qui no ha escoltat aquesta cançó de Semyon Slepakov, fes-hi una ullada) per una raó no molt clara, hi ha un tipus de canvi estable per a la venda de cru a l'estranger, i no els productes del petroli refinat. I si distorsioneu molt el pronòstic, això elimina (durant un temps, cal pensar) preguntes desagradables. Però, com a matemàtic, preferiria veure un error sistemàtic almenys a nivell dels senyors de BP que no han sentit parlar de derivats. No m'importa, estic al mateix vaixell.

Total:

  • Com tots els oficials saben, en condicions de guerra el valor de la constant π (la relació entre la circumferència d'un cercle i el seu diàmetre) arriba a 4, i en casos especials, fins a 5. Per tant, quan és realment necessari, la previsió de especialistes demostra QUALSEVOL valor requerit per les autoritats. És recomanable recordar-ho.
  • Els processos exponencials es prediuen millor mitjançant una taxa de creixement anual composta, o CAGR.
  • El pronòstic de Sechin al Fòrum Econòmic Internacional de Sant Petersburg es pot avaluar com un grau extrem de falta de respecte a l'audiència o com una manipulació grossa. Per triar. Esperem que hi hagi gent valenta que faci preguntes desagradables. Per exemple, per què la petroquímica a tot el món és molt rendible, però les empreses estatals russes inverteixen desenes de milers de milions en la "canba" i l'exportació de matèries primeres, i no en ella? 
  • I finalment, m'agradaria esperar que algun dels lectors en faci una pàgina CAGR a la Viquipèdia en rus. Ja és hora, crec.

energia solar

Consolidem el tema dels processos exponencials. L'últim gràfic de BP mostra com la quota del "sol" va saltar bruscament el 2020, i fins i tot el conservador BP creu en el seu futur. Curiosament, també s'hi observa un procés exponencial que, com la llei de Moore, fa més de 40 anys que s'anomena Llei de Swenson:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: https://en.wikipedia.org/wiki/Swanson’s_law 

El significat general és simple: el preu del mòdul cau de manera exponencial i la producció creix exponencialment. Com a resultat, si fa 40 anys era una tecnologia amb un cost còsmic (en tots els sentits) de l'electricitat, i era adequada principalment per alimentar satèl·lits, avui el cost per watt ja s'ha reduït unes 400 vegades i continua baixant ( aviat 3 comandes). El valor CAGR mitjà és d'un 16% amb un augment de fins a un 25% en els darrers 10 anys, cosa que no passa sovint.

Com a conseqüència, això també provoca un creixement exponencial de la capacitat instal·lada i de la generació:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: https://en.wikipedia.org/wiki/Growth_of_photovoltaics 

El creixement de 10 vegades en 7-8 anys és molt greu (calculeu el CAGR vosaltres mateixos, obtindreu un 33-38% (!)). És ridícula, però si no s'atura, només l'energia solar generarà el 100% de les necessitats d'electricitat del món en 12 anys. Això s'ha de tractar amb decisió. Per frenar d'alguna manera aquesta desgràcia als Estats Units, Trump va introduir l'any passat un enorme (per a altres mercats) un dret del 30% a la importació de plaques solars. Però els maleïts xinesos a finals d'any van reduir els preus un 34% (al llarg de l'any!), no només eliminant els impostos, sinó també tornant a rendibilitzar la compra d'ells. I continuen construint fàbriques totalment robòtiques amb la producció de desenes de gigawatts de bateries a l'any, reduint una i altra vegada els preus i augmentant els volums de producció. És una mena de malson, estaràs d'acord.

La caiguda del cost de les bateries és tal que en els darrers anys no només s'han tornat competitives sense subvencions, sinó que la frontera per al seu ús rendible s'està movent ràpidament cap al nord de l'hemisferi nord, cobrint fins a centenars de quilòmetres per any. A més, just ahir era important dirigir les bateries a l'angle òptim i tot això. Passen 3-4 anys, i pel mateix preu es pot instal·lar una àrea més gran de bateries simplement a les façanes verticals del sud. Sí, són menys efectives, però s'han de rentar amb menys freqüència i són més fàcils d'instal·lar. I pel mateix preu d'instal·lació, la reducció del cost de propietat és més important. 

De nou, el taló d'Aquil·les de l'energia solar és la producció d'electricitat desigual, especialment en condicions on l'eficiència d'emmagatzematge està lluny del 100%. I després resulta que amb una taxa de disminució del cost de producció d'un megawatt, molt aviat no només es cobreix l'eficiència baixa i mitjana de l'emmagatzematge (és a dir, es pot emmagatzemar d'una manera menys eficient, però més barata) , sinó també el cost d'instal·lar bateries (és a dir, per aquests mateixos diners, podem instal·lar no només tants megawatts de generació, sinó també tants megawatts d'emmagatzematge "de franc", que canvia radicalment la situació).

Total:

  • La Llei de Swenson és aproximadament la mateixa que la Llei de Moore en termes de validesa, tot i que el CAGR és més petit. Però exactament en la propera dècada el seu efecte es farà més notable.
  • Aquest és un tema completament separat, però gràcies al ràpid desenvolupament de l'energia solar i eòlica, durant els darrers 3 anys s'han invertit milers de milions de bojos en sistemes d'emmagatzematge d'energia industrial. Naturalment, Tesla és aquí al capdavant amb el vostre PowerPack, que va mostrar resultats reeixits a Austràlia. Treballadors del gas preocupat. Al mateix temps, la diversió encara no ha començat, ja que diverses tecnologies amenacen de superar els ions de liti en la caiguda dels costos d'emmagatzematge. Tanmateix, aquesta és una història completament diferent, ens interessarà el seu CAGR d'aquí a un parell d'anys (ara és fantàstic, però això efecte base baix).

Cotxes elèctrics

Experts seriosos van escriure a la respectada revista Scientific American l'any 1909: "El fet que l'automòbil hagi arribat pràcticament al límit del seu desenvolupament es confirma pel fet que durant l'últim any no hi ha hagut millores de caràcter radical". L'any passat tampoc hi va haver millores radicals en els vehicles elèctrics. Això dóna motius per afirmar amb tota confiança que el cotxe elèctric definitivament ja ha arribat al cim del seu desenvolupament. 

Més greument, hi ha un problema de "pollastre i ou" a la majoria de tecnologies. Fins que la producció en massa no arriba a un cert nivell, és extremadament costós introduir una sèrie d'innovacions i, per contra, fins que s'introdueixen, les vendes es frenen. Aquells. Per superar les "malalties infantils" cal una certa producció en massa. I aquí és convenient avaluar les tecnologies innovadores pel nivell de producció total per càpita:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Cotxes elèctrics i "peak oil". La veritat en el model

No sóc cap expert i no sé com canviaran els cotxes elèctrics en els propers 15 anys. Però aquest és sens dubte un producte d'alta tecnologia i canvien ràpidament. I el nivell dels vehicles elèctrics actuals és el nivell dels cotxes amb motor de combustió interna el 1910 i el nivell dels telèfons mòbils el 1983. Els canvis per a millor (per al consumidor) en els propers 15 anys seran espectaculars. I és llavors quan comença la diversió. 

En general, els cotxes elèctrics es veuen impulsats per tres factors:

  • Quan trepitges l'accelerador, vols cap endavant, com en un cotxe esportiu, i el preu és notablement inferior al d'un cotxe esportiu. I els cotxes elèctrics els superen per pistes curtes (Tesla X supera a Lamborghini, Tesla 3 supera Ferrari, per exemple, per aquest motiu Tesla la policia compra) A quin policia rus-americà no li agrada conduir ràpid?
  • Omplir és molt barat, si no res. Roman Naumov que viu al Canadà (@sith) provoca irritació ardent, descrivint com ell, una infecció, va conduir 600 km fora de la ciutat, gastant 4 dòlars en combustible (o no l'hauria pogut gastar). Elon Musk, recordo, es va queixar que molts propietaris rics de Teslas cars el condueixen a un Supercharger gratuït, un maleït regal. En resum, gairebé s'elimina el combustible dels articles de consum.
  • I tots els enginyers diuen a l'uníson que quan es curen les malalties infantils, el manteniment del cotxe elèctric costarà notablement menys. AIXÒ serà molt més barat. Només els pneumàtics, diuen, s'han de canviar més sovint, es desgasten...

I, per descomptat, el fet que el cotxe, en principi, es pugui carregar a qualsevol lloc on hi hagi una presa de corrent: això és una revolució. És a dir, si l'electricitat arriba a la teva àvia al poble, pots venir a ella i recarregar, encara que més temps. Per descomptat, no podreu conduir un trofeu de país, però el 99. (9)% de la gent ve al poble, i després el cotxe encara hi queda. I demà no només es mantindrà, sinó que consumirà electricitat a una tarifa de poble barata. 

Per descomptat, encara hi ha pocs carregadors, sobretot els ràpids, però... mirem el gràfic:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: La infraestructura de càrrega de cotxes electrònics s'està convertint en corrent

Què? Un procés exponencial de nou? I quin! La pregunta es planteja de la següent manera: com canviarà la situació si en els propers 10 anys el nombre de gasolineres augmenta 1000 vegades ("Mil, Karl!")? (Això és CAGR=100%, és a dir, es duplica anualment) Ho sento, m'he equivocat. En el següent Any 8 1000 vegades! (Aquest és un CAGR=137%, és a dir, més ràpid que la duplicació anual). I gairebé han passat dos d'aquests 8 anys... I gent del sector diu que en els propers 8 anys el creixement no serà de 3 ordres de magnitud, sinó més ràpid, sobretot amb la nova generació de forquilles. Per entendre com serà, heu de venir a la Xina. De fet, hi ha preses de corrent a la majoria dels aparcaments i creixen com bolets després de la pluja en temps càlid. I fins i tot els residents d'edificis de gran alçada faran repostar durant la setmana en un viatge de diumenge al cinema o al centre comercial (on el cotxe encara està aparcat i t'espera durant un parell d'hores). I els centres comercials amb restaurants lluitaran pels visitants amb cotxes elèctrics (ja lluiten a la Xina).

Sí, ara el preu dels vehicles elèctrics és alt. Però la bateria hi dóna una gran part i el seu cost baixa així: 

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Un darrere de les escenes sobre els preus de les bateries d'ions de liti

Sí, van estar d'acord! Això torna a ser un procés exponencial! I el CAGR mitjà és del -20,8%, que, com sabem, és MOLT elevat. Si el 5% és 2 vegades en 15 anys, però el 20% és 10 vegades en 12 anys ("Deu vegades, Karl!"):

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials

És curiós que a aquest ritme, en 3-4 anys, en comptes d'una bateria per al teu cotxe, en pots comprar dues pel mateix preu. Pengeu el segon al garatge i us proporcionarà un sobrealimentador personal. Arribeu a casa i poseu combustible. I a preu de nit. I tota la casa s'alimentarà a la tarifa nocturna. I els talls de llum al poble de les cases rurals ja no seran una preocupació. I (recordant el CAGR del "sol") - serà possible instal·lar panells solars al sostre. Hi ha bons estalvis allà, així que molta gent dirà: “Xena! L'agafaré! Embolicar!" (principalment a Europa и EUA, Sens dubte).

És una cosa sorprenent, després de tot, aquests processos exponencials. En els propers 10 anys, sens dubte veurem un gran progrés en el camp dels vehicles elèctrics i els cotxes elèctrics moderns seran percebuts com a terriblement incòmodes i miserables. Sense reserva d'energia, sense pilot automàtic, cal portar un munt d'adaptadors... Els primers models, en definitiva.

Total:

  • Els vehicles elèctrics es van vendre a la Xina durant el primer semestre del 2019 Un 66% més que en el primer semestre del 2018. Durant el mateix temps, les vendes de cotxes amb motor de combustió interna van caure un 12%. No és una campana, és un gong. 
  • El més popular entre els cotxes elèctrics és, per descomptat, Tesla. Però cridaria la vostra atenció sobre els xinesos BYD. Segurament ella es veu més prometedor.
  • A la Xina, les matrícules dels vehicles elèctrics són de color verd. Les autoritats prometen que aviat els dies del nivell "vermell" de smog deixaran de permetre que tots els cotxes excepte els elèctrics entrin al centre de Pequín. Les companyies de taxis estan comprant vehicles elèctrics per milers. L'autor va anar en un taxi així, sembla impressionant. 

Què està passant a les TIC?

La llei de Moore es va fer molt coneguda, ja que va durar amb un gran CAGR d'aproximadament el 41% durant gairebé 40 anys. Quins altres exemples de bon CAGR hi ha a les TI? N'hi ha molts, per exemple, el creixement dels ingressos de Google amb un CAGR del 43% durant 16 anys:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font:  Ingressos publicitaris de Google del 2001 al 2018 (en mil milions de dòlars EUA)

Mirant aquest gràfic, algunes persones (especialment aquelles les aplicacions de les quals van ser prohibides a Google Play Store) es van sentir incòmodes. Hi ha molt a pensar aquí. La setmana passada, mentre conduïa un cotxe, el telèfon intel·ligent va començar a suggerir persistentment canviar a la navegació de Google, malgrat que ja conduïa amb Yandex.Navigator. Probablement ja no tenen prou mida de mercat, però necessiten augmentar els ingressos, vaig pensar. I també hi vaig pensar.

Tanmateix, també hi ha gràfics purament tècnics més optimistes, per exemple, que es mostren a escala logarítmica, la reducció del preu de l'espai en disc i l'augment de la velocitat de les connexions a Internet per al 2019:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Les caigudes dràstiques dels costos estan impulsant una altra revolució informàtica 

És fàcil notar que hi ha una tendència a arribar a un altiplà, és a dir. la taxa de creixement disminueix. No obstant això, van créixer bé durant dècades. Si observeu els discs durs amb més detall, podeu veure que el proper retorn a l'exponent sol estar garantit per la següent tecnologia:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Tecnologies d'emmagatzematge per avui i demà  

Així que estem esperant que els SSD es posin al dia amb els HDD i els deixin molt enrere.

A més, amb un excel·lent CAGR del 59%, el cost dels píxels de les càmeres digitals va caure alhora (Llei de Handy): 

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Llei de Hendy

Els darrers 10 anys també han vist una disminució exponencial de la mida dels píxels de la càmera.  

A més, amb un bon CAGR d'un 25% (10 vegades en 10 anys), el cost per píxel d'una pantalla convencional ha estat caient durant uns 40 anys, mentre que la brillantor i el contrast dels píxels també augmenten (és a dir, una major qualitat). s'ofereix a un preu més baix). En general, els fabricants ja no saben on posar els píxels. Els televisors 8K ja són bastant assequibles, però què mostrar-hi és una bona pregunta. L'autoestereoscòpia podria absorbir qualsevol nombre de píxels, però hi ha problemes no resolts. Tanmateix, aquesta és una història diferent. En qualsevol cas, l'encantadora reducció del cost dels píxels acosta l'autoestereoscòpia.

A més, la propagació exponencial de molts serveis de programari:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Plataformes tecnològiques amb mil milions d'usuaris 

Per exemple, AppleTV o Facebook. I, com s'ha comentat anteriorment, gràcies sobretot a les xarxes socials, augmenta la velocitat de difusió de les innovacions. 

Total: 

  • En gran part a causa dels processos exponencials dels darrers 20 anys, les empreses de TI han desplaçat molt a altres a la llista de les empreses més grans del món. I no tenen cap intenció d'aturar-se (sigui el que això signifiqui).
  • Les millores en la majoria de tecnologies en TI són exponencials. A més, el clàssic són les corbes en forma de S, quan a la mateixa zona una tecnologia en substitueix una altra, provocant cada vegada una altra tornada a un ritme exponencial.

Xarxes neuronals 

Les xarxes neuronals s'han tornat molt populars últimament. Vegem el nombre de patents sobre ells en els últims anys:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Caram... Torna a semblar un expositor (tot i que el termini és massa curt). Tanmateix, si mirem les startups durant un període més llarg, la imatge és aproximadament la mateixa (14 vegades en 15 anys és un CAGR del 19%, molt bo):

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Índex AI, novembre de 2017 (sí, sí, sé què hi haurà en els propers 3 anys) 

Al mateix temps, les xarxes neuronals de moltes àrees demostren per unanimitat millors resultats que la persona mitjana:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Mesurar el progrés de la investigació en IA

I bé, quan el resultat és a ImageNet (tot i que la conseqüència directa és una nova generació de robots industrials), però en reconeixement de veu la mateixa imatge:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: Mesurar el progrés de la investigació en IA

De fet, les xarxes neuronals acaben de superar la persona mitjana en reconeixement de veu i estan en bon camí per superar-les en tots els idiomes comuns. on, tal com vam escriure, és probable que el creixement de la velocitat dels acceleradors de xarxes neuronals sigui exponencial

Mentre fan broma sobre aquest tema, no fa gaire vam pensar: sí, aviat els robots seran capaços de fer trucs a nivell de micos, i es va suposar que està molt lluny del nivell d'una persona estúpida, i encara més. Einstein:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: La revolució de la IA: el camí cap a la superintel·ligència 

Però de sobte va resultar que el nivell d'una persona normal ja s'havia assolit (i es continua assolint) en moltes àrees), i al nivell d'un geni rar (com van demostrar les competicions amb una persona d'escacs i Go), la distància de sobte va resultar ser inferior a l'esperada:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials

Font: Mesurar el progrés de la investigació en IA

Als escacs, persones destacades van ser superades fa uns 15 anys, a Go - fa tres anys, i la tendència és evident:

CAGR com una maledicció d'especialistes, o errors en la previsió de processos exponencials
Font: La revolució de la IA: el camí cap a la superintel·ligència 

Com va dir el llegendari director general de General Electric, Jack Welch, "si la taxa de canvi a l'exterior és més gran que la taxa de canvi a l'interior, el final està a prop". Aquells. Si una empresa no canvia més ràpidament del que canvia la situació al seu voltant, corre un gran risc. Malauradament, va deixar el càrrec fa 18 anys, i la fortuna de GE ha empitjorat des de llavors. GE no està al dia amb els canvis.

Recordant les prediccions sobre el telèfon dels especialistes de Western Union, les previsions de Lord Kelvin, les estimacions del mercat per als ordinadors domèstics de Digital Equipment i els telèfons intel·ligents de Microsoft, amb el teló de fons de les previsions de Sechin, he justificat les preocupacions. Perquè la història es repeteix. I un altre cop. I un altre cop. I un altre cop.

Molts especialistes, després d'estudiar el seu camp en un institut/universitat, deixen de desenvolupar-se més. I les previsions es fan utilitzant tecnologies del segle passat (en tots els sentits). En els darrers anys, m'ha turmentat la pregunta: amb quina rapidesa substituiran les xarxes neuronals els experts que no saben com aplicar el CAGR? I realment vull fer un pronòstic, i tinc por d'equivocar-me. Cap a la baixada, com enteneu.

Però seriosament, la ràpida velocitat del canvi és com el vent. Si saps posar les veles correctament (i el veler compleix), aleshores ni un vent en contra no t'impedirà avançar, i encara que sigui un vent de cua, i fins i tot amb un gran CAGR!!!

Feliç CAGR a tothom que ha acabat de llegir!

UPD
Habraeffect encara funciona! El dia que es va publicar aquest material, va aparèixer un article sobre CAGR a la Viquipèdia en rus! L'exemple encara no s'ha traduït, però ja s'ha començat. A més es pot veure es tracta de diners o aquí sobre tecnologies amb elements d'enganyar els inversors

AgraïmentsVull agrair sincerament:

  • Laboratori d'Informàtica VMK Universitat Estatal de Moscou. M.V. Lomonosov per la seva contribució al desenvolupament dels gràfics per ordinador a Rússia i més enllà,
  • personalment Konstantin Kozhemyakov, que va fer molt perquè aquest article fos millor i més clar,
  • i, finalment, moltes gràcies a Kirill Malyshev, Egor Sklyarov, Ivan Molodetskikh, Nikolai Oplachko, Evgeny Lyapustin, Alexander Ploshkin, Andrey Moskalenko, Aidar Khatiullin, Dmitry Klepikov, Dmitry Konovalchuk, Maxim Velikanov, Alexander Yakovenko de pràctica i Evgen per un gran nombre de pràctiques. comentaris i edicions que han millorat molt aquest text!

Font: www.habr.com

Afegeix comentari