CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Printre cei care citesc acest text, desigur, sunt mulți specialiști. Și, desigur, toată lumea este bine versată în domeniile lor și are o evaluare bună a perspectivelor diferitelor tehnologii și a dezvoltării lor. În același timp, istoria (care „învață că nu învață nimic”) cunoaște multe exemple când experții au făcut cu încredere previziuni diferite și au ratat cu o marjă foarte mare: 

  • „Telefonul are prea multe neajunsuri pentru a putea fi considerat serios ca mijloc de comunicare. Dispozitivul nu are nicio valoare pentru noi”, au scris experții. Western Union, atunci cea mai mare companie de telegraf în 1876. 
  • „Radioul nu are viitor. Avioanele mai grele decât aerul sunt imposibile. Razele X se vor dovedi a fi o farsă”, a spus el William Thomson Lord Kelvin în 1899 și, desigur, se poate glumi că oamenii de știință britanici o zguduiau în secolul al XIX-lea, dar vom măsura temperatura în Kelvin pentru o lungă perioadă de timp și nu există niciun motiv să ne îndoim că respectatul lord a fost un bun fizician. 
  • „Cine naiba vrea să audă actorii vorbind?” Harry Warner, care a fondat Warner Brothers în 1927, unul dintre cei mai importanți experți în film ai vremii. 
  • „Nu există niciun motiv pentru care cineva are nevoie de un computer de acasă.” Ken Olson, fondator al Digital Equipment Corporation în 1977, cu puțin timp înainte de decolarea computerelor de acasă...
  • În zilele noastre, nimic nu s-a schimbat: „Nu există nicio șansă ca iPhone-ul să câștige o cotă de piață semnificativă”, a scris CEO-ul Microsoft în USA Today Steve Ballmer în aprilie 2007 înainte de ascensiunea triumfală a smartphone-urilor.

S-ar putea râde cu bucurie de aceste predicții dacă umilul tău servitor, de exemplu, nu ar fi greșit el însuși destul de grav în domeniul său. Și dacă nu aș fi văzut cât de mulți, mulți experți se înșală. În general, există un clasic „asta nu s-a întâmplat niciodată până acum și iată-l din nou”. Și din nou. Și din nou. Mai mult, experți și specialiști sortit greșelilor În multe cazuri. Mai ales când vine vorba de acele procese al naibii de exponențial. 

Oh, acest expozant

Prima problemă cu procesele exponențiale este că chiar și știind cât de repede cresc în sens matematic (în aceeași perioadă de timp parametrii lor se modifică de același număr de ori), la nivel de zi cu zi este extrem de greu de imaginat o astfel de creștere. Un exemplu clasic: dacă înaintăm cu un pas, atunci în 30 de pași vom merge 30 de metri, dar dacă fiecare pas crește exponențial, atunci în 30 de pași vom înconjura globul de 26 de ori („De douăzeci și șase de ori, Karl!!! ”) de-a lungul ecuatorului:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Cum să gândești exponențial și să prezici mai bine viitorul

Întrebare pentru programatori: ce constantă ridicăm la o putere în acest caz?

RăspundeConstanta este egală cu 2, adică dublandu-se la fiecare pas.
Când un proces crește exponențial, are ca rezultat schimbări masive rapide, care sunt clar vizibile cu ochiul liber. Un exemplu excelent este oferit de Tony Seba. În 1900, pe Fifth Avenue din New York, era greu să vezi o mașină singură printre trăsurile trase de cai:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Și doar 13 ani mai târziu, pe aceeași stradă, abia se vede o trăsură singuratică trasă de cai printre mașini:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale

Vedem o imagine similară, de exemplu, cu smartphone-urile. Poveste Nokia, care a călărit un val și a fost lider pentru o lungă perioadă de timp cu o marjă largă, dar nu a putut să se încadreze în valul următor și a pierdut aproape instantaneu piața (uite super animație cu lideri de piață pe an) este foarte instructiv.


Toți specialiștii în calculatoare știu Legea lui Moore, care a fost de fapt formulat pentru tranzistori și este valabil timp de 40 de ani. Unii tovarăși îl generalizează la tuburile vidate și dispozitivele mecanice și susțin că a funcționat timp de 120 de ani. Este convenabil să descriem procesele exponențiale cu o scară logaritmică, la care devin (aproape) liniare și este clar că o astfel de generalizare are dreptul să existe:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Acesta și următoarele două grafice din Legea lui Moore peste 120 de ani  

La scară liniară, creșterea arată cam așa:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale

Și aici ne apropiem treptat de a doua ambuscadă a proceselor exponențiale. Dacă creșterea a fost așa timp de 120 de ani, înseamnă asta că rata noastră exponențială va rămâne aceeași pentru cel puțin încă 10 ani?

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale

În practică se dovedește că nu. În forma sa pură, rata de creștere a calculatoarelor a încetinit de câțiva ani, ceea ce ne permite să vorbim despre „moartea legii lui Moore”:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa:  Pe măsură ce Legea lui Moore se termină, accelerația hardware ocupă centrul atenției

Mai mult decât atât, este interesant că această curbă se poate nu numai să se îndrepte, ci și să urce cu o vigoare reînnoită. Umilul tău slujitor a descris în detaliu cum s-ar putea întâmpla acest lucru. Da, vor exista și alte calcule (cele de rețea neuronală inexacte), dar până la urmă, dacă abacul inexact și calculatoarele mecanice au extins scara la 120 de ani, atunci acceleratoarele neuronale sunt destul de potrivite acolo. Totuși, ne divagăm.

Este important să înțelegeți acest lucru creșterea exponențială se poate opri din motive tehnice, fizice, economice și sociale (lista este incompletă). Și aceasta este a doua ambuscadă majoră a proceselor exponențiale - pentru a prezice corect momentul în care curba începe să părăsească exponențialul. Erorile în ambele direcții sunt foarte frecvente aici.

Total:

  • Prima ambuscadă a creșterii exponențiale este că indicatorul crește neașteptat de rapid chiar și pentru specialiști. Și subestimarea exponențialului este o greșeală tradițională repetată iar și iar. După cum au spus adevărații profesioniști severi în urmă cu 100 de ani: „Tancurile, domnilor, sunt la modă, dar cavaleria este veșnică!”
  • A doua problemă cu creșterea exponențială este că la un moment dat (uneori după 40 sau 120 de ani) se termină și, de asemenea, nu este ușor să prezici cu exactitate când se va termina. Și chiar și legea lui Moore, pe patul căreia mulți jurnaliști tehnici și-au lăsat amprentele copitei, poate reveni la datorie cu vigoare reînnoită. Și nu va părea suficient! 

Procese exponențiale și captarea pieței

Dacă vorbim despre schimbările vizibile din jurul nostru și ale pieței, este interesant să vedem cum diferite tehnologii au cucerit piața. Cel mai convenabil este să faceți acest lucru folosind exemplul Statelor Unite, unde timp de mai bine de 100 de ani au fost menținute relativ precis diverse tipuri de statistici de piață: 

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Tu ești ceea ce cheltuiești 

Este foarte interesant și instructiv să vedem cum ponderea locuințelor cu telefoane cu fir a crescut treptat, apoi a scăzut brusc cu un sfert de-a lungul anilor Marea Criză. A crescut și ponderea caselor cu energie electrică, dar a scăzut mult mai puțin: oamenii nu erau pregătiți să renunțe la curent, chiar și atunci când nu erau suficienți bani. Iar răspândirea radioului de acasă cu greu a simțit marea criză economică, toată lumea a fost interesată de ultimele știri. Și, spre deosebire de telefon, electricitate sau mașină, radioul nu are taxe de utilizare. Apropo, ascensiunea automobilelor personale, care a fost întreruptă de Marea Depresiune, a fost restabilită abia după 20 de ani, telefoanele fixe au fost restaurate după 10 ani, iar electrificarea caselor - după 5.

Se vede clar că răspândirea aparatelor de aer condiționat, cuptoarelor cu microunde, computerelor și smartphone-urilor a fost mult mai rapidă decât răspândirea noilor tehnologii înainte. De la o pondere de 10% la 70%, creșterea a avut loc adesea în doar 10 ani. Tehnologiile de la începutul secolului au necesitat adesea mai mult de 40 de ani pentru a obține aceeași creștere. Simte diferenta!

Ceva amuzant pentru autor personal. Luați în considerare modul în care mașinile de spălat și uscătorul de rufe au crescut destul de sincron începând cu anii 60. E amuzant că cei din urmă sunt aproape necunoscuți printre noi. Și dacă în SUA, de la un moment dat, erau de obicei cumpărate în perechi, atunci oaspeții noștri pun foarte des întrebarea: „De ce aveți nevoie de două mașini de spălat?” Trebuie sa raspunzi cu o privire serioasa ca al doilea este in rezerva, in caz ca primul se sparge. 

De asemenea, acordați atenție cotei în scădere a mașinilor de spălat. În acel moment au devenit foarte răspândite spălătoriile publice, unde puteai să vii, să încarci rufele în mașină, să le speli și să pleci. Ieftin. Articole similare sunt încă foarte comune în Statele Unite. Acesta este un exemplu de situație în care modelul de afaceri al unei piețe specifice modifică rata de penetrare a tehnologiei și structura vânzărilor (mașinile profesionale scumpe antivandal se vând mai bine).

Accelerarea proceselor este deosebit de remarcabilă în ultimii ani, când pătrunderea în masă a tehnologiilor a devenit „instantanee” conform standardelor de la începutul secolului al XX-lea (în 20-5 ani):

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Viteza în creștere a adoptării tehnologice (graficul de pe link este interactiv!)

În același timp, creșterea rapidă a unei tehnologii este adesea căderea alteia. Creșterea radioului a însemnat presiune pe piața ziarelor, ascensiunea cuptoarelor cu microunde a redus cererea de cuptoare pe gaz etc. Uneori, concurența a fost mai directă, de exemplu, creșterea casetofonelor a redus dramatic cererea de discuri de vinil, iar creșterea CD-urilor a redus cererea de casete. Și torrent i-a ucis pe toți odată cu creșterea distribuției digitale a muzicii, veniturile industriei au scăzut de peste 2 ori (graficul este înconjurat de un cadru negru jalnic):

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Adevărata moarte a industriei muzicale 

La fel, numărul de fotografii realizate crește exponențial, mai mult, în ultima perioadă odată cu trecerea la digital, ritmul de creștere a crescut semnificativ. Prin urmare, „moartea” fotografiilor analogice a fost „instantanee” după standardele istorice:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: https://habr.com/ru/news/t/455864/#comment_20274554 

Plină de dramă istoria lui Kodak, care a inventat în mod ironic camera digitală și a ratat ascensiunea exponențială a fotografiei digitale, este extrem de instructiv. Dar principalul lucru pe care îl învață istoria este că nu învață nimic. Prin urmare, situația se va repeta din nou și din nou. Dacă crezi statisticile - cu accelerare.

Total: 

  • Multe beneficii de prognoză pot fi obținute prin studierea accelerării și decelerarii piețelor în ultimii 100 de ani.
  • Rata de inovare crește în medie, ceea ce înseamnă că numărul de predicții false va crește. Atenție…

Să trecem la practică

Desigur, credeți că toate acestea sunt destul de simple, de înțeles și, în general, să luați în considerare toate acestea în previziuni nu este prea dificil. Ești degeaba... Acum începe distracția... Închizează-ți catarama?

Recent, Igor Sechin, director executiv al Rosneft, a vorbit la Forumul Economic Internațional de la Sankt Petersburg, unde, în special, a spus: „Drept urmare, contribuția energiei alternative la balanța energetică globală va rămâne relativ mică: până în 2040 va crește de la actualul 12 la 16%" Se îndoiește cineva că Sechin este un expert în domeniul său? Cred că nu. 

În același timp, în ultimii ani, ponderea energiei alternative a crescut cu aproximativ 1% pe an, iar creșterea ponderii s-a accelerat: 

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Statista: Ponderea energiei regenerabile în generarea de energie la nivel global (a fost aleasă această metodă de calcul - fără hidroenergie la scară largă, deoarece rezultă exact 12% actual).

Și apoi - o problemă pentru clasa a 3-a. Există o valoare care în 2017 a fost egală cu 12% și este în creștere cu 1% pe an. În ce an va ajunge la 16%? În 2040? Te-ai gândit bine, tânărul meu prieten? Rețineți că, răspunzând „în 2021”, facem greșeala clasică de a face o predicție liniară. Este mai logic să țineți cont de natura exponențială a procesului și să faceți cele trei predicții clasice: 

  1. „optimist” având în vedere accelerarea dezvoltării, 
  2. „medie” - pe baza ipotezei că rata de creștere va fi aceeași cu cel mai bun an din ultimii 5 ani 
  3. și „pesimist” - bazat pe ipoteza că rata de creștere va fi în medie similară cu cel mai rău an din ultimii 5 ani. 

Mai mult, chiar și conform previziunii medii, 16.1% vor fi atinse deja în 2020, i.e. anul urmator:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: calculele autorului 

Pentru o mai bună înțelegere (a proceselor exponențiale), prezentăm aceleași grafice la scară logaritmică:  

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Ei arată că scenariul mediu este o tendință, chiar dacă te uiți la el din 2007. În total, valoarea prognozată pentru 2040 va fi atinsă cel mai probabil anul viitor, sau cel mult într-un an.

Pentru a fi corect, Sechin nu este singurul care „greșește” așa. De exemplu, lucrătorii petrolului BP (British Petroleum) fac o prognoză anuală și deja sunt depistați că, după ce au făcut prognoze de ani de zile, ei din nou și din nou nu țin cont de exponențialitatea procesului („Derivată? Nu, nu ai auzit!”). Prin urmare, au fost nevoiți să-și ridice prognoza în fiecare an de mulți ani:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Eșecul prognozării / De ce investitorii ar trebui să trateze cu prudență previziunile energetice ale companiilor petroliere

Mai aproape de prognozele Sechin Agenția Internațională pentru Energie (petreceri cu muncitori petrolier grei, verificați conductele de la rădăcina secțiunii rusești a site-ului). Ei, în principiu, nu țin cont de natura exponențială a procesului, care duce la o eroare de ordin de mărime timp de 7 ani și repetă această greșeală în mod sistematic:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Prognozele noastre nu s-au adeverit și promisiunile noastre sunt nesigure (site-ul în sine renen.ruapropo, foarte bine)

Prognozele lor par deosebit de amuzante cu date mai recente (ci mai citești „ei bine, când se vor opri în sfârșit!!!” în curbele lor?):

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Creșterea fotovoltaică: realitate versus proiecții ale Agenției Internaționale pentru Energie

Acest lucru este într-adevăr contraintuitiv, dar atunci când preziceți multe procese, este mai eficient să luați în considerare nu o prognoză liniară pentru perioada anterioară și nu o prognoză liniară bazată pe derivata curentă, ci o modificare a vitezei procesului. Acest lucru oferă cel mai precis rezultat pentru procese similare:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Revoluția AI: Drumul către Superintelligence 

În literatura de limba engleză, în special în analiza de afaceri, abrevierea CAGR este utilizată în mod constant (Rata de creștere anuală compusă - linkul este dat către wiki-ul în limba engleză și este caracteristic că nu există un articol corespunzător în Wikipedia în limba rusă). CAGR poate fi tradus ca „rata de creștere anuală compusă”. Se calculează după formula
 
CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
unde t0 - anul initial, tn - sfârșitul anului și V(t) — valoarea parametrului, se presupune că se modifică conform unei legi exponențiale. Valoarea este exprimată ca procent și înseamnă cât de procente crește o anumită valoare (de obicei o anumită piață) pe parcursul anului.

Există o mulțime de exemple pe Internet despre cum se calculează CAGR, de exemplu, în Google Docs și Excel:

Să desfășurăm o scurtă clasă de master sub motto-ul „să-l ajutăm pe Sechin”, luând datele de la compania petrolieră BP (ca o estimare mai mică). Pentru cei interesați, datele în sine sunt localizate în acest document Google, îl puteți copia pentru dvs. și îl puteți calcula diferit. La nivel global, generația de surse regenerabile crește rapid:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Aici și mai departe pe graficele negre, calculele autorului conform BP 

Scara este logaritmică și este clar că toate regiunile au creștere exponențială (acest lucru este important!), multe cu accelerație exponențială. După cum era de așteptat, liderii sunt China și vecinii săi, care au depășit America de Nord și Europa. Este interesant că penultima - Orientul Mijlociu - este una dintre regiunile cele mai producătoare de petrol de pe planetă și are cea mai mare CAGR dintre toate (44% în ultimii 5 ani (!)). Nu este surprinzător să vedem o creștere de ordin de mărime în 6 ani și, judecând după declarațiile oficialilor lor, vor continua în aceeași ordine de idei. Fostul ministru al petrolului al Arabiei Saudite și-a avertizat cu înțelepciune colegii săi din OPEC încă din 2000: „Epoca de piatră nu s-a încheiat pentru că nu mai erau pietre” și se pare că au luat în considerare acest gând înțelept în urmă cu 10 ani. CSI (CIS), după cum vedem, este pe ultimul loc. Rata de creștere este, totuși, destul de bună. 

CAGR poate fi calculat în diferite moduri. De exemplu, să construim CAGR pentru fiecare an din 1965, pentru ultimii 5 ani și pentru ultimii 10 ani. Veți obține această imagine interesantă (total pentru lume):

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale

Se poate observa clar că, în medie, creșterea exponențială a accelerat și apoi a încetinit. „Moskovsky Komsomolets” și alte mass-media galbene în acest caz scriu de obicei ceva de genul „Economia chineză este în scădere”, adică „ratele fantastice de creștere ale economiei chineze încetinesc” și păstrează cu tact tăcerea despre faptul că încetinesc până la un asemenea ritm încât alții pot spune doar visul. Totul este foarte asemănător aici.

Să încercăm să prognozăm producția în 2018 pe baza datelor de până în 2010, luând CAGR'1965, CAGR'10Y, CAGR'5Y și o prognoză liniară din 2010 față de 2009 și față de 2006. Obținem următoarea imagine:

Linear'1Y Linear'4Y CAGR'1965  CAGR'10Y  CAGR'5Y 
Producția de surse regenerabile în 2018, prognoză pe baza datelor până în 2010 1697 1442  1465  2035  2429 
Atitudine față de real în 2018 0,68  0,58  0,59  0,82  0,98 
Eroare de prognoză 32%  42%  41%  18%  2% 

Puncte caracteristice - niciuna dintre prognoze nu s-a dovedit a fi prea optimistă, adică. undershoot peste tot. În cel mai optimist scenariu, cu un CAGR de 15,7%, deficitul a fost de 2%. Prognozele liniare au dat o eroare de 30-40% (o perioadă special luată în care, din cauza încetinirii ratelor de creștere, eroarea acestora a fost mai mică). Din păcate, nu a fost posibil să adăugați modelul lui Sechin, deoarece nu este posibil să-i restabiliți formula. 

Ca temă, încercați backcasting-ul jucându-vă cu diferite CAGR-uri. Concluzia va fi evidentă: procesele exponențiale sunt mai bine prezise de modelele exponențiale.

Și ca o cireșă pe tort, iată o prognoză de la aceeași BP, al cărei exponent („Atenție, specialiștii lucrează!”) dă loc creșterii liniare în prognoză: 

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Ponderea energiei regenerabile în generarea de energie după sursă (din BP)

Vă rugăm să rețineți că nu iau în calcul deloc hidroenergia, care este clasificată ca sursă clasică de energie regenerabilă. Prin urmare, estimarea lor este și mai conservatoare decât cea a lui Sechin și oferă 12% doar pentru 2020. Dar chiar dacă baza este subestimată și creșterea exponențială se oprește în 2020, ei au o cotă de 2040% în 29. Nu seamănă deloc cu 16% a lui Sechin... E doar un fel de necaz...

Este clar că Sechin este o persoană inteligentă. Sunt matematician aplicat de profesie, nu inginer energetic, așa că nu pot da un răspuns calificat la întrebarea despre motivul unei erori atât de grave în prognoza lui Sechin. Cel mai probabil, adevărul este că această situație miroase într-adevăr a o scădere a prețului petrolului. Și marea noastră navă petrolieră (cine nu a ascultat această melodie a lui Semyon Slepakov, aruncați o privire) dintr-un motiv nu foarte clar, există un curs de schimb stabil pentru vânzarea țițeiului în străinătate și nu a produselor petroliere rafinate. Și dacă distorsionați foarte mult prognoza, atunci aceasta elimină (pentru un timp, s-ar putea crede) întrebările neplăcute. Dar ca matematician as prefera sa vad o eroare sistematica macar la nivelul domnilor de la BP care nu au auzit de derivate. Nu-mi pasă, sunt pe aceeași navă.

Total:

  • După cum știu toți ofițerii, în condiții de război, valoarea constantei π (raportul dintre circumferința unui cerc și diametrul său) ajunge la 4, iar în cazuri speciale - până la 5. Prin urmare, atunci când este cu adevărat necesar, prognoza de specialiștii demonstrează ORICE valori cerute de autorități. Este recomandabil să rețineți acest lucru.
  • Procesele exponențiale sunt mai bine prezise folosind o rată de creștere anuală compusă sau CAGR.
  • Prognoza lui Sechin la Forumul Economic Internațional de la Sankt Petersburg poate fi evaluată ca un grad extrem de lipsă de respect față de public sau ca o manipulare grosolană. A alege din. Să sperăm că vor exista oameni curajoși care vor pune câteva întrebări neplăcute. De exemplu, de ce petrochimia este foarte profitabilă în întreaga lume, dar companiile de stat rusești investesc zeci de miliarde în „țeavă” și exportul de materii prime, și nu în ea? 
  • Și în sfârșit, aș dori să sper că unul dintre cititori va face o pagină despre CAGR în Wikipedia rusă. E timpul, cred.

Energie solara

Să consolidăm subiectul proceselor exponențiale. Cel mai recent grafic BP arată cum ponderea „soarelui” a sărit brusc în 2020 și chiar și conservatorul BP crede în viitorul său. Interesant este că acolo se observă și un proces exponențial, care, la fel ca legea lui Moore, se desfășoară de mai bine de 40 de ani și se numește Legea lui Swenson:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: https://en.wikipedia.org/wiki/Swanson’s_law 

Sensul general este simplu - prețul modulului scade exponențial și producția crește exponențial. Drept urmare, dacă în urmă cu 40 de ani era o tehnologie cu cost cosmic (în toate sensurile) al electricității și era potrivită în principal pentru alimentarea sateliților, atunci astăzi costul pe watt a scăzut deja de aproximativ 400 de ori și continuă să scadă ( în curând 3 comenzi). CAGR-ul mediu în valoare este de aproximativ 16%, cu o creștere de până la 25% în ultimii 10 ani, ceea ce nu se întâmplă des.

În consecință, acest lucru provoacă și o creștere exponențială a capacității instalate și a producției:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: https://en.wikipedia.org/wiki/Growth_of_photovoltaics 

Creșterea de 10 ori în 7–8 ani este foarte serioasă (calculați singur CAGR, veți obține 33–38%(!)). E de râs, dar dacă nu este oprit, atunci numai energia solară va genera 100% din necesarul de energie electrică a lumii în 12 ani. Acest lucru trebuie tratat cu hotărâre. Pentru a încetini cumva această rușine în Statele Unite, Trump a introdus anul trecut o taxă uriașă (pentru alte piețe) de 30% la importul de panouri solare. Dar blestemații de chinezi până la sfârșitul anului au redus prețurile cu 34% (de-a lungul anului!), nu doar eliminând taxele, ci și făcând din nou profitabile achizițiile de la ele. Și continuă să construiască fabrici complet robotizate cu producția de zeci de gigawați de baterii pe an, reducând din nou și din nou prețurile și crescând volumele de producție. Este un fel de coșmar, vei fi de acord.

Scăderea costului bateriilor este de așa natură încât în ​​ultimii ani nu numai că au devenit competitive fără subvenții, dar frontiera pentru utilizarea lor rentabilă se deplasează rapid spre nord în emisfera nordică, acoperind până la sute de kilometri pe an. Mai mult, chiar ieri a fost important să direcționăm bateriile în unghiul optim și toate astea. Trec 3-4 ani, iar pentru același preț o suprafață mai mare de baterii poate fi instalată pur și simplu pe fațadele sudice verticale. Da, sunt mai puțin eficiente, dar trebuie spălate mai rar și sunt mai ușor de instalat. Și pentru același preț de instalare, reducerea costului de proprietate este mai importantă. 

Din nou, călcâiul lui Ahile al energiei solare este o producție neuniformă de energie electrică, mai ales în condițiile în care eficiența stocării este departe de 100%. Și apoi se dovedește că, cu o astfel de rată de scădere a costului de producere a unui megawatt, foarte curând nu este acoperită doar eficiența scăzută și medie a stocării (adică poate fi stocată într-un mod mai puțin eficient, dar mai ieftin). , dar și costul instalării bateriilor (adică pentru aceiași bani, putem instala nu doar atât de mulți megawați de generare, ci și atât de mulți megawați de stocare „gratuit”, ceea ce schimbă radical situația).

Total:

  • Legea lui Swenson este aproximativ aceeași cu Legea lui Moore în ceea ce privește valabilitatea, deși CAGR este mai mic. Dar exact în următorul deceniu efectul său va deveni cel mai vizibil.
  • Acesta este un subiect complet separat, dar datorită dezvoltării rapide a energiei solare și eoliene, în ultimii 3 ani au fost investite câteva miliarde nebunești în sistemele industriale de stocare a energiei. Desigur, Tesla este aici în prim-plan cu PowerPack-ul tău, care a arătat rezultate de succes în Australia. Lucrători la gaz îngrijorat. În același timp, distracția nu a început încă, deoarece mai multe tehnologii amenință să depășească Li-Ion în scăderea costurilor de stocare. Cu toate acestea, aceasta este o poveste complet diferită, vom fi interesați de CAGR-ul lor peste câțiva ani (acum este fantastic, dar asta efect de bază scăzut).

Mașini electrice

Experți serioși scriau în revista Scientific American foarte respectată încă din 1909: „Faptul că automobilul a ajuns practic la limita dezvoltării sale este confirmat de faptul că în ultimul an nu au existat îmbunătățiri de natură radicală”. Anul trecut nu au existat îmbunătățiri radicale nici la vehiculele electrice. Acest lucru dă motive pentru a afirma cu toată încrederea că mașina electrică a atins deja apogeul dezvoltării sale. 

Mai serios, există o problemă „pui și ou” în majoritatea tehnologiilor. Până când producția de masă ajunge la un anumit nivel, este extrem de costisitor să introduci o serie de inovații și, dimpotrivă, până când sunt introduse, vânzările sunt încetinite. Acestea. Pentru a depăși „bolile copilăriei” este nevoie de o anumită producție în masă. Și aici este convenabil să evaluăm tehnologiile inovatoare după nivelul producției totale pe cap de locuitor:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Mașini electrice și „peak oil”. Adevărul în model

Nu sunt expert și nu știu cum se vor schimba mașinile electrice în următorii 15 ani. Dar acesta este cu siguranță un produs de înaltă tehnologie și se schimbă rapid. Iar nivelul actualelor vehicule electrice este cel al mașinilor cu motoare cu ardere internă în 1910 și cel al telefoanelor mobile în 1983. Schimbările în bine (pentru consumator) în următorii 15 ani vor fi dramatice. Și atunci începe distracția. 

În general, mașinile electrice sunt împinse înainte de trei factori:

  • Când calcați pe accelerație, zburați înainte, ca într-o mașină sport, iar prețul este vizibil mai mic decât cel al unei mașini sport. Și mașinile electrice le depășesc pe piste scurte (Tesla X îl depășește pe Lamborghini, Tesla 3 îl depășește pe Ferrari, de exemplu, din acest motiv Tesla politia cumpara) Ce polițist ruso-american nu-i place să conducă repede?
  • Reumplerea este foarte ieftină, dacă nu nimic. Roman Naumov care locuiește în Canada (@sith) provoacă iritații arzătoare, descriind modul în care el, o infecție, a condus 600 km în afara orașului, cheltuind 4 dolari pe combustibil (sau nu ar fi putut să-l cheltuiască deloc). Elon Musk, îmi amintesc, s-a plâns că mulți proprietari bogați de Tesla scumpe îl conduc la un Supercharger gratuit, un nenorocit gratuit. Pe scurt, combustibilul este aproape eliminat din articolele de consum.
  • Și toți inginerii spun la unison că, atunci când bolile copilăriei se vindecă, mașina electrică va costa considerabil mai puțin de întreținut. ASTA va fi mult mai ieftin. Doar cauciucurile, spun ei, trebuie schimbate mai des, se uzează...

Și, desigur, faptul că, în principiu, mașina poate fi încărcată oriunde unde există o priză - aceasta este o revoluție. Adică dacă la bunica ta din sat a ajuns curentul electric, poți să vii la ea și să te încarci, deși mai mult. Desigur, nu vei putea conduce un trofeu de țară, dar 99. (9)% dintre oameni vin în sat, iar apoi mașina rămâne acolo. Iar mâine nu va rămâne doar în picioare, ci va consuma energie electrică la un tarif de sat ieftin. 

Desigur, încă sunt puține încărcătoare, mai ales cele rapide, dar... să ne uităm la grafic:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Infrastructura de încărcare a mașinilor electronice devine curent

Ce? Din nou proces exponențial? Și care! Întrebarea se pune astfel: cum se va schimba situația dacă în următorii 10 ani numărul de benzinării crește de 1000 de ori („O mie, Karl!”)? (Acesta este CAGR=100%, adică se dublează anual) Îmi pare rău, m-am înșelat. În urmatoarele ani 8 de 1000 de ori! (Acesta este un CAGR=137%, adică mai rapid decât dublarea anuală). Și aproape că au trecut doi din acești 8 ani... Și cei din industrie spun că în următorii 8 ani creșterea nu va fi de 3 ordine de mărime, ci mai rapidă, mai ales cu noua generație de furci. Pentru a înțelege cum va arăta, trebuie să veniți în China. De fapt, în majoritatea parcărilor există prize electrice și cresc ca ciupercile după ploaie pe vreme caldă. Și chiar și locuitorii clădirilor înalte se vor alimenta pentru o săptămână într-o excursie de duminică la cinema sau la centrul comercial (unde mașina este încă parcată și te așteaptă câteva ore). Iar centrele comerciale cu restaurante se vor lupta pentru vizitatori cu mașini electrice (se luptă deja în China).

Da, prețul vehiculelor electrice este mare acum. Dar bateria oferă o pondere mare acolo, iar costul său scade astfel: 

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: O abordare în culise a prețurilor bateriilor cu litiu-ion

Da, au fost de acord! Acesta este din nou un proces exponențial! Și media CAGR este de -20,8%, ceea ce, după cum știm, este FOARTE mare. Dacă 5% este de 2 ori în 15 ani, dar 20% este de 10 ori în 12 ani ("De zece ori, Karl!"):

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale

E amuzant că în acest ritm, în 3-4 ani, în loc de o baterie pentru mașina ta, poți cumpăra două la același preț. Agățați-l pe cel de-al doilea în garaj și vă va oferi un supraalimentator personal. Vii acasă și faci plinul. Și la tarif de noapte. Și toată casa va fi alimentată la tariful pe noapte. Iar întreruperile de curent în satul de cabane nu vor mai fi o preocupare. Și (amintindu-ne CAGR-ul „soarelui”) - va fi posibilă instalarea de panouri solare pe acoperiș. Există economii bune acolo, așa că mulți oameni vor spune: „Foarte! O să-l iau! Încheiați-l!” (mai ales în Europa и Statele Unite ale Americii, Cu siguranță).

La urma urmei, este un lucru uimitor, aceste procese exponențiale. În următorii 10 ani, vom vedea cu siguranță progrese serioase în domeniul vehiculelor electrice, iar mașinile electrice moderne vor fi percepute ca teribil de incomode și mizerabile. Fără rezervă de putere, fără pilot automat, trebuie să porți o grămadă de adaptoare... Modele timpurii, pe scurt.

Total:

  • Vehiculele electrice au fost vândute în China în prima jumătate a anului 2019 Cu 66% mai mult decât în ​​prima jumătate a anului 2018. În același timp, vânzările de mașini cu motoare cu ardere internă au scăzut cu 12%. Nu este un clopoțel, este un gong. 
  • Cel mai popular printre mașinile electrice este, desigur, Tesla. Dar ți-aș atrage atenția asupra chinezilor BYD. Probabil că arată cel mai mult promițătoare.
  • În China, plăcuțele de înmatriculare pentru vehiculele electrice sunt verzi. Autoritățile promit că în curând, în zilele nivelului „roșu” de smog, vor înceta să permită toate mașinile, cu excepția celor electrice, în centrul Beijingului. Companiile de taxiuri cumpără mii de vehicule electrice. Autorul a mers într-un astfel de taxi, arată impresionant. 

Ce se întâmplă în IT?

Legea lui Moore a devenit bine cunoscută, deoarece a durat cu un CAGR uriaș de aproximativ 41% timp de aproape 40 de ani. Ce alte exemple de CAGR bun există în IT? Există multe dintre ele, de exemplu, creșterea veniturilor Google cu un CAGR de 43% în 16 ani:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa:  Venitul din reclame Google din 2001 până în 2018 (în miliarde de dolari SUA)

Privind acest grafic, unii oameni (în special cei ale căror aplicații au fost interzise din Google Play Store) s-au simțit inconfortabil. Sunt multe de gândit aici. Săptămâna trecută, în timp ce conduceam o mașină, smartphone-ul a început să sugereze în mod constant trecerea la navigarea Google, în ciuda faptului că conduceam deja cu Yandex.Navigator. Probabil că nu mai au suficientă dimensiune a pieței, dar trebuie să mărească venituri, m-am gândit. Și m-am gândit și la asta.

Cu toate acestea, există și grafice pur tehnice mai optimiste, de exemplu, prezentate la scară logaritmică, reducerea prețului spațiului pe disc și creșterea vitezei conexiunilor la Internet până în 2019:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Scăderile drastice ale costurilor alimentează o altă revoluție a computerelor 

Este ușor de observat că există tendința de a ajunge la un platou, adică. rata de crestere scade. Cu toate acestea, au crescut bine timp de zeci de ani. Dacă te uiți la hard disk-urile mai detaliat, poți vedea că următoarea revenire la exponent este de obicei asigurată de următoarea tehnologie:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Tehnologii de stocare pentru azi și mâine  

Așa că așteptăm ca SSD-urile să ajungă din urmă cu HDD-urile și să le lase mult în urmă.

De asemenea, cu un CAGR excelent de 59%, costul pixelilor camerelor digitale a scăzut la un moment dat (legea lui Handy): 

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Legea lui Hendy

În ultimii 10 ani s-a înregistrat și o scădere exponențială a dimensiunii pixelilor camerei.  

De asemenea, cu un CAGR bun de aproximativ 25% (de 10 ori în 10 ani), costul pe pixel al unui afișaj convențional scade de aproximativ 40 de ani, în timp ce luminozitatea și contrastul pixelilor cresc și ele (adică o calitate mai înaltă). este oferit la un preț mai mic). În mare, producătorii nu mai știu unde să pună pixelii. Televizoarele 8K sunt deja destul de accesibile, dar ce să arate pe ele este o întrebare bună. Orice număr de pixeli ar putea fi absorbiți de autostereoscopie, dar există probleme nerezolvate acolo. Cu toate acestea, aceasta este o altă poveste. În orice caz, reducerea fermecătoare a costului pixelilor aduce autostereoscopia mai aproape.

În plus, răspândirea exponențială a multor servicii software:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Platforme tehnologice cu un miliard de utilizatori 

De exemplu, AppleTV sau Facebook. Și, după cum am menționat mai sus, datorită în special rețelelor sociale, viteza de difuzare a inovațiilor crește. 

Total: 

  • În mare parte din cauza proceselor exponențiale din ultimii 20 de ani, companiile IT le-au înlocuit cu mult pe altele în lista celor mai mari companii din lume. Și nu au nicio intenție să se oprească (indiferent ce înseamnă asta).
  • Îmbunătățirile în majoritatea tehnologiilor din IT sunt exponențiale. Mai mult, clasicul sunt curbele în formă de S, când în aceeași zonă o tehnologie o înlocuiește pe alta, de fiecare dată provocând o altă revenire la o rată exponențială.

Rețele neuronale 

Rețelele neuronale au devenit extrem de populare în ultima vreme. Să ne uităm la numărul de brevete asupra acestora în ultimii ani:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
La naiba... Arată din nou ca un expozant (deși perioada este prea scurtă). Cu toate acestea, dacă ne uităm la startup-uri pe o perioadă mai lungă, imaginea este aproximativ aceeași (de 14 ori în 15 ani este un CAGR de 19% - foarte bine):

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Index AI, noiembrie 2017 (da, da, știu ce va fi acolo în următorii 3 ani) 

În același timp, rețelele neuronale din multe zone demonstrează în unanimitate rezultate mai bune decât o persoană obișnuită:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Măsurarea progresului cercetării IA

Și bine, când rezultatul este pe ImageNet (deși consecința directă este o nouă generație de roboți industriali), dar în recunoașterea vorbirii aceeași imagine:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Măsurarea progresului cercetării IA

De fapt, rețelele neuronale tocmai au depășit o persoană obișnuită în ceea ce privește recunoașterea vorbirii și sunt pe cale să le depășească în toate limbile comune. în care, așa cum am scris, creșterea vitezei acceleratoarelor rețelelor neuronale este probabil să fie exponențială

În timp ce glumesc pe această temă, nu cu mult timp în urmă ne-am gândit: da, în curând roboții vor putea face trucuri la nivelul maimuțelor și se presupunea că este foarte departe de nivelul unei persoane proaste și cu atât mai mult. Einstein:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Revoluția AI: Drumul către Superintelligence 

Dar brusc s-a dovedit că nivelul unei persoane obișnuite a fost deja atins (și continuă să fie atins) în multe zone), iar la nivelul unui geniu rar (după cum au arătat competițiile cu o persoană în șah și Go), distanța s-a dovedit brusc a fi mai mică decât se aștepta:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale

Sursa: Măsurarea progresului cercetării IA

La șah, oameni remarcabili au fost depășiți acum aproximativ 15 ani, în Go - acum trei ani, iar tendința este evidentă:

CAGR ca un blestem al specialiștilor sau erori în prognoza proceselor exponențiale
Sursa: Revoluția AI: Drumul către Superintelligence 

După cum a spus odată legendarul CEO al General Electric, Jack Welch, „Dacă rata schimbării în exterior este mai mare decât rata schimbării în interior, finalul este aproape”. Acestea. Dacă o companie nu se schimbă mai repede decât se schimbă situația din jurul ei, este expusă unui mare risc. Din păcate, a părăsit mandatul în urmă cu 18 ani, iar averea lui GE s-a înrăutățit de atunci. GE nu ține pasul cu schimbările.

Amintind predicțiile despre telefon ale specialiștilor Western Union, prognozele lui Lord Kelvin, estimările pieței pentru computerele de acasă Digital Equipment și smartphone-urile Microsoft, pe fondul previziunilor lui Sechin, am justificat îngrijorări. Pentru că istoria se repetă. Și din nou. Și din nou. Și din nou.

Mulți specialiști, după ce și-au studiat domeniul la un institut/universitare, încetează să se dezvolte mai departe. Și previziunile sunt făcute folosind tehnologiile secolului trecut (în toate sensurile). În ultimii ani, am fost chinuit de întrebarea: cât de repede vor înlocui rețelele neuronale experții care nu știu să aplice CAGR? Și vreau doar să fac o prognoză și mi-e teamă să greșesc. Spre subtire, după cum înțelegeți.

Dar serios, viteza rapidă a schimbării este ca vântul. Dacă știți să setați corect pânzele (și barca cu pânze se conformează), atunci nici un vânt din față nu vă va împiedica să mergeți înainte, și chiar dacă este un vânt din spate, și chiar și cu un CAGR mare!!!

CAGR fericit tuturor celor care au terminat de citit!

DUP
Habraeffect încă funcționează! În ziua publicării acestui material, a apărut un articol despre CAGR în Wikipedia rusă! Exemplul nu a fost încă tradus, dar s-a început deja. În plus, puteți vedea este vorba de bani sau aici despre tehnologii cu elemente de păcălire a investitorilor

MulțumiriAș dori să mulțumesc sincer:

  • Laboratorul de grafică pe computer VMK Universitatea de Stat din Moscova. M.V. Lomonosov pentru contribuția sa la dezvoltarea graficii pe computer în Rusia și nu numai,
  • personal Konstantin Kozhemyakov, care a făcut multe pentru ca acest articol să fie mai bun și mai clar,
  • și, în sfârșit, multe mulțumiri lui Kirill Malyshev, Egor Sklyarov, Ivan Molodetskikh, Nikolai Oplachko, Evgeny Lyapustin, Alexander Ploshkin, Andrey Moskalenko, Aidar Khatiullin, Dmitri Klepikov, Dmitri Konovalchuk, Maxim Velikanov, Alexander Yakovenko și Evgen practic pentru un număr mare comentarii și editări care au făcut acest text mult mai bun!

Sursa: www.habr.com

Adauga un comentariu