Wśród czytających ten tekst jest oczywiście wielu specjalistów. I oczywiście każdy jest dobrze zorientowany w swoich dziedzinach i dobrze ocenia perspektywy różnych technologii i ich rozwoju. Jednocześnie historia (która „uczy, że niczego nie uczy”) zna wiele przykładów, gdy eksperci pewnie formułowali różne prognozy i chybili się z bardzo dużym marginesem:
- „Telefon ma zbyt wiele wad, aby można go było poważnie traktować jako środek komunikacji. Urządzenie nie ma dla nas żadnej wartości” – napisali eksperci. , wówczas największa firma telegraficzna w 1876 roku.
- „Radio nie ma przyszłości. Samoloty cięższe od powietrza są niemożliwe. Zdjęcia rentgenowskie okażą się mistyfikacją” – powiedział w 1899 roku i można oczywiście żartować, że brytyjscy naukowcy dawali z siebie wszystko już w XIX wieku, ale temperaturę w Kelwinach będziemy mierzyć jeszcze długo i nie ma powodu wątpić, że szanowny pan był dobrym fizyk.
- „Kto do cholery chce słuchać rozmów aktorów?” – powiedział o talkie , założyciel Warner Brothers w 1927 roku, jeden z czołowych znawców filmu tamtych czasów.
- „Nie ma powodu, dla którego ktokolwiek potrzebowałby komputera domowego” , założyciel Digital Equipment Corporation w 1977 roku, na krótko przed pojawieniem się komputerów domowych...
- Obecnie nic się nie zmieniło: „Nie ma szans, aby iPhone zdobył znaczący udział w rynku” – napisał dyrektor generalny Microsoftu w USA Today w kwietniu 2007 r., przed triumfalnym wzrostem liczby smartfonów.
Można by radośnie śmiać się z tych przepowiedni, gdyby na przykład twój pokorny sługa sam nie pomylił się w swojej dziedzinie całkiem poważnie. I gdybym nie widział, jak masowo wielu, wielu ekspertów się myli. Ogólnie rzecz biorąc, istnieje klasyczne powiedzenie „to nigdy wcześniej się nie zdarzyło, a teraz znowu”. I jeszcze raz. I jeszcze raz. Ponadto eksperci i specjaliści skazany na błędy W wielu przypadkach. Zwłaszcza jeśli chodzi o te cholerne procesy wykładnicze.
Ojej, ten wystawca
Pierwszym problemem związanym z procesami wykładniczymi jest to, że nawet nie wiemy, jak szybko rosną (w tym samym czasie ich parametry zmieniają się tyle samo razy), na poziomie codziennym niezwykle trudno wyobrazić sobie taki wzrost. Klasyczny przykład: jeśli zrobimy krok do przodu, to w 30 krokach przejdziemy 30 metrów, ale jeśli każdy krok będzie rósł wykładniczo, to w 30 krokach okrążymy kulę ziemską 26 razy („Dwadzieścia sześć razy, Karl!!! ”) wzdłuż równika:
Źródło:
Pytanie do programistów: jaką stałą podniesiemy w tym przypadku do potęgi?
odpowiedźStała jest równa 2, tj. podwajać się na każdym kroku.
Kiedy proces rośnie wykładniczo, skutkuje szybkimi, masowymi zmianami, które są wyraźnie widoczne gołym okiem. Doskonały przykład daje . W 1900 roku na Piątej Alei w Nowym Jorku trudno było dostrzec samotny samochód wśród powozów konnych:
A zaledwie 13 lat później na tej samej ulicy ledwo widać wśród samochodów samotny powóz konny:
Podobny obraz widzimy na przykład w przypadku smartfonów. Nokia, która przetrwała jedną falę i przez długi czas była liderem ze znaczną przewagą, ale nie potrafiła wpasować się w kolejną falę i niemal natychmiast straciła rynek (patrz z liderami rynku według roku) jest bardzo pouczający.
Wiedzą to wszyscy informatycy , który faktycznie został opracowany dla tranzystorów i jest prawdziwy od 40 lat. Niektórzy towarzysze uogólniają go na lampy próżniowe i urządzenia mechaniczne i twierdzą, że działał przez 120 lat. Wygodnie jest przedstawić procesy wykładnicze w skali logarytmicznej, przy której stają się one (prawie) liniowe i jasne jest, że takie uogólnienie ma prawo istnieć:
Źródło: ten i dwa kolejne wykresy z
W skali liniowej wzrost wygląda mniej więcej tak:
I tutaj stopniowo zbliżamy się do drugiej zasadzki procesów wykładniczych. Jeśli wzrost utrzymuje się na takim poziomie od 120 lat, czy oznacza to, że nasze tempo wykładnicze pozostanie takie samo przez co najmniej kolejne 10 lat?
W praktyce okazuje się, że nie. W czystej postaci tempo wzrostu informatyki wyhamowuje już od kilku lat, co pozwala mówić o „śmierci prawa Moore’a”:
Źródło:
Co więcej, interesujące jest to, że krzywa ta może nie tylko się wyprostować, ale także wzrosnąć z nową energią. Pański uniżony sługa . Tak, będą inne obliczenia (niedokładne sieci neuronowe), ale ostatecznie, jeśli niedokładne liczydła i kalkulatory mechaniczne rozszerzyły skalę do 120 lat, to akceleratory neuronowe są tam całkiem odpowiednie. Jednak odpuszczamy.
Ważne jest, aby to zrozumieć wykładniczy wzrost może zostać zatrzymany ze względów technicznych, fizycznych, ekonomicznych i społecznych (lista jest niekompletna). I to jest druga główna zasadzka procesów wykładniczych - poprawnie przewidzieć moment, w którym krzywa zaczyna opuszczać wykładniczy. Błędy w obu kierunkach są tutaj bardzo częste.
Razem:
- Pierwszą zasadzką wykładniczego wzrostu jest to, że wskaźnik rośnie nieoczekiwanie szybko nawet dla specjalistów. A niedocenianie wykładniczego jest tradycyjnym błędem powtarzanym w kółko. Jak 100 lat temu powiedzieli prawdziwi, surowi profesjonaliści: „Czołgi, panowie, są modne, ale kawaleria jest wieczna!”
- Drugi problem związany ze wzrostem wykładniczym polega na tym, że w pewnym momencie (czasami po 40 lub 120 latach) on się kończy i nie jest łatwo dokładnie przewidzieć, kiedy się zakończy. I nawet prawo Moore’a, na którego łożu śmierci wielu dziennikarzy technicznych zostawiło swoje odciski kopyt, . I to nie będzie wystarczające!
Procesy wykładnicze i zdobywanie rynku
Jeśli mówimy o widocznych zmianach wokół nas i rynku, ciekawie jest zobaczyć, jak różne technologie podbiły rynek. Najwygodniej będzie to zrobić na przykładzie Stanów Zjednoczonych, gdzie od ponad 100 lat stosunkowo dokładnie prowadzone są różnego rodzaju statystyki rynkowe:
Źródło:
Bardzo interesujące i pouczające jest obserwowanie, jak odsetek domów wyposażonych w telefon przewodowy stopniowo rósł, a następnie na przestrzeni lat gwałtownie spadł o jedną czwartą . Wzrósł także udział domów wyposażonych w prąd, ale spadł znacznie mniej: ludzie nie byli gotowi rezygnować z prądu, nawet gdy zabrakło pieniędzy. A upowszechnienie się radia domowego w ogóle nie odczuło wielkiego kryzysu gospodarczego, wszystkich interesowały najświeższe wiadomości. I w przeciwieństwie do telefonu, prądu czy samochodu, za korzystanie z radia nie pobiera się żadnych opłat. Nawiasem mówiąc, rozwój samochodów osobowych, przerwany przez Wielki Kryzys, został przywrócony dopiero po 20 latach, telefony stacjonarne po 10 latach, a elektryfikacja domów - po 5.
Wyraźnie widać, że rozpowszechnianie się klimatyzatorów, kuchenek mikrofalowych, komputerów i smartfonów było znacznie szybsze niż wcześniej rozprzestrzenianie się nowych technologii. Od udziału 10% do 70% wzrost często następował w ciągu zaledwie 10 lat. Technologie z przełomu wieków często potrzebowały ponad 40 lat, aby osiągnąć taki sam rozwój. Poczuj różnicę!
Coś zabawnego dla autora osobiście. Zastanów się, jak pralki i suszarki do ubrań rozwijają się dość synchronicznie od lat 60-tych. Zabawne, że ci drudzy są wśród nas prawie nieznani. A jeśli w USA od pewnego czasu kupowano je zwykle w parach, to nasi goście bardzo często zadają pytanie: „Po co Ci dwie pralki?” Trzeba z poważnym spojrzeniem odpowiedzieć, że drugi jest w rezerwie na wypadek, gdyby pierwszy się zepsuł.
Należy także zwrócić uwagę na spadający udział pralek. W tym momencie bardzo rozpowszechnione stały się pralnie publiczne, do których można było przyjść, załadować pranie do pralki, wyprać je i wyjść. Tani. Podobne przedmioty są nadal bardzo popularne w Stanach Zjednoczonych. To przykład sytuacji, w której model biznesowy konkretnego rynku zmienia stopień penetracji technologii i strukturę sprzedaży (lepiej sprzedają się drogie, profesjonalne maszyny wandaloodporne).
Przyspieszenie procesów jest szczególnie zauważalne w ostatnich latach, kiedy masowe przenikanie technologii stało się „natychmiastowe” jak na standardy początku XX wieku (w ciągu 20-5 lat):
Źródło: (grafika w linku jest interaktywna!)
Jednocześnie szybki rozwój jednej technologii często oznacza upadek innej. Rozwój radia oznaczał presję na rynek gazet, rozwój kuchenek mikrofalowych zmniejszył popyt na kuchenki gazowe itp. Czasami konkurencja była bardziej bezpośrednia, na przykład rozwój magnetofonów kasetowych radykalnie zmniejszył popyt na płyty winylowe, a wzrost popularności płyt CD zmniejszył popyt na kasety. A torrent zabił ich wszystkich wraz ze wzrostem cyfrowej dystrybucji muzyki, przychody branży spadły ponad 2-krotnie (wykres otoczony jest żałobną czarną ramką):
Źródło:
Podobnie liczba wykonanych zdjęć rośnie wykładniczo, a ostatnio wraz z przejściem na technologię cyfrową tempo wzrostu znacznie wzrosło. Zatem „śmierć” zdjęć analogowych była, jak na standardy historyczne, „natychmiastowa”:
Źródło:
Pełne dramatu , który, jak na ironię, wynalazł aparat cyfrowy i przeoczył wykładniczy rozwój fotografii cyfrowej, jest niezwykle pouczający. Ale najważniejszą rzeczą, której uczy historia, jest to, że niczego nie uczy. Dlatego sytuacja będzie się powtarzać. Jeśli wierzyć statystykom - z przyspieszeniem.
Razem:
- Badając przyspieszenie i spowolnienie rynków w ciągu ostatnich 100 lat, można uzyskać wiele korzyści w zakresie prognozowania.
- Tempo innowacyjności średnio rośnie, co oznacza, że wzrośnie liczba fałszywych przewidywań. Bądź ostrożny…
Przejdźmy do ćwiczeń
Ty oczywiście myślisz, że to wszystko jest dość proste, zrozumiałe i ogólnie uwzględnienie tego w prognozach nie jest zbyt trudne. Jesteś na próżno... Teraz zaczyna się zabawa... Zapiąć pasy?
Niedawno Igor Sieczin, dyrektor wykonawczy Rosniefti, przemawiał na Międzynarodowym Forum Ekonomicznym w Petersburgu, gdzie w szczególności powiedział: „" Czy ktoś wątpi, że Sieczin jest ekspertem w swojej dziedzinie? Myśle że nie.
Jednocześnie w ostatnich latach udział energii alternatywnej rósł o około 1% rocznie, a wzrost udziału przyspieszył:
Źródło: (wybrano tę metodę obliczeń - bez hydroelektrowni na dużą skalę, ponieważ dokładnie daje to obecne 12%).
A potem - problem dla klasy III. Istnieje wartość, która w 3 r. wyniosła 2017% i rośnie o 12% rocznie. W którym roku osiągnie 1%? W 16 roku? Czy dobrze pomyślałeś, mój młody przyjacielu? Należy pamiętać, że odpowiadając „w 2040 r.” popełniamy klasyczny błąd polegający na przewidywaniu liniowym. Bardziej sensowne jest uwzględnienie wykładniczego charakteru procesu i dokonanie klasycznych trzech przewidywań:
- „optymistyczny” biorąc pod uwagę przyspieszenie rozwoju,
- „średnia” – opiera się na założeniu, że dynamika wzrostu będzie na poziomie najlepszego roku z ostatnich 5 lat
- oraz „pesymistyczna” – opierająca się na założeniu, że tempo wzrostu będzie średnio zbliżone do najgorszego roku z ostatnich 5 lat.
Co więcej, nawet według średniej prognozy już w 16.1 roku zostanie osiągniętych 2020%, tj. Następny rok:
Źródło: obliczenia własne
Dla lepszego zrozumienia (procesów wykładniczych) prezentujemy te same wykresy w skali logarytmicznej:
Pokazują, że przeciętny scenariusz jest dość trendem, nawet jeśli spojrzeć na niego od 2007 roku. W sumie wartość przewidywana na rok 2040 zostanie najprawdopodobniej osiągnięta w przyszłym roku, a co najwyżej za rok.
Trzeba przyznać, że Sieczin nie jest jedynym, który się w ten sposób „myli”. Na przykład pracownicy naftowi BP (British Petroleum) sporządzają roczną prognozę i już ich trolluje, że sporządzając prognozy od lat, raz po raz nie biorą pod uwagę wykładniczego charakteru procesu („Pochodna? Nie, nie słyszałeś!”). Dlatego od wielu lat musieli co roku podnosić prognozę:
Źródło:
Bliżej prognoz Sieczina (imprezy z pracownikami przemysłu naftowego, sprawdź rury u podstawy rosyjskiej części witryny). W zasadzie nie biorą pod uwagę wykładniczego charakteru procesu, do którego prowadzi błąd rzędu wielkości od 7 lat i systematycznie powtarzają ten błąd:
Źródło: (sama strona nawiasem mówiąc, bardzo dobrze)
Ich prognozy wyglądają szczególnie zabawnie, biorąc pod uwagę nowsze dane (czytasz także „no cóż, kiedy w końcu przestaną!!!” na ich krzywych?):
Źródło:
Jest to wprawdzie sprzeczne z intuicją, ale prognozując wiele procesów, skuteczniej jest uwzględniać nie prognozę liniową za poprzedni okres i nie prognozę liniową opartą na pochodnej prądu, ale zmianę szybkości procesu. Daje to najdokładniejszy wynik dla podobnych procesów:
Źródło:
W literaturze anglojęzycznej, zwłaszcza w analityce biznesowej, stale używany jest skrót CAGR ( - podany jest link do anglojęzycznej wiki i charakterystyczne jest, że w rosyjskojęzycznej Wikipedii nie ma odpowiedniego artykułu). CAGR można przetłumaczyć jako „złożoną roczną stopę wzrostu”. Oblicza się go według wzoru
gdzie t0 - rok początkowy, tn - koniec roku i V(t) — wartość parametru, prawdopodobnie zmieniająca się zgodnie z prawem wykładniczym. Wartość wyrażana jest w procentach i oznacza, o ile procent dana wartość (zwykle jakiś rynek) rośnie w ciągu roku.
W Internecie można znaleźć wiele przykładów obliczania CAGR, na przykład w Google Docs i Excel:
- (odpowiedni tekst rosyjski )
Przeprowadźmy krótką lekcję mistrzowską pod hasłem „pomóżmy Sieczinowi”, opierając się na danych koncernu naftowego BP (jako dolny szacunek). Dla zainteresowanych znajdują się same dane , możesz go skopiować dla siebie i obliczyć inaczej. Na całym świecie produkcja energii odnawialnej szybko rośnie:
Źródło: Tutaj i dalej na czarnych wykresach obliczenia autorskie
Skala jest logarytmiczna i jasne jest, że we wszystkich regionach wzrost jest wykładniczy (to ważne!), a w wielu z nich następuje wykładnicze przyspieszenie. Zgodnie z oczekiwaniami liderami są Chiny i ich sąsiedzi, którzy wyprzedzili Amerykę Północną i Europę. Co ciekawe, przedostatni – Bliski Wschód – jest jednym z najbardziej produkujących ropę regionów na świecie i ma najwyższy ze wszystkich CAGR (44% w ciągu ostatnich 5 lat (!)). Nie jest zaskakujące, że w ciągu 6 lat nastąpi wzrost o rząd wielkości i sądząc po oświadczeniach urzędników, tendencja ta będzie kontynuowana. Były minister ropy Arabii Saudyjskiej mądrze przestrzegł swoich kolegów z OPEC już w 2000 roku: „Epoka kamienia łupanego nie skończyła się, ponieważ nie było już kamieni” i wydaje się, że tę mądrą myśl wzięli pod uwagę 10 lat temu. Jak widzimy, WNP (CIS) jest na ostatnim miejscu. Tempo wzrostu jest jednak całkiem dobre.
CAGR można obliczyć na różne sposoby. Na przykład zbudujmy CAGR dla każdego roku od 1965 r., przez ostatnie 5 lat i przez ostatnie 10 lat. Otrzymasz taki ciekawy obrazek (w sumie dla świata):
Wyraźnie widać, że średnio wykładniczy wzrost przyspieszał, a następnie zwalniał. „Moskiewski Komsomolec” i inne żółte media w tym przypadku zwykle piszą coś w rodzaju „Chińska gospodarka upada”, co oznacza, że „fantastyczne tempo wzrostu chińskiej gospodarki zwalnia” i taktownie przemilczają fakt, że spowalniają do takim tempie, że inni mogą tylko pomarzyć. Tutaj wszystko jest bardzo podobne.
Spróbujmy przewidzieć produkcję w 2018 roku na podstawie danych do 2010 roku, biorąc CAGR'1965, CAGR'10Y, CAGR'5Y i prognozę liniową z 2010 roku w stosunku do roku 2009 i względem roku 2006. Otrzymujemy następujący obraz:
| Liniowy'1Y | Liniowy'4Y | CAGR'1965 | CAGR'10Y | CAGR'5Y | |
| Produkcja odnawialna w 2018 roku, prognoza na podstawie danych do 2010 roku | 1697 | 1442 | 1465 | 2035 | 2429 |
| Stosunek do rzeczywistości w 2018 roku | 0,68 | 0,58 | 0,59 | 0,82 | 0,98 |
| Błąd prognozy | 32% | 42% | 41% | 18% | 2% |
Charakterystyczne punkty - żadna z prognoz nie okazała się zbyt optymistyczna, tj. wszędzie poniżej poziomu. W najbardziej optymistycznym scenariuszu, przy CAGR na poziomie 15,7%, niedobór wyniósł 2%. Prognozy liniowe dawały błąd na poziomie 30-40% (specjalnie przyjęto okres, w którym ze względu na spowolnienie tempa wzrostu ich błąd był mniejszy). Niestety nie udało się dodać modelu Sieczina, gdyż nie da się odtworzyć jego formuły.
Jako zadanie domowe wypróbuj rzutowanie wsteczne, bawiąc się różnymi CAGR. Wniosek będzie oczywisty: procesy wykładnicze są lepiej przewidywane przez modele wykładnicze.
A jako wisienka na torcie podaję prognozę tego samego BP, której wykładnik („Uwaga, specjaliści pracują!”) ustępuje w prognozie liniowemu wzrostowi:
Źródło:
Należy pamiętać, że w ogóle nie uwzględniają energii wodnej, która zaliczana jest do klasycznych odnawialnych źródeł energii. Dlatego ich szacunki są jeszcze bardziej konserwatywne niż Sieczina i podają 12% tylko za 2020 rok. Ale nawet jeśli w 2020 r. baza zostanie obniżona i wykładniczy wzrost ustanie, w 2040 r. będą one miały 29% udziału. W niczym to nie przypomina 16% Sieczina... To po prostu jakieś kłopoty...
Oczywiste jest, że Sieczin jest mądrą osobą. Z zawodu jestem matematykiem stosowanym, a nie inżynierem energetykiem, dlatego nie mogę udzielić jednoznacznej odpowiedzi na pytanie o przyczynę tak poważnego błędu w prognozie Sieczina. Najprawdopodobniej faktem jest, że sytuacja ta naprawdę pachnie spadkiem cen ropy. I (kto nie słyszał tej piosenki Siemiona Ślepakowa, niech spójrz) z niezbyt jasnego powodu obowiązuje stabilny kurs wymiany za granicę ropy naftowej, a nie produktów rafinacji ropy naftowej. A jeśli znacznie zniekształcisz prognozę, eliminuje to (na chwilę, trzeba pomyśleć) nieprzyjemne pytania. Ale jako matematyk wolałbym widzieć błąd systematyczny przynajmniej na poziomie panów z BP, którzy o pochodnych nie słyszeli. Nie obchodzi mnie to, jestem na tym samym statku.
Razem:
- Jak wiedzą wszyscy oficerowie, w warunkach wojennych wartość stałej π (stosunek obwodu do jego średnicy) sięga 4, a w szczególnych przypadkach nawet do 5. Dlatego też, gdy jest to naprawdę konieczne, prognoza specjalistów pokazuje KAŻDĄ wartości wymagane przez władze. Warto o tym pamiętać.
- Procesy wykładnicze można lepiej przewidzieć, stosując złożoną roczną stopę wzrostu, czyli CAGR.
- Prognozę Sieczina na Międzynarodowym Forum Ekonomicznym w Petersburgu można ocenić jako skrajny brak szacunku dla publiczności lub rażącą manipulację. Do wybrania z. Miejmy nadzieję, że znajdą się odważni ludzie, którzy zadają nieprzyjemne pytania. Na przykład, dlaczego petrochemia na całym świecie jest bardzo dochodowa, a rosyjskie spółki państwowe inwestują dziesiątki miliardów w „rurę” i eksport surowców, a nie w nią?
- I na koniec mam nadzieję, że któryś z czytelników stworzy stronę o w rosyjskiej Wikipedii. Myślę, że już czas.
energia słoneczna
Skonsolidujmy temat procesów wykładniczych. Najnowszy wykres BP pokazuje, jak udział „słońca” gwałtownie wzrósł w 2020 roku i nawet konserwatywny BP wierzy w jego przyszłość. Co ciekawe, tam również obserwuje się proces wykładniczy, który podobnie jak prawo Moore’a trwa już od ponad 40 lat i nazywany jest prawem Swensona:
Źródło:
Ogólne znaczenie jest proste – cena modułu spada wykładniczo, a produkcja rośnie wykładniczo. W efekcie o ile 40 lat temu była to technologia o kosmicznym (pod każdym względem) koszcie prądu, a nadawała się głównie do zasilania satelitów, to dziś koszt za wat spadł już około 400-krotnie i nadal spada ( wkrótce 3 zamówienia). Średni CAGR wartościowo wynosi około 16% przy wzroście aż do 25% w ciągu ostatnich 10 lat, co nie zdarza się często.
W konsekwencji powoduje to również wykładniczy wzrost mocy zainstalowanej i wytwarzania:
Źródło:
Wzrost 10-krotny w ciągu 7–8 lat jest bardzo poważny (sam oblicz CAGR, otrzymasz 33–38%(!)). To śmieszne, ale jeśli się tego nie powstrzyma, to za 100 lat jedynie energia słoneczna będzie w stanie wygenerować 12% światowego zapotrzebowania na energię elektryczną. Należy się z tym uporać zdecydowanie. Aby w jakiś sposób spowolnić tę hańbę w Stanach Zjednoczonych, Trump w zeszłym roku wprowadził ogromne (dla innych rynków) cło na import paneli fotowoltaicznych w wysokości 30%. Ale ci cholerni Chińczycy do końca roku obniżyli ceny o 34% (w ciągu roku!), nie tylko eliminując cła, ale także sprawiając, że zakupy u nich znów stały się opłacalne. Kontynuują budowę w pełni zrobotyzowanych fabryk, produkując dziesiątki gigawatów baterii rocznie, stale obniżając ceny i zwiększając wielkość produkcji. To rodzaj koszmaru, zgodzisz się.
Spadające ceny akumulatorów powodują, że w ostatnich latach nie tylko stały się one konkurencyjne bez dotacji, ale granica ich opłacalnego wykorzystania szybko przesuwa się na północ na półkuli północnej, pokonując nawet setki kilometrów rocznie. Co więcej, jeszcze wczoraj ważne było skierowanie akumulatorów pod optymalnym kątem i tak dalej. Mijają 3-4 lata i za tę samą cenę większą powierzchnię akumulatorów można po prostu zamontować na pionowych elewacjach południowych. Tak, są mniej skuteczne, ale trzeba je rzadziej prać i są łatwiejsze w montażu. Przy tej samej cenie instalacji ważniejsze jest obniżenie kosztów posiadania.
Ponownie piętą achillesową energii słonecznej jest nierównomierna produkcja energii elektrycznej, szczególnie w warunkach, w których efektywność magazynowania jest daleka od 100%. A potem okazuje się, że przy takim tempie spadku kosztów wytworzenia jednego megawata już wkrótce pokrywa się nie tylko niska i średnia efektywność magazynowania (czyli można go magazynować mniej efektywnie, ale taniej) , ale i koszt montażu akumulatorów (czyli za te same pieniądze możemy „za darmo” zainstalować nie tylko tyle megawatów generacji, ile tyle megawatów magazynowania, co radykalnie zmienia sytuację).
Razem:
- Prawo Swensona jest w przybliżeniu takie samo jak prawo Moore'a pod względem ważności, chociaż CAGR jest mniejszy. Ale dokładnie w następnej dekadzie jego skutki staną się najbardziej zauważalne.
- To zupełnie odrębny temat, ale dzięki szybkiemu rozwojowi energetyki słonecznej i wiatrowej w ciągu ostatnich 3 lat w przemysłowe systemy magazynowania energii zainwestowano kilka szalonych miliardów. Naturalnie, Tesla jest tutaj , co pokazało . Pracownicy gazowni . Jednocześnie zabawa jeszcze się nie zaczęła, gdyż kilka technologii grozi wyprzedzeniem Li-Ion w spadku kosztów magazynowania. To jednak zupełnie inna historia, ich CAGR będziemy interesować za kilka lat (teraz jest fantastycznie, ale to ).
Samochody elektryczne
Poważni eksperci napisali w 1909 roku w bardzo szanowanym czasopiśmie „Scientific American”: „O tym, że samochód praktycznie osiągnął kres swojego rozwoju, świadczy fakt, że w ciągu ostatniego roku nie wprowadzono żadnych radykalnych ulepszeń”. W zeszłym roku nie było też radykalnych ulepszeń w pojazdach elektrycznych. Daje to podstawy, aby z całą pewnością stwierdzić, że samochód elektryczny zdecydowanie osiągnął już szczyt swojego rozwoju.
Mówiąc poważniej, w większości technologii występuje problem „kury i jajka”. Dopóki produkcja masowa nie osiągnie pewnego poziomu, wprowadzenie szeregu innowacji jest niezwykle kosztowne, a wręcz przeciwnie, do czasu ich wprowadzenia, sprzedaż ulega spowolnieniu. Te. Aby przezwyciężyć „choroby wieku dziecięcego”, potrzebna jest pewna masowa produkcja. I tutaj wygodnie jest oceniać innowacyjne technologie według poziomu całkowitej produkcji na mieszkańca:
Źródło:
Nie jestem ekspertem i nie wiem, jak zmienią się samochody elektryczne w ciągu najbliższych 15 lat. Ale jest to zdecydowanie produkt bardzo zaawansowany technologicznie i szybko się zmieniają. A poziom obecnych pojazdów elektrycznych to poziom samochodów z silnikami spalinowymi w 1910 r. i poziom telefonów komórkowych w 1983 r. Zmiany na lepsze (dla konsumenta) w ciągu najbliższych 15 lat będą dramatyczne. I wtedy zaczyna się zabawa.
Ogólnie rzecz biorąc, samochody elektryczne pchają do przodu trzy czynniki:
- Po dodaniu gazu lecisz do przodu jak w samochodzie sportowym, a cena jest zauważalnie niższa niż w przypadku samochodu sportowego. A samochody elektryczne wyprzedzają ich na krótkich torach (, na przykład z tego powodu Tesla ) Który rosyjsko-amerykański policjant nie lubi szybkiej jazdy?
- Uzupełnianie jest bardzo tanie, jeśli nie żadne. Roman Naumov mieszkający w Kanadzie () wywołuje piekącą irytację, opisując, jak on, zakażony infekcją, przejechał 600 km za miasto, wydając 4 dolary na paliwo (albo mógł ich w ogóle nie wydać). Pamiętam, że Elon Musk narzekał, że wielu bogatych właścicieli drogich Tesli jeździ nimi do darmowej Supercharger, cholernego gratisu. Krótko mówiąc, paliwo jest prawie wyeliminowane z pozycji konsumpcji.
- Wszyscy inżynierowie zgodnie twierdzą, że po wyleczeniu chorób dziecięcych utrzymanie samochodu elektrycznego będzie zauważalnie tańsze. TO będzie dużo tańsze. Tylko opony mówią, że trzeba częściej zmieniać, bo się zużywają...
No i oczywiście fakt, że samochód w zasadzie można ładować wszędzie tam, gdzie jest gniazdko – to rewolucja. Oznacza to, że jeśli prąd dotarł do twojej babci we wsi, możesz do niej przyjść i naładować się, choć dłużej. Oczywiście nie będziesz mógł pojechać trofeum kraju, ale 99, (9)% ludzi przyjeżdża do wioski, a potem samochód nadal tam stoi. A jutro nie tylko będzie stać, ale będzie zużywać energię elektryczną po taniej wiejskiej taryfie.
Ładowarek, zwłaszcza szybkich, jest oczywiście jeszcze niewiele, ale… spójrzmy na wykres:
Źródło:
Co? Znowu proces wykładniczy? I która! Pytanie zostaje postawione w sposób następujący: jak zmieni się sytuacja, jeśli w ciągu najbliższych 10 lat liczba stacji benzynowych wzrośnie 1000 razy („Tysiąc, Karl!”)? (To jest CAGR=100%, czyli podwajanie rocznie) Przepraszam, myliłem się. W następnym 8 roku 1000 razy! (Jest to CAGR=137%, czyli szybciej niż roczne podwojenie). A dwa z tych 8 lat już prawie minęły... A ludzie z branży mówią, że w ciągu najbliższych 8 lat wzrost nie będzie o 3 rzędy wielkości, ale szybszy, zwłaszcza dzięki nowej generacji wideł. Aby zrozumieć, jak to będzie wyglądać, trzeba przyjechać do Chin. Tak naprawdę na większości parkingów znajdują się gniazdka elektryczne, które przy ciepłej pogodzie rosną jak grzyby po deszczu. A nawet mieszkańcy wieżowców zatankują na tydzień podczas niedzielnej wycieczki do kina lub centrum handlowego (gdzie samochód jest jeszcze zaparkowany i czeka na Ciebie kilka godzin). A centra handlowe z restauracjami będą walczyć o gości samochodami elektrycznymi (w Chinach już walczą).
Tak, cena pojazdów elektrycznych jest teraz wysoka. Ale bateria ma tam duży udział, a jej koszt spada w następujący sposób:
Źródło:
Tak, zgodzili się! To znowu jest proces wykładniczy! A średni CAGR wynosi -20,8%, co jak wiemy jest BARDZO wysokie. Jeśli 5% to 2 razy w ciągu 15 lat, ale 20% to 10 razy w ciągu 12 lat („Dziesięć razy, Karl!”):
Zabawne, że w tym tempie za 3-4 lata zamiast jednego akumulatora do swojego samochodu można kupić dwa w tej samej cenie. Zawieś drugi w garażu, a otrzymasz osobistą doładowanie. Wracasz do domu i tankujesz. I to w cenie nocnej. A cały dom będzie karmiony według stawki nocnej. A przerwy w dostawie prądu w wiosce z domkami nie będą już problemem. I (pamiętając CAGR „słońca”) - na dachu będzie można zainstalować panele słoneczne. Są tam niezłe oszczędności, więc wiele osób powie: „Fajnie! Wezmę to! Zakończ to!” (głównie w и , Z pewnością).
W końcu te wykładnicze procesy to coś niesamowitego. W ciągu najbliższych 10 lat na pewno będziemy świadkami poważnego postępu w dziedzinie pojazdów elektrycznych, a nowoczesne samochody elektryczne będą postrzegane jako strasznie niewygodne i nędzne. Brak rezerwy mocy, brak autopilota, trzeba nosić ze sobą całą masę adapterów... Krótko mówiąc, wczesne modele.
Razem:
- W pierwszej połowie 2019 r. w Chinach sprzedawano pojazdy elektryczne . W tym samym czasie sprzedaż samochodów z silnikami spalinowymi spadła o 12%. To nie dzwonek, to gong.
- Najpopularniejszym wśród samochodów elektrycznych jest oczywiście Tesla. Ale zwróciłbym waszą uwagę na Chińczyków . Ona chyba wygląda najbardziej .
- W Chinach tablice rejestracyjne pojazdów elektrycznych są zielone. Władze obiecują, że wkrótce w dni „czerwonego” smogu przestaną wpuszczać do centrum Pekinu wszystkie samochody z wyjątkiem elektrycznych. Firmy taksówkarskie kupują tysiące pojazdów elektrycznych. Autor jechał taką taksówką, wygląda imponująco.
Co się dzieje w IT?
Prawo Moore’a stało się dobrze znane, ponieważ obowiązywało z ogromnym CAGR wynoszącym około 41% przez prawie 40 lat. Jakie inne przykłady dobrego CAGR można znaleźć w IT? Jest ich wiele, np. wzrost przychodów Google’a z CAGR na poziomie 43% w ciągu 16 lat:
Źródło:
Patrząc na ten wykres, część osób (zwłaszcza tych, których aplikacje zostały zablokowane w sklepie Google Play) poczuła się niekomfortowo. Jest tu o czym myśleć. W zeszłym tygodniu jadąc samochodem smartfon zaczął uparcie sugerować przejście na nawigację Google, mimo że jechałem już z Yandex.Navigatorem. Prawdopodobnie nie mają już wystarczającej wielkości rynku, ale muszą zwiększyć przychody, pomyślałem. I też o tym myślałem.
Istnieją jednak także bardziej optymistyczne wykresy czysto techniczne, np. pokazane w skali logarytmicznej obniżki cen miejsca na dysku i wzrostu szybkości łączy internetowych do 2019 roku:
Źródło:
Łatwo zauważyć, że istnieje tendencja do osiągania plateau, tj. tempo wzrostu maleje. Niemniej jednak rosły dobrze przez dziesięciolecia. Jeśli przyjrzysz się bliżej dyskom twardym, zobaczysz, że kolejny powrót do wykładnika zwykle zapewnia następująca technologia:
Źródło:
Czekamy więc, aż dyski SSD dogonią dyski twarde i pozostawią je daleko w tyle.
Ponadto, przy doskonałym CAGR wynoszącym 59%, koszt pikseli w aparatach cyfrowych spadł jednocześnie (prawo Handy’ego):
Źródło:
W ciągu ostatnich 10 lat zaobserwowano również wykładniczy spadek rozmiaru pikseli aparatu.
Ponadto przy dobrym CAGR wynoszącym około 25% (10 razy w ciągu 10 lat) koszt jednego piksela w konwencjonalnym wyświetlaczu spada od około 40 lat, podczas gdy jasność i kontrast pikseli również rosną (tj. wyższa jakość jest oferowany po niższej cenie). Ogólnie rzecz biorąc, producenci nie wiedzą już, gdzie umieścić piksele. Telewizory 8K są już dość przystępne, ale to, co na nich pokazać, to dobre pytanie. Autostereoskopia może pochłonąć dowolną liczbę pikseli, ale istnieją nierozwiązane problemy. To jednak inna historia. W każdym razie urzekająca redukcja kosztów pikseli przybliża autostereoskopię.
Ponadto wykładniczy rozwój wielu usług oprogramowania:
Źródło:
Na przykład AppleTV lub Facebook. A jak wspomniano powyżej, w szczególności dzięki sieciom społecznościowym wzrasta prędkość rozpowszechniania innowacji.
Razem:
- W dużej mierze dzięki procesom wykładniczym w ciągu ostatnich 20 lat firmy IT znacznie wyparły inne na liście największych firm na świecie. I nie mają zamiaru przestać (cokolwiek to znaczy).
- Ulepszenia większości technologii w IT są wykładnicze. Co więcej, klasyką są krzywe w kształcie litery S, gdy w tym samym obszarze jedna technologia zastępuje inną, za każdym razem powodując kolejny powrót do wykładniczego tempa.
Sieci neuronowe
Sieci neuronowe stały się ostatnio niezwykle popularne. Przyjrzyjmy się liczbie patentów na nie w ostatnich latach:
Cholera... Znów wygląda jak wystawca (chociaż okres jest za krótki). Jeśli jednak spojrzymy na startupy w dłuższym okresie, obraz jest mniej więcej taki sam (14 razy w ciągu 15 lat to CAGR na poziomie 19% – bardzo dobrze):
Źródło: (tak, tak, wiem, co będzie za kolejne 3 lata)
Jednocześnie sieci neuronowe w wielu obszarach jednomyślnie wykazują lepsze wyniki niż przeciętny człowiek:
Źródło:
I dobrze, gdy wynik jest na ImageNet (choć bezpośrednią konsekwencją jest nowa generacja robotów przemysłowych), ale w rozpoznawaniu mowy ten sam obraz:
Źródło:
W rzeczywistości sieci neuronowe właśnie osiągnęły lepsze wyniki niż przeciętny człowiek w rozpoznawaniu mowy i są na dobrej drodze do prześcignięcia ich we wszystkich popularnych językach. W której, .
Jak żartują na ten temat, jeszcze niedawno myśleliśmy: tak, już niedługo roboty będą mogły wykonywać sztuczki na poziomie małp, a zakładano, że jest to bardzo odległe od poziomu głupiego człowieka, a tym bardziej Einsteina:
Źródło:
Ale nagle okazało się, że poziom zwykłego człowieka został już osiągnięty (i nadal jest osiągany) ), a do poziomu rzadkiego geniuszu (jak pokazały zmagania z szachistą i Go) dystans nagle okazał się mniejszy, niż się spodziewano:
Źródło:
W szachach wybitni ludzie zostali wyprzedzeni około 15 lat temu, w Go - , a tendencja jest oczywista:
Źródło:
Jak powiedział kiedyś legendarny dyrektor generalny General Electric Jack Welch: „Jeśli tempo zmian na zewnątrz jest większe niż tempo zmian wewnątrz, koniec jest bliski”. Te. Jeśli firma nie zmienia się szybciej niż zmienia się sytuacja wokół niej, jest narażona na duże ryzyko. Niestety odszedł ze stanowiska 18 lat temu i od tego czasu sytuacja GE uległa pogorszeniu. GE nie nadąża za zmianami.
Mając w pamięci prognozy specjalistów Western Union dotyczące telefonu, prognozy Lorda Kelvina, szacunki rynku komputerów domowych Digital Equipment i smartfonów Microsoftu, na tle prognoz Sieczina, mam uzasadnione obawy. Ponieważ historia się powtarza. I jeszcze raz. I jeszcze raz. I jeszcze raz.
Wielu specjalistów po ukończeniu studiów w instytucie/uczelni w swojej dziedzinie przestaje się rozwijać. A prognozy powstają przy użyciu technologii ubiegłego wieku (pod każdym względem). W ostatnich latach dręczyło mnie pytanie: jak szybko sieci neuronowe zastąpią ekspertów, którzy nie wiedzą, jak zastosować CAGR? A tak naprawdę chcę sporządzić prognozę i boję się, że się mylę. Jak rozumiesz, w stronę dolnego odcinka.
Ale poważnie, szybkie tempo zmian jest jak wiatr. Jeśli potrafisz prawidłowo ustawić żagle (i żaglówka się do tego nadaje), to nawet czołowy wiatr nie przeszkodzi Ci w poruszaniu się do przodu, a nawet jeśli jest to wiatr tylny, i to nawet przy dużym CAGR!!!
Szczęśliwego CAGR wszystkim, którzy skończyli czytać!
UPD
Habraeffect nadal działa! W dniu publikacji niniejszego materiału ukazał się artykuł nt ! Przykład nie został jeszcze przetłumaczony, ale już rozpoczęto. Dodatkowo widać lub
PodziękowaniePragnę serdecznie podziękować:
- Laboratorium Grafiki Komputerowej VMK Moskiewski Uniwersytet Państwowy. M.V. Łomonosow za wkład w rozwój grafiki komputerowej w Rosji i poza nią,
- osobiście Konstantin Kozhemyakov, który wiele zrobił, aby ten artykuł był lepszy i bardziej przejrzysty,
- i na koniec wielkie podziękowania dla Kirilla Malysheva, Egora Sklyarova, Ivana Mołodetskikha, Nikołaja Oplachko, Evgeny'a Lyapustina, Alexandra Ploshkina, Andreya Moskalenko, Aidara Khatiullina, Dmitrija Klepikowa, Dmitrija Konowalczuka, Maxima Velikanova, Aleksandra Jakowenki i Jewgienija Kupcowa za dużą liczbę praktycznych komentarze i zmiany, które uczyniły ten tekst znacznie lepszym!
Źródło: www.habr.com