専門家の呪いとしての CAGR、または指数関数的プロセスの予測の誤り

この文章を読んでいる人の中には、もちろん専門家もたくさんいます。 そしてもちろん、誰もが自分の分野に精通しており、さまざまなテクノロジーとその発展の見通しについて十分な評価を持っています。 同時に、歴史（「歴史は何も教えていない」と教えている）は、専門家が自信を持って異なる予測を立てたものの、大差で外れた例を数多く知っている。 

• 「電話には、通信手段として真剣に検討するには欠点が多すぎます。 この装置は私たちにとって何の価値もありません」と専門家は書いている。 ウエスタンユニオン、1876年には当時最大の電信会社でした。 
• 「ラジオに未来はない。 空気より重い飛行機は不可能です。 X線検査はデマであることが判明するだろう」と彼は言った ウィリアム・トムソン ケルビン卿 もちろん、1899 世紀に英国の科学者たちがこの問題を揺るがしていたなどと冗談を言うこともできますが、私たちはケルビンで温度を長期間測定することになるでしょうし、尊敬される領主が善良な人物であったことを疑う理由はありません。物理学者。 
• 「俳優の話を聞きたい人がいるだろうか？」とトーキー映画について語った。 ハリー・ワーナー、1927年にワーナー・ブラザーズを設立した、当時の主要な映画専門家の一人です。 
• 「家庭用コンピューターが必要になる理由はありません。」 ケン・オルソン、家庭用コンピューターが普及する直前の 1977 年に Digital Equipment Corporation を設立しました。
• 現在も何も変わっていない：「iPhoneが大幅な市場シェアを獲得する可能性はない」とMicrosoft CEOはUSA Todayに書いた スティーブ・バルマー スマートフォンが勝利を収める前の 2007 年 XNUMX 月。

たとえば、あなたの謙虚な召使いが、自分の分野で重大な間違いを犯していなかったら、人はこれらの予測を喜んで笑うことができるでしょう。 そして、私が見ていなかったら、非常に多くの専門家が間違っていることを知っています。 一般に、「こんなことはこれまで一度も起こったことがないのに、また起こった」という古典があります。 そしてまた。 そしてまた。 また、専門家や専門家は、 間違いを犯す運命にある 多くの場合。 特に、あのような指数関数的なプロセスに関してはそうです。 

ああ、この出展者

指数関数的なプロセスの最初の問題は、その成長速度がわかっていても 数学的な意味で （同じ期間に、パラメータは同じ回数変化します）日常レベルでは、そのような成長を想像することは非常に困難です。 古典的な例: 一歩前進すると、30 歩で 30 メートル歩くことになりますが、各歩が指数関数的に成長すると、30 歩で地球を 26 周することになります (「XNUMX 回、カール!!!」 ”）赤道沿い：

出所： 指数関数的に考えて将来をより正確に予測する方法

プログラマへの質問: この場合、定数を何乗すればよいでしょうか?

答え定数は 2 に等しくなります。つまり、 ステップごとに倍増します。
プロセスが指数関数的に成長すると、肉眼ではっきりと見える急速な大規模な変化が生じます。 優れた例は次のとおりです。 トニー・セバ。 1900 年、ニューヨークの XNUMX 番街では、馬車の中に一台の車を見つけるのは困難でした。

そしてわずか 13 年後、同じ通りでは、車の中に一台の馬車がかろうじて見えるようになりました。

たとえば、スマートフォンでも同様の状況が見られます。 ストーリー Nokia は、ある波に乗り、長い間大差をつけてリーダーでしたが、次の波に適応できず、ほぼ瞬時に市場を失いました。 素晴らしいアニメーション 年ごとの市場リーダーとの比較）は非常に有益です。

コンピューターの専門家なら誰でも知っています ムーアの法則、これは実際にトランジスタ用に定式化されており、40年間真実でした。 同志の中にはそれを真空管や機械装置に一般化し、120年間作動したと主張する者もいる。 指数関数的なプロセスを対数スケールのスケールで表すと便利です。このとき、指数関数的なプロセスは (ほぼ) 線形になり、そのような一般化が存在する権利があることは明らかです。

出典: このグラフと次の XNUMX つのグラフより 120 年にわたるムーアの法則  

線形スケールでは、成長は次のようになります。

そしてここで、指数関数的プロセスの120番目の待ち伏せに徐々に近づいています。 10 年間このような成長が続いている場合、指数関数的成長率は少なくともあと XNUMX 年間は同じままであることを意味しますか?

実際にはそうではないことがわかります。 純粋な形で言えば、コンピューティングの成長率はここ数年鈍化しているため、「ムーアの法則の死」について話すことができます。

出所：  ムーアの法則が終わり、ハードウェアアクセラレーションが中心となる

さらに、このカーブはまっすぐになるだけでなく、新たな勢いで上昇することもできるのは興味深いことです。 あなたの謙虚な僕 どうしてこれが起こるのかを詳しく説明した。 はい、他の計算（不正確なニューラル ネットワークによる計算）もあるでしょうが、最終的には、不正確なそろばんや機械式計算機のスケールが 120 年に拡張された場合、そこではニューラル アクセラレータが非常に適切です。 しかし、話はそれます。

それを理解することは重要です 技術的、物理的、経済的、社会的理由により、指数関数的な成長が止まる可能性があります (リストは不完全です)。 そして、これは指数関数的プロセスの XNUMX 番目の大きな待ち伏せです。曲線が指数関数から離れ始める瞬間を正確に予測するためです。 ここでは両方向のエラーが非常に一般的です。

合計：

• 指数関数的成長の最初の待ち伏せは、インジケーターが専門家にとってさえ予想外の速さで成長していることです。 そして、指数関数を過小評価することは、何度も繰り返される伝統的な間違いです。 本物の厳格な専門家が 100 年前に言ったように、「紳士諸君、戦車はファッションですが、騎兵は永遠です!」
• 指数関数的成長に関する 40 つ目の問題は、ある時点 (場合によっては 120 年または XNUMX 年後) で成長が終わり、いつ終わるかを正確に予測するのが難しいことです。 そして、多くの技術ジャーナリストが死の床で蹄跡を残したムーアの法則でさえ、 新たな活力を持って任務に戻ることができる。 それは十分ではないと思われるでしょう! 

指数関数的なプロセスと市場獲得

私たちの周りや市場の目に見える変化について話すと、さまざまなテクノロジーがどのように市場を征服したかを見るのは興味深いことです。 これは、100 年以上にわたってさまざまな種類の市場統計が比較的正確に維持されている米国の例を使用して行うのが最も便利です。 

出所： あなたはあなたが費やすものによって決まる 

有線電話を設置している家庭の割合が徐々に増加し、その後、数年で XNUMX 分の XNUMX に急減した様子を見るのは非常に興味深く、有益です。 大恐慌。 電気が備えられている住宅の割合も増加しましたが、減少はそれほど大きくありませんでした。十分なお金がない場合でも、人々は電気を手放す準備ができていませんでした。 そして、家庭用ラジオの普及で大きな経済危機を感じることはほとんどなく、誰もが最新のニュースに興味を持っていました。 また、電話、電気、自動車とは異なり、ラジオには使用料がかかりません。 ちなみに、大恐慌によって中断された自家用車の台頭は20年後にのみ回復し、固定電話は10年後に回復し、住宅の電化は5年後に回復しました。

エアコン、電子レンジ、コンピューター、スマートフォンの普及が、それまでの新技術の普及よりもはるかに早かったことがわかります。 わずか 10 年間で、シェアが 70% から 10% に成長することがよくありました。 世紀末のテクノロジーは、同じ成長を達成するまでに 40 年以上かかることがよくありました。 違いを感じます！

作者個人的にはちょっと面白いかな。 60 年代以来、洗濯機と衣類乾燥機がどのように同期して成長してきたかを考えてみましょう。 面白いことに、後者は私たちの間でほとんど知られていません。 そして、アメリカでは、ある時点から、洗濯機は通常ペアで購入されるようになった場合、ゲストはよく質問します。「なぜ洗濯機がXNUMX台必要なのですか？」 最初のものが壊れた場合に備えて、XNUMXつ目は予備ですと真剣な表情で答えなければなりません。 

洗濯機のシェア低下にも注目。 その瞬間、公共のコインランドリーが非常に普及し、来て洗濯機に洗濯物を入れ、洗って帰ることができました。 安い。 米国では同様の商品が今でもよく使われている。 これは、特定の市場のビジネス モデルによって技術の普及率や販売構造が変化する状況の一例です (高価なプロ仕様の耐破壊機械の方がよく売れます)。

プロセスの加速は、20 世紀初頭の基準からすると (5 ～ 7 年で) テクノロジーの大量普及が「瞬時」になった近年、特に顕著です。

出所： テクノロジー導入の加速 (リンク上のグラフィックはインタラクティブです!)

同時に、あるテクノロジーの急速な台頭が、別のテクノロジーの衰退を意味することもよくあります。 ラジオの台頭は新聞市場への圧力を意味し、電子レンジの台頭はガスオーブンの需要を減少させました。 たとえば、カセットレコーダーの台頭によってビニールレコードの需要が劇的に減少し、CD の台頭によってカセットの需要が減少するなど、競争がより直接的な場合もありました。 そして、トレントは音楽のデジタル配信の成長によってそれらをすべて殺し、業界の収益は 2 倍以上減少しました (グラフは悲痛な黒い枠で囲まれています)。

出所： 音楽業界の本当の死 

同様に、撮影される写真の数も指数関数的に増加しており、さらに最近ではデジタルへの移行に伴い、その増加率が大幅に増加しています。 したがって、アナログ写真の「死」は、歴史的な基準からすると「即時」でした。

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

ドラマがいっぱい コダックの歴史、皮肉にもデジタル カメラを発明し、デジタル写真の急激な普及に乗り遅れたこの論文は、非常に有益です。 しかし、歴史が教えてくれる重要なことは、歴史は何も教えていないということだ。 したがって、この状況は何度も繰り返されるでしょう。 統計を信じるなら - 加速します。

合計： 

• 過去 100 年間の市場の加速と減速を研究することで、予測に多くの利点が得られます。
• イノベーションの速度は平均して増加しています。これは、誤った予測の数が増加することを意味します。 気をつけて…

練習に移りましょう

もちろん、あなたは、これらすべてが非常に単純で理解できるものであり、一般に、これらすべてを予測に考慮することはそれほど難しいことではないと考えています。 あなたは無駄です...これから楽しいことが始まります...バックルを締めますか？

最近、ロスネフチのエグゼクティブディレクター、イーゴリ・セーチン氏はサンクトペテルブルク国際経済フォーラムで講演し、特に次のように述べた。その結果、世界のエネルギーバランスに対する代替エネルギーの寄与は比較的小さいままであり、2040 年までに現在の 12% から 16% に増加すると予想されます。」 セチンがその分野の専門家であることを疑う人はいますか? 私は違うと思います。 

同時に、近年、代替エネルギーのシェアは年間約 1% ずつ増加しており、シェアの成長は加速しています。 

出所： Statista: 世界のエネルギー生成に占める再生可能電力の割合 (この計算方法は、現在の 12% と正確に一致するため、大規模な水力発電を使用せずに選択されました)。

そして、３年生の問題です。 3 年には 2017% に相当する値があり、毎年 12% ずつ増加しています。 何年後には1％に達するのでしょうか？ 16年には？ よく考えましたか、若い友人よ。 「2040 年に」と答えることは、線形予測を行うという古典的な間違いを犯していることに注意してください。 プロセスの指数関数的な性質を考慮して、古典的な 2021 つの予測を行う方が合理的です。 

1. 開発の加速を考えると「楽観的」、 
2. 「平均」 - 成長率が過去 5 年間で最高の年と同じであるという仮定に基づく 
3. 「悲観的」 - 成長率は平均して過去 5 年間で最悪の年と同程度になるという仮定に基づいています。 

さらに、平均予測によれば、16.1 年にはすでに 2020% が達成されることになります。 来年：

出典: 著者の計算 

(指数関数的な過程を) よりよく理解するために、同じグラフを対数スケールで示します。  

これらは、2007 年以降を見ても、平均シナリオがかなりの傾向であることを示しています。 合計すると、2040 年に予測される値は来年、または長くても XNUMX 年以内に達成される可能性が最も高くなります。

公平を期すために言うと、このように「誤解」されているのはセチン氏だけではない。 たとえば、BP (英国石油会社) の石油労働者は毎年予測を立てていますが、彼らは何年も予測を立てているにもかかわらず、プロセスの指数関数性を何度も考慮していないということで、すでに荒らしを受けています (「微分ですか? いいえ、聞いてないよ！」）。 したがって、彼らは長年にわたり、毎年予測を引き上げる必要がありました。

出所： 予測の失敗 / 投資家が石油会社のエネルギー予測を慎重に扱うべき理由

セチン氏の予測に近づく 国際エネルギー機関 （重油労働者との関係者は、敷地のロシア区域の根元にあるパイプを調べてください）。 これらは原則として、プロセスの指数関数的な性質を考慮していません。 桁違いの誤差 7年間もの間、彼らはこの間違いを組織的に繰り返しています。

出所： 私たちの予測は実現せず、約束は信頼できません (サイト自体 renen.ruちなみに、とても良いです）

彼らの予測は、より最近のデータを使用すると特に面白く見えます (曲線には「まあ、いつになったら最終的に止まるのでしょう !!!」という文字も表示されます)。

出所： 太陽光発電の成長: 現実と国際エネルギー機関の予測

これは確かに直観に反しますが、多くのプロセスを予測する場合、前の期間の線形予測や現在の導関数に基づく線形予測ではなく、プロセスの速度の変化を考慮する方がより効果的です。 これにより、同様のプロセスに対して最も正確な結果が得られます。

出所： AI 革命: スーパーインテリジェンスへの道 

英語の文献、特にビジネス分析では、CAGR という略語が常に使用されます (複合年間成長率 - リンクは英語版の Wiki に示されており、ロシア語版の Wikipedia には該当する記事がないのが特徴です)。 CAGR は「年間複利成長率」と訳せます。 式に従って計算されます
 

どこ t0 - 初年度、 tn - 年末、そして V(t) — パラメータの値。おそらく指数関数に従って変化します。 値はパーセンテージで表され、特定の値 (通常は何らかの市場) が年間で何パーセント増加するかを意味します。

CAGR の計算方法については、Google ドキュメントや Excel などの例がインターネット上に多数あります。

• CAGR 式を Google スプレッドシートのスプレッドシートに追加する方法
• Excel の CAGR 式 (適切なロシア語のテキスト CAGR: この指標とは何か、またその計算方法)

石油会社 BP からのデータを (低めの推定値として) 使用して、「セーチンを助けよう」というモットーの下で短いマスター クラスを実施しましょう。 興味のある方のために、データ自体は次のとおりです。 このGoogleドキュメントで、自分用にコピーして、別の方法で計算することができます。 世界的に、再生可能発電は急速に成長しています。

出典: ここと黒いグラフの続き、著者の計算 BPによると 

スケールは対数であり、すべての領域が指数関数的に成長しており (これは重要です!)、多くの領域が指数関数的に加速していることが明らかです。 予想通り、リーダーは中国とその近隣諸国であり、北米と欧州を追い越しました。 興味深いのは、最後から 44 番目の中東が地球上で最も石油を産出する地域の 5 つであり、すべての地域の中で最も高い CAGR (過去 6 年間で 2000% (!)) であることです。 10年間で桁違いに増加するのは驚くべきことではなく、当局者の発言から判断すると、今後も同じ調子で続くだろう。 サウジアラビアの元石油大臣はXNUMX年にOPECの同僚に対し、「石器時代が終わったのは石がなくなったからではない」と賢明にも警告したが、彼らはXNUMX年前にこの賢明な考えを考慮に入れていたようだ。 ご覧のとおり、CIS (CIS) は最下位です。 ただし、成長率はかなり良好です。 

CAGR はさまざまな方法で計算できます。 たとえば、1965 年以降の各年、過去 5 年間、および過去 10 年間の CAGR を作成してみましょう。 この興味深い図が得られます (世界の合計)。

平均すると、指数関数的な成長が加速し、その後減速したことがはっきりとわかります。 この場合、「モスコフスキー・コムソモレッツ」やその他の黄色メディアは通常、「中国経済は衰退している」、つまり「中国経済の驚異的な成長率が減速している」というようなことを書き、成長が鈍化しているという事実については巧みに沈黙を守っている。他の人が夢を語ることしかできないようなペース。 ここではすべてが非常に似ています。

2018 年までのデータに基づいて、CAGR'2010、CAGR'1965Y、CAGR'10Y、および 5 年および 2010 年との相対的な 2009 年からの線形予測を使用して、2006 年の生産を予測してみましょう。次の図が得られます。

	リニア'1Y	リニア'4Y	CAGR'1965	CAGR'10Y	CAGR'5Y
2018 年の再生可能エネルギー生産量、2010 年までのデータに基づく予測	1697	1442	1465	2035	2429
2018 年の現実に対する姿勢	0,68	0,58	0,59	0,82	0,98
予測誤差	視聴者の３８%が	視聴者の３８%が	視聴者の３８%が	視聴者の３８%が	2%

特徴的な点 - どの予測も楽観的すぎることが判明しませんでした。 どこでもアンダーシュート。 CAGR 15,7% の最も楽観的なシナリオでは、不足分は 2% でした。 線形予測では 30 ～ 40% の誤差が生じました (成長率の鈍化により、誤差がより小さくなった期間が特別に取られました)。 残念ながら、Sechin の公式を復元することはできないため、Sechin のモデルを追加することはできませんでした。 

宿題として、さまざまな CAGR を試してバックキャスティングを試してください。 結論は明らかです。指数関数的プロセスは、指数関数モデルによってより適切に予測されます。

さらにおまけとして、同じ BP の予測を以下に示します。その予測では (「注意、専門家が取り組んでいます!」) 指数が直線的な成長に取って代わります。 

出所： 電源別の発電量に占める再生可能エネルギーの割合（BPより）

古典的な再生可能エネルギー源として分類される水力発電はまったくカウントされていないことに注意してください。 したがって、彼らの推定はセーチンの推定よりもさらに保守的であり、12 年についてのみ 2020% としています。 しかし、たとえこのベースが過小評価され、2020年に指数関数的な成長が止まったとしても、2040年には29％のシェアを獲得することになる。 セーチンの16%とは全然似てない…何かのトラブルだ…

セチンが賢い人であることは明らかです。 私は本職は応用数学者であり、電力技術者ではありません。そのため、セーチン氏の予測にこのような重大な誤りがあった理由についての質問に対して、適切な答えを与えることはできません。 おそらく、この状況は本当に原油価格の下落のような匂いがするのが事実だろう。 そして 私たちの大きな石油船 （セミョン・スレパコフのこの曲を聞いたことがない人は、見てください）あまり明確な理由はありませんが、精製石油製品ではなく、原油の海外販売には安定した為替レートが存在します。 そして、予測を大きく歪めれば、不快な疑問は（しばらくは考えなければなりませんが）排除されます。 しかし、数学者として、私は、少なくとも導関数について聞いたことがないBP社の紳士のレベルで系統的エラーが発生することを望みます。 気にしないよ、私は同じ船に乗っているんだ。

合計：

• すべての将校が知っているように、戦時状況では、定数π（円の円周とその直径の比）の値は4に達し、特別な場合には最大5に達します。 したがって、本当に必要な場合は、次のような予測が行われます。専門家は当局が要求するあらゆる価値観を実証します。 これを覚えておくとよいでしょう。
• 指数関数的なプロセスは、複合年間成長率 (CAGR) を使用してより適切に予測できます。
• サンクトペテルブルク国際経済フォーラムでのセーチン氏の予測は、聴衆に対する極度の軽蔑、あるいはひどい操作と評価される可能性がある。 から選択します。 不快な質問をする勇敢な人が現れることを期待しましょう。 たとえば、世界中の石油化学製品が非常に利益を上げているのに、ロシアの国営企業はなぜパイプと原材料の輸出に数百億ドルを投資し、パイプには投資していないのでしょうか? 
• そして最後に、読者の誰かが次のようなページを作成してくれることを願っています。 CAGR ロシア語のウィキペディアで。 時が来たと思います。

太陽光エネルギー

指数関数的プロセスのトピックを統合しましょう。 最新のBPチャートは、2020年に「太陽」のシェアがどのように急上昇したかを示しており、保守的なBPさえもその将来を信じています。 興味深いことに、そこでは指数関数的なプロセスも観察されており、これはムーアの法則と同様に 40 年以上続いており、スウェンソンの法則と呼ばれています。

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

一般的な意味は単純です。モジュールの価格は指数関数的に下落し、生産は指数関数的に増加しています。 その結果、40年前にそれが（あらゆる意味で）宇宙的な電力コストを伴う技術であり、主に衛星への電力供給に適していたとすれば、今日ではワットあたりのコストはすでに約400分の3に低下しており、さらに低下し続けています（すぐに 16 注文)。 価値の平均 CAGR は約 25% で、過去 10 年間で最大 XNUMX% 増加しましたが、これは頻繁に起こることではありません。

結果として、これにより、設置容量と発電量が急激に増加します。

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

10 ～ 7 年で 8 倍の成長は非常に深刻です (CAGR を自分で計算すると、33 ～ 38% (!) になります)。 笑える話だが、もしこれを止めなければ、100年後には太陽エネルギーだけで世界の電力需要の12％を賄うことになる。 これには断固として対処しなければなりません。 米国におけるこの不名誉をなんとか遅らせるために、トランプ大統領は昨年、太陽光パネルの輸入に（他の市場に対して）30％という巨額の関税を導入した。 しかし、いまいましい中国人は年末までに価格を（年間で！） 34% 引き下げ、関税を撤廃しただけでなく、中国人からの購入が再び利益を生むようにした。 そして彼らは、年間数十ギガワットのバッテリーを生産する完全ロボット工場の建設を続けており、何度も価格を引き下げ、生産量を増やしています。 それは一種の悪夢だ、あなたも同意するでしょう。

電池のコスト低下により、近年では補助金なしでも電池の競争力が高まっているだけでなく、費用効果の高い使用のフロンティアが北半球で急速に北へ移動しており、その範囲は年間最大数百キロに達しています。 さらに、ちょうど昨日、バッテリーを最適な角度に向けることなどが重要でした。 3〜4年が経過すると、同じ価格で、より広い面積のバッテリーを垂直の南側ファサードに簡単に設置できます。 はい、効果は劣りますが、洗浄の頻度が減り、取り付けも簡単です。 同じ設置価格の場合、所有コストを削減することの方が重要です。 

繰り返しになりますが、太陽エネルギーのアキレス腱は、特に貯蔵効率が 100% から程遠い状況では、発電量が不均一であることです。 そして、XNUMXメガワットの発電コストがこのように低下​​すると、間もなく、貯蔵の低平均効率がカバーされるだけではなくなることがわかります（つまり、効率は低いが、より安価な方法で貯蔵できるということです）。だけでなく、バ​​ッテリーを設置するコストもかかります（つまり、同じお金で、非常に多くのメガワットの発電だけでなく、非常に多くのメガワットの蓄電も「無料」で設置できるため、状況は根本的に変わります）。

合計：

• スウェンソンの法則は、妥当性の点ではムーアの法則とほぼ同じですが、CAGR は小さくなります。 しかし、まさに次のXNUMX年で、その影響は最も顕著になるでしょう。
• これはまったく別のトピックですが、太陽光発電と風力発電の急速な発展のおかげで、過去 3 年間で数十億ドルもの巨額の投資が産業用エネルギー貯蔵システムに投資されてきました。 当然、テスラはここにいます PowerPack で最前線に立つを示した オーストラリアで好成績を収めた。 ガス作業員 心配した。 同時に、いくつかの技術がストレージコストの低下でリチウムイオンを追い越す恐れがあるため、楽しみはまだ始まっていません。 ただし、これはまったく別の話です。私たちは数年後の CAGR に興味を持ちます (現在は素晴らしいですが、これは 低ベース効果).

電気自動車

真面目な専門家たちは1909年、評判の高いサイエンティフィック・アメリカン誌に次のように書いている。「自動車が実質的にその開発の限界に達しているという事実は、過去XNUMX年間に根本的な性質の改良がなされていないという事実によって裏付けられている。」 昨年も電気自動車には抜本的な改善は見られなかった。 これは、電気自動車が間違いなくすでに開発の頂点に達していると自信を持って断言できる根拠を与えてくれます。 

さらに深刻なのは、ほとんどのテクノロジーには「鶏が先か、卵が先か」の問題があります。 量産がある程度のレベルに達するまでは、数々のイノベーションを導入するには非常にコストがかかり、逆に導入されるまでは売上が伸び悩んでしまいます。 それらの。 「小児病」を克服するには、ある程度の大量生産が必要です。 そしてここでは、一人当たりの総生産量のレベルによって革新的なテクノロジーを評価するのが便利です。

出所： 電気自動車と「ピークオイル」。 モデルの中の真実

私は専門家ではないので、電気自動車が今後 15 年間でどのように変化するかはわかりません。 しかし、これは間違いなく非常にハイテクな製品であり、すぐに変化します。 そして、現在の電気自動車のレベルは、1910 年の内燃機関を搭載した自動車のレベル、1983 年の携帯電話のレベルです。今後 15 年間で (消費者にとって) 良い方向への変化は劇的になるでしょう。 そしてそこからお楽しみが始まります。 

一般に、電気自動車は次の XNUMX つの要因によって推進されます。

• アクセルを踏むとスポーツカーのように前に飛んでいき、価格もスポーツカーに比べて格段に安い。 そして電気自動車は短い線路で彼らを追い越します（テスラXがランボルギーニを追い抜く, テスラ3がフェラーリを追い抜く、たとえば、この理由でテスラ 警察が買う) 高速運転が嫌いなロシア系アメリカ人の警察官は誰ですか?
• 詰め替えは、何もないにしても、非常に安いです。 カナダ在住のロマン・ナウモフ (@シス）は燃えるような苛立ちを引き起こし、感染者である彼がどのようにして街の外まで600キロも運転し、燃料費に4ドルを費やしたのか（あるいはまったく使わなかったかもしれない）を説明している。 イーロン・マスクは、高価なテスラの多くの裕福な所有者が無料のスーパーチャージャー、いまいましい景品に車を運転していると不満を漏らしていたことを覚えている。 つまり、燃料は消費品目からほぼ排除されているのです。
• そしてエンジニアたちは全員、子供の頃の病気が治れば電気自動車の維持費は目に見えて安くなると口をそろえる。 そうすればもっと安くなります。 タイヤだけは頻繁に交換しなければならず、磨耗してしまうそうです...

そしてもちろん、原則として、コンセントがあればどこでも車を充電できるという事実 - これは革命です。 つまり、村のおばあさんに電気が届いたら、たとえ時間は長くても、おばあさんのところに行って充電することができるのです。 もちろん、国のトロフィーを運転することはできませんが、99.(9)% の人が村に来ても、車はまだそこに放置されています。 そして明日はただ立っているだけでなく、村の安い料金で電気を消費するでしょう。 

もちろん、充電器、特に高速充電器はまだ少数ですが...グラフを見てみましょう。

出所： 電気自動車の充電インフラが主流になりつつある

何？ また指数関数的過程？ そしてどれだ！ 次のような質問が投げかけられます。今後 10 年でガソリン スタンドの数が 1000 倍に増加した場合 (「千、カール!」)、状況はどう変化しますか? (これは CAGR=100%、つまり毎年 XNUMX 倍になります) 申し訳ありませんが、間違っていました。 次に、次で 8年 1000回！ (これは CAGR=137%、つまり年間 8 倍よりも速いです)。 そして、この 8 年間のうちの 3 年間がほぼ過ぎようとしています...そして業界関係者は、今後 XNUMX 年間の成長は XNUMX 桁ではなく、特に新世代のフォークではさらに速くなるだろうと述べています。 それがどのようなものかを理解するには、中国に来る必要があります。 実際、ほとんどの駐車場にはコンセントがあり、暖かい季節には雨後のキノコのように成長します。 そして、高層ビルの住人でさえ、日曜日に映画館やショッピングセンターに行くときに（車はまだ駐車して数時間待っている）、その週のエネルギーを補給するでしょう。 そして、レストランを備えたショッピングセンターは、電気自動車を使って訪問者を獲得するために争うことになるだろう（中国ではすでに争奪戦が始まっている）。

はい、電気自動車の価格は現在高いです。 しかし、そこではバッテリーが大きなシェアを占めており、そのコストは次のように下がります。 

出所： リチウムイオン電池価格の舞台裏

はい、彼らは同意しました！ これもまた指数関数的なプロセスです。 そして、平均 CAGR は -20,8% であり、ご存知のとおり、これは非常に高いものです。 5% は 2 年で 15 回ですが、20% は 10 年で 12 回である場合 (「XNUMX 回、カール!」):

このペースでいくと、3 ～ 4 年後には、車のバッテリーが XNUMX 個ではなく、同じ価格で XNUMX 個購入できるようになるのは面白いことです。 XNUMX 台目をガレージに吊るしておくと、個人用スーパーチャージャーが提供されます。 家に帰って給油してください。 しかも夜間料金で。 そして、家全体が毎晩の料金で養われます。 コテージ村の停電ももう心配ありません。 そして（「太陽」のCAGRを思い出してください）-屋根にソーラーパネルを設置することが可能になります。 かなりの節約効果があるので、多くの人はこう言います。 買います！ 急いでください！" (ほとんどの場合 ヨーロッパ и アメリカ、 確かに）。

結局のところ、これらの指数関数的なプロセスは驚くべきことです。 今後 10 年間で、電気自動車の分野で大きな進歩が見られることは間違いなく、現代の電気自動車は非常に不便で悲惨なものとして認識されるでしょう。 パワーリザーブもオートパイロットもなく、大量のアダプターを持ち歩かなければなりません...つまり、初期のモデルです。

合計：

• 2019年上半期に中国で電気自動車が販売された 66 年上半期と比べて 2018% 増加。 同じ時期、内燃機関を搭載した自動車の販売は12％減少した。 それは鐘ではありません、銅鑼です。 
• 電気自動車の中で最も人気があるのは、もちろんテスラです。 しかし、私は中国人に注目してもらいたい BYD。 おそらく彼女が一番似てる 有望な.
• 中国では電気自動車のナンバープレートは緑色です。 当局は、「赤」レベルのスモッグが発生した日には、電気自動車を除くすべての自動車の北京中心部への乗り入れをまもなく中止すると約束している。 タクシー会社は数千台規模の電気自動車を購入している。 筆者もそんなタクシーに乗りましたが、見た目は迫力があります。 

IT業界で何が起こっているのでしょうか?

ムーアの法則は、約 41 年間にわたって約 40% という大きな CAGR で持続したため、よく知られるようになりました。 IT 分野で CAGR が優れている例は他にどのようなものがありますか? たとえば、Google の収益は 43 年間で 16% の CAGR で成長しました。

出所：  2001 年から 2018 年までの Google の広告収入 (XNUMX 億米ドル)

このグラフを見て、一部の人（特にアプリが Google Play ストアから禁止された人）は不快に感じました。 ここで考えるべきことがたくさんあります。 先週、車を運転中に、すでに Yandex.Navigator を使用して運転していたにもかかわらず、スマートフォンが Google ナビゲーションへの切り替えをしつこく提案し始めました。 おそらく市場規模はもう十分ではないが、収益を上げる必要があると思いました。 そして私もそれについて考えました。

ただし、より楽観的な純粋に技術的なグラフもあり、たとえば、2019 年までのディスク容量の価格の低下とインターネット接続の速度の向上を対数スケールで示しています。

出所： コストの大幅な低下が新たなコンピュータ革命を推進 

プラトーに達する傾向があることに気づくのは簡単です。 成長率が低下します。 それにもかかわらず、彼らは何十年もの間よく成長しました。 ハードドライブをさらに詳しく見ると、次の指数への復帰は通常、次のテクノロジーによって保証されていることがわかります。

出所： 現在と将来のストレージ テクノロジー  

したがって、SSD が HDD に追いつき、その後を引き離すのを待っています。

また、59% という優れた CAGR により、デジタル カメラのピクセルのコストは一時的に下がりました (ハンディの法則)。 

出所： ヘンディの法則

過去 10 年間で、カメラのピクセル サイズも急激に減少しました。  

また、約 25% (10 年で 10 倍) という良好な CAGR により、従来のディスプレイのピクセルあたりのコストは約 40 年間低下しており、同時にピクセルの明るさとコントラストも向上しています (つまり、品質が向上しています)。より低価格でご提供させていただきます。） 概して、メーカーはもはやピクセルをどこに配置するかを知りません。 8K テレビはすでにかなり手頃な価格になっていますが、そこで何を表示するかは良い質問です。 任意の数のピクセルが自動立体視によって吸収される可能性がありますが、そこには未解決の問題があります。 ただし、これは別の話です。 いずれにせよ、ピクセルコストの魅力的な削減により、自動立体視がさらに近づきます。

さらに、多くのソフトウェア サービスが指数関数的に普及しています。

出所： XNUMX億人のユーザーを抱えるテクノロジープラットフォーム 

たとえば、AppleTV や Facebook です。 そして、上で述べたように、特にソーシャル ネットワークのおかげで、イノベーションの普及速度が向上しています。 

合計： 

• 主に過去 20 年間の飛躍的なプロセスにより、IT 企業は世界最大の企業のリストで他の企業を大きく追い越しました。 そして彼らには（それが何を意味するにせよ）止めるつもりはありません。
• IT 分野のほとんどのテクノロジーは飛躍的に進歩しています。 さらに、古典的なのは S 字曲線で、同じ領域で XNUMX つのテクノロジーが別のテクノロジーに置き換わり、そのたびに指数関数的な速度に戻ります。

ニューラルネットワーク 

ニューラル ネットワークは最近非常に人気があります。 近年のそれらに関する特許の数を見てみましょう。

くそ…また出展者っぽい（期間が短すぎるけど）。 ただし、より長期にわたるスタートアップを見てみると、状況はほぼ同じです (14 年間で 15 回の CAGR は 19% であり、非常に良好です)。

出所： AI インデックス、2017 年 XNUMX 月 (はい、はい、私は今後 3 年間に何が起こるか知っています) 

同時に、多くの分野のニューラル ネットワークは、平均的な人よりも優れた結果を満場一致で示しています。

出所： AI 研究の進歩を測定する

そして、その結果が ImageNet 上にある場合 (直接的な結果は新世代の産業用ロボットですが)、音声認識でも同じ状況になります。

出所： AI 研究の進歩を測定する

実際、ニューラル ネットワークは音声認識において平均的な人間の性能を上回ったばかりであり、すべての一般的な言語においても平均的な人を上回る性能を発揮しつつあります。 その中で、 先ほども書いたように、ニューラル ネットワーク アクセラレータの速度は指数関数的に成長する可能性があります。. 

彼らがこの話題について冗談を言いながら、少し前まで私たちはこう考えていました。そう、もうすぐロボットは猿のレベルでトリックを実行できるようになるでしょう、そしてそれは愚かな人間のレベルからははるかに遠く、さらにはそれ以上であると考えられていましたアインシュタイン:

出所： AI 革命: スーパーインテリジェンスへの道 

しかし突然、すでに普通の人のレベルに達していることが判明しました（そしてこれからも到達し続けます） 多くの地域で）、そして稀有な天才のレベルまで（チェスや囲碁の人との競争が示したように）、その距離は突然予想よりも短いことが判明しました。

出所： AI 研究の進歩を測定する

チェスでは15年ほど前に優秀な人材が追い抜かれ、囲碁では―― XNUMX年前傾向は明らかです。

出所： AI 革命: スーパーインテリジェンスへの道 

伝説的なゼネラル・エレクトリック CEO のジャック・ウェルチはかつてこう言いました。「外部の変化率が内部の変化率よりも大きい場合、終わりは近づいています。」 それらの。 企業を取り巻く状況の変化よりも早く変化しなければ、大きなリスクにさらされます。 残念なことに、彼は 18 年前に退任しており、それ以来 GE の運命は悪化しました。 GEは変化についていけていない。

ウェスタンユニオンの専門家による電話に関する予測、ケルビン卿の予測、セーチン氏の予測を背景としたデジタル機器の家庭用コンピューターとマイクロソフトのスマートフォンの市場予測を思い出し、私は懸念を正当化しました。 歴史は繰り返すからです。 そしてまた。 そしてまた。 そしてまた。

多くの専門家は、研究所や大学で専門分野を学んだ後、それ以上の発展をやめてしまいます。 そして予測は（あらゆる意味で）前世紀のテクノロジーを使用して行われます。 近年、私は次のような疑問に悩まされてきました。CAGR の使い方を知らない専門家がニューラル ネットワークにどれだけ早く取って代わられるのでしょうか? そして、私は本当に予測を立てたいだけなので、間違っていることを恐れています。 おわかりのように、アンダーシュートに向かって。

しかし真面目な話、変化のスピードは風のようなものです。 帆を正しく設定する方法を知っていれば (そしてヨットがそれに従えば)、向かい風であっても、追い風であっても、CAGR が大きくても、前進を妨げることはありません。

読み終えた皆さん、CAGR をよろしくお願いします。

UPD
ハブラ効果はまだ効く！ この資料が公開された日に、次のような記事が掲載されました。 ロシア語ウィキペディアの CAGR！ この例はまだ翻訳されていませんが、すでに翻訳は始まっています。 さらに、次のことがわかります それはお金のことです または 投資家を騙す要素のあるテクノロジーについてはこちら

感謝心より感謝申し上げます。

• VMKモスクワ州立大学コンピュータグラフィックス研究室。 M.V. ロモノーソフは、ロシアおよびその他の国におけるコンピューター グラフィックスの発展への貢献に対して、
• 個人的には、この記事をより良く、より明確にするために多大な貢献をしてくれたコンスタンチン・コジェミャコフ、
• そして最後に、多くの実践的な内容を提供してくれたキリル・マリシェフ、エゴール・スクリャロフ、イワン・モロデツキーフ、ニコライ・オプラチコ、エフゲニー・リャプースチン、アレクサンダー・プロシキン、アンドレイ・モスカレンコ、アイダル・ハティウリン、ドミトリー・クレピコフ、ドミトリー・コノヴァルチュク、マキシム・ヴェリカノフ、アレクサンダー・ヤコヴェンコ、エフゲニー・クプツォフに多大な感謝を申し上げます。このテキストをより良くするためのコメントや編集がありました。

出所： habr.com