Содержание
12 новых технологий в электронике, которые изменят наше будущее
Как следует из названия, новые технологии — это те, чьи разработки и практическое применение широко не реализованы. Они представляют собой прогрессивное развитие в различных областях, от робототехники и искусственного интеллекта до когнитивной науки и нанотехнологий.
В частности, отрасль электроники играет решающую роль в обработке сигналов, обработке информации и телекоммуникациях. Оно имеет дело с электрическими цепями, которые включают такие компоненты, как датчики, диоды, транзисторы и интегральные схемы. Проще говоря, охватывает сложные электронные инструменты и системы, такие как современные ноутбуки и смартфоны.
Первый тип транзистора был изобретен в 1947 году. С тех пор мы прошли большой путь. Один смартфон, который вы используете сегодня, содержит более одного миллиарда транзисторов.
Это только начало. Многие революционные устройства еще предстоит изобрести. Давайте выясним, что может принести нам будущее (в области электроники).
12. Цифровая технология запаха
Было проведено множество исследований в области обонятельной технологии, которая позволяет устройствам (или электронным носам) распознавать, передавать и принимать носители с поддержкой запаха, такие как аудио, видео и веб-страницы.
Первая система выделения запаха под названием Smell-O-Vision была изобретена в конце 1950-х годов. Она была способна испускать запахи во время проекции фильма, чтобы улучшить восприятие зрителей.
С тех пор многие исследовательские учреждения придумали подобные устройства. Одним из них был iSmell, разработанный в 1999 году. Он состоял из картриджа со 128 запахами, из которого можно производить различные смешанные запахи. Однако, из-за определенных ограничений, продукт никогда не был запущен в коммерческую эксплуатацию.
На выставке CEATEC 2016 компания представила носимое ароматическое устройство, которым можно управлять через смартфоны и ПК. Ему все еще предстоит преодолеть множество препятствий, включая время и распространение ароматов, а также риски для здоровья, связанные с синтетическими запахами.
11. Термальная медная стойка
Термо-медный столб — это микроэлектрическое термоэлектрическое устройство, используемое для упаковки электроники и оптоэлектроники, таких как лазерные диоды, полупроводниковые оптические усилители, ЦП и ГП.
Компания Nextreme Thermal Solutions разработала эту технологию, чтобы интегрировать функциональность активного управления температурой на уровне микросхемы. Этот метод в настоящее время используется техническими гигантами, включая Intel и Amkor, для подключения микропроцессоров и других современных чипов к различным поверхностям.
Когда ток проходит через монтажную плату, тепловая шишка вытягивает тепло и передает его другой. Этот процесс известен как эффект Пельтье, и именно так тепловой удар помогает уменьшить тепло от электронных схем.
Он действует как полупроводниковые тепловые насосы и добавляет функции управления температурой на поверхности чипа. Сегодняшние тепловые неровности имеют высоту около 20 мкм и ширину 238 мкм (диаметр).
Технология следующего поколения позволит снизить высоту тепловых ударов до 10 мкм.
10. Дисульфид молибдена
Дисульфид молибдена является неорганическим соединением, которое широко используется в электронике в качестве сухой смазки из-за его низкого трения и прочности. Как и кремний, это диамагнитный полупроводник с непрямой запрещенной зоной с запрещенной зоной 1,23 эВ.
Дисульфид молибдена является обычной сухой смазкой с размерами частиц в диапазоне 1-100 микрометров. Он часто используется в производстве эффективных транзисторов, фотоприемников, двухтактных двигателей и универсальных шарниров.
В 2017 году двумерный дисульфид молибдена был использован для создания 1-битного микропроцессора, содержащего 115 транзисторов. Он также использовался для создания 3-терминальных мемтранзисторов. В ближайшие годы это соединение может стать основой всех видов электронных гаджетов.
9. Электронный Текстиль
Электронный текстиль (или умная одежда) — это ткани, в которые встроены цифровые компоненты и электроника, чтобы обеспечить дополнительную ценность для пользователя.
Есть много других приложений, которые полагаются на интеграцию электроники в ткани, такие как технологии дизайна интерьера.
Этот тип технологии считается революционным, потому что он способен делать несколько вещей, которые обычные ткани не могут, в том числе проводить энергию, общаться, трансформироваться и расти.
Будущие приложения для умной одежды могут быть разработаны для мониторинга здоровья, слежения за солдатами и наблюдения за пилотом. Персональный и переносной физиологический мониторинг, связь, отопление и освещение могут извлечь выгоду из этой технологии.
8. Спинтроника
Спинтроника (или спиновая электроника) относится к собственному вращению электрона и связанному с ним магнитному моменту в физике твердого тела. Он сильно отличается от обычной электроники: наряду с состоянием заряда используются электронные спины для увеличения степени свободы.
Системы Spintronic могут использоваться для эффективного хранения и передачи данных. Эти устройства представляют особый интерес в области нейроморфных вычислений и квантовых вычислений.
Эта технология также используется в медицине (для выявления рака) и имеет большие перспективы для цифровой электроники.
7. Наноэлектромеханическая система
Наноэлектромеханическая система объединяет элементы электроники наноразмера с механическими машинами для формирования физических и химических датчиков. Они образуют следующий логический шаг миниатюризации из так называемых микроэлектромеханических систем.
Они обладают невероятными свойствами, которые прокладывают путь к различным применениям, от сверхвысокочастотных резонаторов до химических и биологических датчиков. Ниже приведены несколько важных атрибутов наноэлектромеханических систем —
- Основные частоты в микроволновом диапазоне
- Активная масса в диапазоне фемтограмм
- Массовая чувствительность до уровней аттограмм и субаттограмм
- Чувствительность к силе на уровне Аттоньютона
- Потребляемая мощность порядка 10 Вт.
- Чрезвычайно высокий уровень интеграции, достигающий одного триллиона элементов на квадратный сантиметр.
6. Молекулярная электроника
Как следует из названия, молекулярная электроника использует молекулы в качестве основного строительного блока для электронных схем. Это междисциплинарная область, которая охватывает материаловедение, химию и физику.
Эта технология позволит разработать гораздо меньшие электронные схемы (в наноразмерных масштабах), что в настоящее время возможно с использованием традиционных полупроводников, таких как кремний. В таких устройствах движение электрона определяется квантовой механикой.
Хотя целые схемы, состоящие исключительно из элементов молекулярного размера, очень далеки от реализации, растущая потребность в большей вычислительной мощности и ограниченность современных литографических методов делают переход неизбежным.
В настоящее время ученые работают над молекулами с интригующими характеристиками, чтобы добиться воспроизводимых и надежных контактов между молекулярными сегментами и объемным материалом электродов.
5.
Электронный нос
Электронный нос идентифицирует определенные компоненты запаха и анализирует его химический состав. Он содержит механизм обнаружения химических веществ, в том числе массив электронных датчиков и инструментов искусственного интеллекта для распознавания образов.
Такие устройства существуют уже более двух десятилетий, но обычно они дороги и громоздки. Исследователи пытаются сделать эти устройства менее дорогими, меньшими и более чувствительными.
Электронные носовые инструменты используются исследовательскими учреждениями, производственными отделами и лабораториями контроля качества для различных целей, таких как обнаружение загрязнения, порчи и фальсификации. Они также используются в медицинской диагностике и обнаружении утечек газа и загрязняющих веществ для защиты окружающей среды.
4. 3D Биометрия
Использование биометрической информации увеличивается с каждым годом, особенно в областях, связанных с банковской деятельностью, криминалистикой и общественной безопасностью.
Большая часть биометрического распознавания использует двумерные изображения.
Тем не менее несколько продвинутых биометрических методов были разработаны в последние несколько лет. Это включает в себя 3D-отпечатки пальцев, 3D-отпечатки ладоней, 3D-ухо и 3D-методы распознавания лиц.
Будь то в целях взаимодействия человека с компьютером или повышения безопасности, будет широкое применение для надежной биометрии.
3. Электронная кожа и язык
Растяжимые, гибкие и самовосстанавливающиеся материалы, которые могут имитировать свойства кожи животного или человека, называются электронной кожей. Существует широкий спектр материалов, которые реагируют на изменения давления и тепла и способны измерять информацию посредством физического взаимодействия.
Эти материалы могут открыть новые двери для полезных приложений, таких как протезирование, мягкая робототехника, мониторинг здоровья и искусственный интеллект. В будущем конструкции новых электронных шкур будет включать в себя материалы с высокой механической прочностью, лучшей способностью восприятия, рециркулируемостью и самовосстановлением свойства.
Электронный язык, с другой стороны, измеряет и сравнивает вкусы. Он содержит несколько датчиков, каждый из которых имеет различный спектр реакции, способный обнаруживать органические и неорганические соединения.
Электронные языки применяются в различных областях, от пищевой промышленности и индустрии напитков до фармацевтической промышленности. Он также используется для сравнения целевых продуктов и мониторинга параметров окружающей среды.
2. Мемристор
Концепция мемристоров была введена американским инженером-электриком Леоном Чуа в 1971 году. Он предположил возможность дополнительного нелинейного элемента цепи, связывающего магнитный поток и заряд.
Каждая электронная схема состоит из пассивных компонентов, таких как катушки индуктивности, конденсаторы и резисторы. Существует четвертый компонент, называемый мемристором — это полупроводники, используемые для создания запоминающих устройств с низким энергопотреблением.
Мемристор регулирует ток, протекающий в цепи, запоминая количество заряда, ранее прошедшего через него.
Мемристоры — это энергонезависимые компоненты, которые имеют очень высокую емкость и скорость хранения.
Патенты Memristors включают приложения в обработке сигналов, интерфейсах мозг-компьютер, реконфигурируемых вычислениях, программируемой логике и нейронных сетях. В будущем эти устройства могут быть применены для выполнения цифровой логики с применением на своем месте шлюза NAND.
1. Гибкий дисплей
Многие производители бытовой электроники проявляют интерес к гибким дисплеям: они работают над внедрением этой технологии в смартфонах и планшетах.
OLED на основе гибкой подложки (металлической, пластиковой или стеклянной) являются одним из наиболее перспективных электронных визуальных дисплеев, которые можно согнуть. Металлические и стеклянные панели, используемые в гибких ОСИД, очень тонкие, легкие, долговечные и практически небьющиеся.
На выставке CES 2018 компания LG представила первый прототип 65-дюймового OLED-дисплея с разрешением 4K, который можно катать.
Телевизор раскручивается одним нажатием кнопки, а затем убирается из поля зрения, когда в этом нет необходимости.
В сентябре 2019 года компания Samsung выпустила новый складной смартфон, который можно использовать как для планшета, так и для смартфона.
Складные устройства текущего поколения имеют много недостатков и слишком дороги. Большинство из них являются доказательством концептуальных устройств для начинающих, а не устройств, подходящих для массового рынка. Тем не менее очевидно, что гибкие дисплеи превращаются в нечто совершенно иное, что может привести к удивительным событиям во всей технологической отрасли.
РАСПП: ТОП-10 новых технологий Китая конца 2021 – начала 2022 года
2021 и 2022 года считаются периодом постпандемийной реабилитации для Китая. Тем не менее, Поднебесная не останавливается на достигнутом и внедряет больше инноваций как в промышленную сферу, так и обычную жизнь населения, активно реализуя программу Made in China 2025. Ниже представлены 10 наиболее крупных новых технологий КНР в прошедшем и настоящем годах.
Фото взято с ресурса: https://bitnovosti.com/wp-content/uploads/2020/04/DV7qdCPq.jpg
Топ-10: Высокие технологии для отделки домов
Новые технологии, такие как искусственный интеллект, виртуальная реальность и 3D-моделирование, используются на рынке домашнего декора, который, как ожидается, достигнет оценки 6 трлн юаней ($923 млрд ) в год в Китае, к 2025 году. Компания Tubatu объединилась с разработчиками программного обеспечения, чтобы предложить потребителям облачный дизайн и BIM-услуги. Искусственный интеллект используется в принятии решений и оптимизации цепочек поставок, виртуальная реальность – в проектировании и обучении, а информационное моделирование зданий (BIM), инструмент на основе 3D-моделей, используется специалистами в области архитектуры, инженерии и строительства. В китайских городах, особенно в таких мегаполисах, как Шанхай, Пекин и Шэньчжэнь, дома составляют около 70 процентов семейного имущества.
Таким образом, люди готовы платить больше за дизайн и отделку помещений, что повышает спрос на новые технологии.
Топ-9: Приложение для облегчения парковки транспортных средств
Власти Шанхая используют больше цифровых технологий, включая 5G, большие данные и искусственный интеллект, чтобы улучшить ситуацию с пробками и дорожным движением в городе. Парковка затруднена из-за дисбаланса между автомобилями и парковочными местами. Чтобы решить эту проблему, управление дорожного движения внедрило шанхайское приложение для парковки, которое до сих пор охватывает 4700 парковочных мест и предоставляет такие услуги, как совместное использование парковочных мест в торговых центрах в ночное время, назначение парковки в больницах, оплата платы после этого и парковка в транспортных узлах, таких как аэропорты и железнодорожные вокзалы. Приложение Shanghai Parking помогает парковаться ночью в торговых центрах, больницах и транспортных узлах, таких как аэропорты и железнодорожные вокзалы.
Водители могут припарковаться в больнице Синьхуа, записавшись на приём через приложение Shanghai Parking. Парковка, также затруднена в больницах, но люди могут использовать приложение, чтобы зарезервировать парковку заранее.
Топ-8: Светорассеивающая крыша солнечной теплицы
Китайские исследователи разработали крышу теплицы нового типа, разделяющую свет, которая может пропускать видимый свет, преобразуя ближний инфракрасный свет в электричество. Видимый свет с длиной волны от 400 нанометров (нм) до 780 нм имеет решающее значение для управления процессом фотосинтеза тепличных растений, но ближний инфракрасный свет с длиной волны от 780 до 2500 нм оказывает незначительное влияние на рост растений и может вызвать перегрев внутри теплицы. новая солнечная крыша может пропускать видимый свет с коэффициентом пропускания в течение всего дня 40 процентов и одновременно преобразовывать ближний инфракрасный свет в электричество, обеспечивая нормальный рост тепличных растений с меньшим потреблением энергии охлаждения.
Электричество, вырабатываемое крышей, с дневной фотоэлектрической эффективностью 6,88 процента также может обеспечить ежедневную работу теплицы.
Топ-7: Технологии для здоровья во время зимних Олимпийских игр в Пекине 2022 года
Технологии для профилактики и борьбы с коронавирусом в области здравоохранения являются одним из главных приоритетов зимней Олимпиады, поэтому передовые технологии, направленные на сокращение личных контактов и повышение эффективности тестирования COVID-19, становятся одним из главных приоритетов для организаторов. «Пластырь для подмышек», размером похожий на сим карту мобильного телефона, помогает измерять температуру тела. Сотрудники могут просто приложить умный термометр к своей коже, и данные о температуре будут отображаться в приложении на их мобильных телефонах. Также впервые будет использоваться тестирование пятен засохшей крови (DBS) – новый метод сбора биологических образцов. Он собирает образцы цельной крови для хранения и последующего анализа.
Благодаря преимуществу использования только небольших объёмов крови, удобству, надёжности и большей стабильности образцов, тестирование DBS станет мощным оружием в борьбе с допингом. В области управления замкнутым циклом для лечения пациентов будет использоваться усовершенствованная система дистанционной ультразвуковой диагностики роботов, позволяющая проводить бесконтактную диагностику «врач-пациент».
Топ-6: Автономные транспортные средства во время пандемии
В Китае до сих пор наблюдаются вспышки COVID-19. Компания WeRide поставила транспортные средства, оснащенные своей технологией автономного вождения, чтобы помочь доставить предметы первой необходимости в заблокированные ливанские общины, перевозя предметы из контрольно-пропускных пунктов, установленных на окраинах районов, в жилые комплексы. Затем местные волонтеры раздают эти вещи домашним хозяйствам. Из-за дорожных условий автономные транспортные средства могут работать без человека (резервного водителя) для обеспечения безопасности.
Беспилотная технология компании классифицируется как Уровень 4, который американская группа инженерных стандартов SAE International определяет как способность управлять транспортным средством в ограниченных условиях.
Топ-5: Переработка отходов тканей
Китай является одним из крупнейших экспортеров в текстильной и швейной продукции в мире с участием более 20 тысяч компаний. Технология, разработанная Шанхайским университетом Донхуа, оказалась эффективным способом переработки отходов тканей. Поместив отработанную хлопчатобумажную ткань в прозрачный растворитель, всего за несколько часов перемешивания она растворяется во что-то похожее на чашку воды. Затем этот раствор может быть восстановлен в целлюлозу, которую можно превратить в биопродукты, такие как медицинские повязки или защитная одежда. Задача состоит в том, чтобы сделать бизнес экологичным и устойчивым. Однако это также открывает новые возможности для этого сектора. Это привлекает многих специалистов по охране окружающей среды.
Топ-4: Передовой метод обработки ядерных активов
Обработка ядерных отходов – это заключительный этап безопасного использования ядерной энергии, из которых наиболее сложной и технически совершенной является обработка высокоактивной радиоактивной жидкости. Первое в Китае оборудование для захоронения радиоактивных жидких отходов высокого уровня, способное плавить отходы в стекло, было официально введено в эксплуатацию в Гуанъюане, провинция Сычуань на юго-западе Китая. Трудности и основные возможности такого механизма захоронения отходов заключаются в формуле консолидации с высокой инклюзивной скоростью и стабильностью, позволяющей обеспечить безопасное удержание радиоактивных материалов внутри в течение более 1000 лет. Ожидается, что годовой объём захоронения отходов достигнет нескольких сотен кубометров, а стекло, произведённое из отходов, будет захоронено в хранилище на сотни метров под землей, обеспечивая полную изоляцию радиоактивных материалов от биосферы и закладывая прочный фундамент для безопасного использования ядерной энергии в будущем.
Такой подход к обращению с отходами на сегодняшний день является самым передовым методом в мире. Ранее эту технику освоили только США, Франция, Германия и некоторые другие.
Топ-3: Деревни Taobao
Быстрое расширение трансграничной электронной торговли открыло возможности для участия малых и средних предприятий в мировой торговле. Кроме того, сами площадки электронной торговли могут стать инструментом преодоления диспропорций развития сельских и городских районов Китая. Одним из таких инструментов могут стать деревни Taobao. Деревни Taobao – это уникальный вид электронной коммерции в сельских районах Китая. Это районы, где электронная коммерция наиболее развита или сконцентрирована в сельской местности, в частности, в деревнях, где не менее 10% домохозяйств активно участвуют в электронной торговле с ежегодными онлайн-продажами не менее 10 млн. юаней. Интересной особенностью данных деревень является кластеризация. Новые деревни имеют тенденцию появляться рядом с существующими деревнями Taobao.
Кластеризация в основном происходит там, где есть хорошо развитая промышленная база, а также есть необходимая инфраструктура для электронной коммерции. Данную инфраструктуру часто предоставляет правительство, которое очень заинтересовано в возвращении молодых специалистов в сельские районы, так некоторые местные органы власти создают специальные инкубационные парки электронной коммерции.
Топ-2: 5G + промышленный Интернет
В Китае стремительно развивается инициатива «5G + промышленный интернет»: уже создано более сотни крупных промышленных интернет-платформ, более 1800 промышленных интернет-проектов 5G+, охватывающих 10 ключевых отраслей, в том числе горнодобывающую промышленность, угольную промышленность и электроэнергетику. Активизация усилий по ускорению развития промышленного интернета значительно повысит эффективность производства. К этому власти КНР стремятся, чтобы как можно скорее достичь своих климатических целей – за 14-ю пятилетку сократить потребление энергии на единицу ВВП и объем выбросов углекислого газа на единицу ВВП на 13,5 и 18%, соответственно.
В долгосрочной же перспективе это повысит конкурентоспособность промышленности Китая на мировой арене.
Топ-1: Цифровой юань
Китай успешно презентовал национальную цифровую валюту на Олимпийских играх. Цифровой юань, или e-CNY, – это электронный прототип обычного юаня, сам по себе не являющийся активом, в отличие от криптовалют. Эмиссией электронного юаня занимается Банк Китая, при этом нескольким авторизованным коммерческим банкам позволено открывать электронные кошельки пользователям. Цифровой юань также позволит властям эффективнее бороться с мошенничеством и отмыванием денег, так как в e-CNY используются блокчейн-технологии, позволяющие фиксировать каждую транзакцию. Введение в оборот e-CNY в дальнейшем также даст пользователям доступ к системе трансграничных платежей, что, в свою очередь, повысит роль юаня в качестве международной валюты.
Китай – это вторая по размеру экономика мира, где активно внедряются технологии, где венчурные инвесторы ищут интересные проекты, и где находятся многие ключевые фабрики мира.Для получения бесплатной консультации по работе с Китаем оставьте заявку на нашем сайте в форме обратной связи («Задать вопрос» в правой части страницы) или свяжитесь с нашими специалистами по почте [email protected] , а также по телефону +7 963 963-83-63. Вам поможет Наталья Сапунова, руководитель Департамента торгово-экономического сотрудничества РАСПП.
Технологии меняют нашу жизнь, но они должны изменить и то, как мы работаем
Что вы представляете, когда слышите слово «технология»? Вы думаете о реактивных самолетах, лабораторном оборудовании и подводном сельском хозяйстве? Или вы думаете о смартфонах и алгоритмах машинного обучения?
Венчурный капиталист Питер Тиль предполагает, что последнее. Когда диктор CNBC с серьезным лицом говорит, что «акции технологических компаний сегодня падают», мы все знаем, что он имеет в виду Facebook и Apple, а не Boeing и Pfizer. Для Тиля это сигнализирует о более глубокой проблеме в американской экономике, о сужении нашей веры в то, что возможно, о пессимизме в отношении того, что действительно может стать лучше.
Наше определение технологии сузилось, и он считает, что это сужение не случайно. Это механизм выживания в эпоху технического разочарования.
«Технология определяется как «то, что быстро меняется», — говорит он. «Если другие вещи не определены как «технологии», мы отфильтровываем их и даже не смотрим на них».
Тиль не сбрасывает со счетов важность айфонов, ноутбуков и социальных сетей. Он основал PayPal и Palantir, был одним из первых инвесторов Facebook, а сейчас его состояние исчисляется миллиардами. Мы разговаривали в его блестящей квартире с окнами от пола до потолка и видом на Манхэттен — дворце, построенном на богатстве ИТ-революции. Но для него очевидно, что мы переживаем длительный технологический застой. «Нам обещали летающие машины, мы получили 140 символов», — любит говорить он.
Цифры его поддерживают. Ближе всего к показателю технического прогресса экономическая профессия представляет собой показатель, называемый общей факторной производительностью, или СФП.
Это немного странная концепция: она измеряет прирост производительности, остающийся после учета роста рабочей силы и капитальных вложений.
Когда TFP растет, это означает, что то же количество людей, работающих с тем же количеством земли и техники, могут производить больше, чем раньше. Это наша лучшая попытка измерить трудно поддающийся определению набор инноваций и улучшений, которые поддерживают рост уровня жизни. Это означает, что мы выясняем, как, по известной формулировке Стива Джобса, работать умнее. Если TFP падает, то и уровень жизни тоже.
И TFP стала плоской — или, по крайней мере, еще более плоской — в последние десятилетия. С 1970 года СФП росла примерно в три раза быстрее, чем с 1920 по 1970 год. Если это звучит засушливо и технически, то моя ошибка: это означает, что мы беднее, работаем дольше и оставляем худший мир нашим внукам. чем мы иначе были бы. В Экономическом отчете президента за 2015 год отмечалось, что если бы рост производительности продолжал расти такими же темпами, как и в 1948–1973 годах, средний доход домохозяйства сегодня был бы на 30 000 долларов выше.
Роберт Гордон, «Экономический рост США окончен: краткосрочный период встречается с долгосрочным»
Чего Тиль не может до конца понять, так это почему его коллеги-основатели и венчурные капиталисты не могут видеть то, что видит он, почему они ты такой чертовски оптимистичный и самодовольный посреди очевидного, надвигающегося бедствия для улучшения человечества.
Может быть, размышляет он, это просто корысть на работе; разочарования в других сферах экономики сделали Силиконовую долину богаче, важнее и ценнее. При таком небольшом числе других достижений, конкурирующих за освещение в прессе и инвестиционные доллары, деньги и престиж текут в один сектор экономики, который стремительно продвигается вперед. «Если вы работаете в ИТ-секторе, вы похожи на фермера в разгар голода», — говорит Тиль. «И быть фермером во время голода на самом деле может быть очень прибыльным делом».
А может, это просто близорукость. Возможно, прогресс в наших телефонах отвлек нас от застоя в наших сообществах.
«Вы можете оглядеться в Сан-Франциско, и дом выглядит на 50-60 лет», — продолжает Тиль. «Вы можете оглядеться в Нью-Йорке и увидеть, что метро существует более 100 лет. Вы можете оглядеться в самолете, и он мало чем отличается от того, что было 40 лет назад — может быть, он немного медленнее, потому что уровень безопасности в аэропорту низкий. технологии и работают не очень хорошо. Однако экраны повсюду. Может быть, они отвлекают нас от нашего окружения, а не заставляют нас смотреть на наше окружение».
Но коллеги Тиля из Силиконовой долины предлагают другое, более простое объяснение. Для многих из них цифры просто неверны.
Чего Ларри Саммерс не понимает
Если и было какое-то единственное вдохновение для этой статьи, так это речь Ларри Саммерса, произнесенная в рамках проекта «Гамильтон» в феврале 2015 года. Саммерс известен своими уверенными объяснениями экономических явлений, а не его замешательство. Но в тот день он был сбит с толку.
«С одной стороны, — начал он, — у нас есть огромное количество анекдотических и визуальных свидетельств, указывающих на то, что технология оказывает огромное и всепроникающее воздействие».
Назовите это , но все знают это аргумент. Все знают, что технологические инновации меняют мир быстрее, чем когда-либо прежде. Доказательство находится в наших карманах, в которых теперь находится крошечное устройство, содержащее нечто близкое к сумме знаний человечества, и в наших детях, которые целыми днями пялятся в экраны, и на нашем фондовом рынке, где конкурируют Apple и Google. за самую высокую оценку любой компании на Земле. Как можно смотреть на все это и сомневаться в том, что мы живем в век технологических чудес?
— С другой стороны, — продолжал Саммерс, — статистика производительности за последние дюжину лет уныла. Любая полностью удовлетворительная точка зрения должна примирять эти два наблюдения, а я не слышал, чтобы они удовлетворительно примирялись.
У многих в Силиконовой долине есть простой способ согласовать эти взгляды. Статистика производительности, мол, просто сломана.
«Хотя я сторонник технического прогресса, — написал в Твиттере венчурный капиталист Марк Андриссен, — мне также кажется, что прогресс во многом носит дефляционный характер, поэтому даже быстрые технологии могут не отражаться в статистике ВВП или производительности».
Хэл Вариан, главный экономист Google, тоже скептик. «Вопрос в том, измеряет ли [производительность] не те вещи, — сказал он мне.
Билл Гейтс согласен. Во время нашей беседы он перечислил несколько способов улучшения нашей жизни за последние годы — цифровые фотографии, упрощенное бронирование отелей, дешевый GPS, почти бесплатное общение с друзьями. «То, как подсчитываются показатели производительности, не очень хорошо отражает улучшения качества обслуживания, — сказал он.
В пользу этого аргумента можно многое сказать. Показатели производительности основаны на общей сумме товаров и услуг, которые экономика производит для продажи. Но многие продукты цифровой эпохи раздаются бесплатно и поэтому никогда не имеют возможности показать себя в статистике ВВП.
Возьми карты Google. У меня дерьмовое чувство направления, поэтому не будет преувеличением сказать, что Google Maps изменили мою жизнь. Я буду платить сотни долларов в год за продукт. На практике я ничего не плачу. Что касается прямого вклада в ВВП, Google Maps способствует развитию рекламного бизнеса Google, передавая мои данные обратно в компанию, чтобы они могли более эффективно нацеливать рекламу, и, вероятно, это увеличивает сумму денег, которую я отдаю Verizon за свой тарифный план. Но это не стоит сотни долларов ни для Google, ни для экономики в целом. В результате данные о ВВП могут занижать ценность Google Maps так, как не занижают ценность, скажем, GPS-устройств Garmin.
Это, как утверждает Вариан, является системной проблемой, связанной с тем, как мы измеряем ВВП: он хорош для определения стоимости для бизнеса, но плохо для определения стоимости для отдельных лиц. «Когда технология GPS была принята транспортными и логистическими компаниями, производительность в этом секторе практически удвоилась», — говорит он.
«[Затем] цена падает практически до нуля с помощью Google Maps. Это принимается домохозяйствами. Поэтому разумно полагать, что производительность домохозяйств выросла. Но на самом деле это не измеряется в нашей статистике производительности».
Разрыв между тем, что я плачу за Google Maps, и ценностью, которую я получаю от него, называется «излишком потребителя», и это лучшая защита Силиконовой долины от мрачной истории, рассказанной статистикой производительности. Аргумент состоит в том, что мы нарушили статистику производительности в нашей стране, потому что многие из наших замечательных новых технологий бесплатны или почти бесплатны для потребителя. Когда Генри Форд начал выпускать автомобили, люди покупали его автомобили, и поэтому их стоимость отражалась в ВВП. В зависимости от того, в какой день вы проверяете, фондовый рынок регулярно признает Google — извините меня, Alphabet — самой дорогой компанией в мире, но мало кто из нас когда-либо выписывал Ларри Пейджу или Сергею Брину чек.
Вот что имеет в виду Андреессен, когда говорит, что инновации Силиконовой долины носят «дефляционный характер»: такие вещи, как Google Maps, снижают цены, а не повышают их, и это сбивает с толку наши измерения.
Другая проблема, которую поднимают скептики в области производительности, — это так называемые «ступенчатые изменения» — новые товары, которые представляют собой столь масштабные изменения в человеческом благосостоянии, что попытка объяснить их с помощью измерения цен и инфляции кажется на грани смехотворной. Экономист Дайан Койл ставит этот колодец под номером . В 1836 году, отмечает она, Натан Майер Ротшильд умер от абсцесса зуба. «Сколько мог бы заплатить самый богатый человек в мире в то время за антибиотики, если бы они были изобретены?» Наверняка больше, чем реальная стоимость антибиотика.
Возможно, предполагает она, мы живем в эпоху ступенчатых изменений — продукты, которые мы используем, становятся настолько лучше и быстрее, что обычные способы, которыми мы пытаемся объяснить технологический прогресс, перестают работать.
«Неправдоподобно, что статистика фиксирует пошаговые изменения качества жизни, вызванные всеми новыми технологиями, — пишет она, — так же, как цена антибиотика не отражает ценность жизни».
Одна проблема с гипотезой неправильного измерения: неправильное измерение всегда имело место.
«Да, цифры производительности не учитывают прироста инноваций и улучшения качества», — вздыхает Джон Фернальд, экономист из Федерального резервного банка Сан-Франциско, который тщательно изучал статистику производительности. «Но им всегда этого не хватало».
Это вызов гипотезе о неправильном измерении производительности. Нас всегда смущали потребительские излишки и пошаговые изменения. Чтобы объяснить отсутствующую производительность в последние десятилетия, нужно показать, что проблема усугубляется — показать, что потребительский излишек увеличивается, а шаг меняется глубже. Вы должны доказать, что Facebook предлагает больше потребительских излишков, чем когда-то автомобили; что показатели инфляции отслеживают переход от хозяйственных построек к туалетам лучше, чем переход от телефонов к смартфонам.
Оказывается, это очень сложный случай.
Снова рассмотрим Google Maps. Это правда, что использование приложения бесплатно. Но рост производительности, который он дает, должен проявиться и в других сферах экономики. Если мы получаем места быстрее и надежнее, это должно позволить нам делать больше вещей, проводить больше встреч, устанавливать больше связей, создавать больше ценности. Так было с автомобилями и поездами: их реальная ценность для экономики была не просто в продаже автомобилей, билетов или бензина, а в том, как они произвели революцию в нашей работе и жизни.
Или возьмем точку зрения Койла о радикальном изменении, предлагаемом антибиотиками. Есть ли в нашей недавней истории что-нибудь, что хотя бы отдаленно сравнится с достижениями медицины 20-го века? Или достижения санитарии конца 19 века? Если это так, то это, конечно, не очевидно в наших данных о продолжительности жизни: рост ожидаемой продолжительности жизни резко замедлился в эпоху информационных технологий.
Серьезное понимание ступенчатых изменений предполагает, что наши показатели производительности, возможно, упустили больше в 20-м веке, чем в 21-м.
Еще одна проблема с гипотезой неправильного измерения: она не соответствует фактам.
Гипотеза неправильного измерения также не проходит более специфические тесты. В январе Чад Сайверсон, экономист Школы бизнеса Бута при Чикагском университете, опубликовал статью , которая, выражаясь сдержанным языком экономических исследований, является сокрушительным опровержением этого тезиса.
Сайверсон рассудил, что если рост производительности систематически искажается в экономиках, зависящих от информационных технологий, то производительность будет лучше в странах, экономика которых управляется другими секторами. Вместо этого он обнаружил, что замедление производительности, очевидное в каждой развитой стране, «не связано с относительным размером информационных и коммуникационных технологий в экономике страны».
Затем он перешел к аргументу потребительского излишка.
Возможно, лучший способ оценить достижения цифровой эпохи — попытаться оценить время, которое мы тратим на такие вещи, как Facebook. Сайверсон использовал чрезвычайно щедрые предположения о ценности нашего времени и считал само собой разумеющимся, что мы будем пользоваться онлайн-сервисами, даже если нам придется за них платить. Даже тогда он обнаружил, что потребительский излишек заполняет только треть разрыва в производительности. (И это до того, как вы вернетесь назад и предложите те же щедрые предположения, чтобы полностью отразить ценность прошлых инноваций, которые увеличили бы разрыв, который должны закрыть современные технологии!)
В статье от марта года Дэвида Бирна, Джона Фернальда и Маршалла Рейнсдорфа используется другой подход, но они приходят к аналогичным выводам. «Основные «затраты» для потребителей Facebook, Google и им подобных — это не широкополосный доступ, услуги сотовой связи, телефон или компьютер, а скорее альтернативная стоимость времени», — заключили они.
«Но эта временная стоимость… сродни потребительскому излишку, полученному от телевидения (старое экономическое изобретение) или от игры в футбол с детьми».
Конечно, игра в футбол с детьми имеет реальную ценность — просто это не та ценность, которую экономисты пытаются измерить с помощью статистики производительности.
Это ключевой момент, на котором стоит остановиться: когда экономисты измеряют рост производительности, они измеряют технологические достижения, обеспечивающие экономический рост. Это говорит о том, что даже если бы мы неправильно измеряли производительность, мы бы увидели влияние технологических изменений, повышающих производительность, на другие показатели экономического благосостояния.
Вы можете представить себе мир, в котором заработная плата выглядит неизменной, но работники чувствуют себя богаче, потому что их зарплаты обеспечивают им чудеса, превосходящие их прежнее воображение. В этом мире восприятие людьми своего экономического положения, состояния экономики в целом и перспектив для их детей было бы более радужным, чем это, казалось бы, оправдывали экономические данные.
Это не тот мир, в котором мы живем.
По данным Pew Research Center , в последний раз большинство американцев оценивали свое финансовое положение как «хорошее или отличное» в 2005 году. Gallup находит , что в последний раз большинство американцев были довольны тем, как идут дела в стране, в 2004 году. В последний раз американцы были уверены в том, что жизнь их детей будет лучше, чем их собственная, в 2001 году. Черт, Дональд Трамп успешно под лозунгом «Сделаем Америку снова великой» — «снова» предполагает, что многие люди не чувствуют, что их жизнь становится все лучше и лучше.
Почему все эти технологии не улучшают экономику? Потому что это не меняет то, как мы работаем.
Существует простое объяснение разрыва между тем, насколько технологии изменили нашу жизнь, и тем, насколько они отсутствуют в наших экономических данных: они меняют то, как мы играем и отдыхаем, больше, чем то, как мы работаем и производим.
Как написал мой коллега Мэтью Иглесиас , «Цифровые технологии изменили несколько отраслей в сфере медиа/развлечений, которые занимают непропорциональное внимание к их общему экономическому значению.
Роботы не отнимают у нас рабочие места; они отнимают у нас досуг».
«Данные американского опроса об использовании времени , — продолжает он, — показывают, что в среднем американцы тратят около 23 процентов времени бодрствования на просмотр телевизора, чтение или игры. в остальном, это, безусловно, те виды деятельности, которые в 2015 году выглядят кардинально иначе, чем в 1995 году, и могут легко создать впечатление, что цифровая технология произвела революцию в жизни».
Но, как отмечает Иглесиас, в сфере развлечений и издательского дела занято гораздо меньше 23 процентов рабочей силы. Работники розничной торговли и кассиры составляют самую большую группу американских рабочих, и вам нужно только войти в ближайший к вам Gap, чтобы увидеть, как мало эти рабочие места изменились за последние десятилетия. Почти десятая часть всех работников занята приготовлением пищи, и даже самый беглый визит на кухню вашего местного ресторана показывает, что технологии также мало изменили эту отрасль..jpg)
Это часть сужения того, что считается технологическим сектором. «Если вы были пилотом самолета или стюардессой в 1950-х годах, — говорит Тиль, — вы чувствовали себя частью футуристической индустрии. Большинство людей чувствовали себя так, как будто они были в футуристических отраслях. 50 лет назад».
Сегодня у большинства из нас есть рабочие места, которые существовали 40 или 50 лет назад. Конечно, мы используем в них компьютеры, и это реальное изменение. Но это изменение, которое в основном произошло в 1990-х и начале 2000-х, поэтому и был временный рост производительности (и заработной платы, и ВВП) в тот период.
Вопрос в том, находимся ли мы во временном технологическом спаде или в постоянном.
Доводы в пользу пессимизма: последние 200 лет были уникальными в истории человечества
Самый страшный аргумент, который приводит экономист Роберт Гордон, является также и самым бесспорным из его аргументов: нет никаких гарантий постоянного экономического роста.
Нас должен удивлять прогресс ХХ века, а не относительная медлительность последних десятилетий.
Историк экономики Ангус Мэддисон, умерший в 2010 году, подсчитал, что годовой темп экономического роста в западном мире с 1 по 1820 год нашей эры составлял 0,06 процента в год — это далеко от 2-3 процентов, к которым мы привыкли. в последние десятилетия.
Сверхмощный рост последних столетий является результатом необычайного технического прогресса — прогресса такого типа и скорости, которые не были известны ни в одну другую эпоху в истории человечества. Урок этого прогресса, пишет Гордон в году «Взлет и падение американского роста» 9.0023 , просто: «Одни изобретения важнее других», а 20-му веку посчастливилось собрать несколько очень-очень важных изобретений.
Именно в 19-м и особенно в 20-м веках мы действительно поняли, как использовать ископаемое топливо для питания, ну, почти всего. «Новорожденный ребенок в 1820 году попал в мир, который был почти средневековым, — пишет Гордон, — в тусклый мир, освещенный свечами, в котором народными средствами лечили проблемы со здоровьем и в котором путешествие было не быстрее, чем на копыте или под парусом».
Правнуки этого новорожденного знали, что мир изменился:
Когда электричество стало возможным создавать свет щелчком выключателя вместо зажигания спички, процесс создания света изменился навсегда. Когда электрический лифт позволил строить здания вертикально, а не горизонтально, изменился сам характер землепользования и возникла плотность городского населения. Когда маленькие электрические машины, прикрепленные к полу или удерживаемые в руках, заменили огромные и тяжелые паровые котлы, которые передавали энергию с помощью кожаных или резиновых ремней, возможности замены человеческого труда машинами расширились до неузнаваемости. Так было и с автомобилями, заменившими лошадей в качестве основного вида внутригородского транспорта; обществу больше не нужно было выделять четверть своих сельскохозяйственных угодий для кормления лошадей или содержать значительную рабочую силу для удаления их отходов.
Потом, конечно, были медицинские достижения того времени: санитария, анестезия, антибиотики, хирургия, химиотерапия, антидепрессанты.
Многие из самых смертоносных бедствий 18-го века были просто неприятностями в 20-м веке. Некоторые, например оспу, были полностью ликвидированы. Ничто так не улучшает экономическую продуктивность человека, как сохранение жизни.
Еще поразительнее было то, как быстро все это произошло. «Хотя в 1880 году ни одно домашнее хозяйство не было подключено к электричеству, почти 100 процентов городских домов в США были подключены к 1940, и в тот же период времени процент городских домов с чистой водопроводной водой и канализационными трубами для удаления отходов достиг 94 процентов, — пишет Гордон. был газ для отопления и приготовления пищи, 58 процентов имели центральное отопление, а 56 процентов имели механические холодильники».
Гордон опровергает мысль о том, что он пессимист. а также айфоны и Теслы. Он просто говорит, что их совокупность не сводится к электричеству, автомобилям, самолетам, антибиотикам, водопроводу, небоскребам и системе автомагистралей между штатами.0003
Но трудно не впасть в пессимизм, читая его.
Гордон не просто утверждает, что сегодняшние инновации уступают вчерашним. Он также убедительно утверждает, что в ближайшие годы экономика столкнется с серьезными препятствиями, которые варьируются от старения рабочей силы до чрезмерного регулирования и высокого неравенства. Нашим инновациям придется преодолевать и это.
Основания для оптимизма
Взгляды Гордона, по меньшей мере, не являются общепризнанными. Когда я спросил Билла Гейтса о Взлет и падение американского роста , он был беспощаден. «Эта книга будет воспринята как весьма ироничная», — ответил он. «Это похоже на книгу «Наступает мир», написанную в 1940 году. Она окажется пророческой».
По мнению Гейтса, за последние 20 лет произошел взрыв научных достижений. В ходе нашего разговора он восхищался достижениями в редактировании генов, машинном обучении, разработке антител, беспилотных автомобилях, материаловедении, роботизированной хирургии, искусственном интеллекте и многом другом.
Эти открытия реальны, но требуется время, чтобы они нашли свое воплощение в новых продуктах, медицинских препаратах, инновационных стартапах.
«Мы увидим драматические последствия этих вещей в течение следующих 20 лет, и я говорю это с невероятной уверенностью», — говорит Гейтс.
И хотя Гордон прав насчет встречных ветров, с которыми мы сталкиваемся, бывают и попутные ветры. Похоже, мы не сталкиваемся с мировыми войнами, охватившими 20-й век, и у нас на миллиарды больше людей, которые образованы, связаны и работают над изобретением будущего, чем 100 лет назад. Легкость, с которой исследователи из Стэнфорда и Шанхая могут сотрудничать, должна чего-то стоить.
По правде говоря, у меня нет никакого способа разрешить спор о технологиях, которые изменят мир через 20 или 40 лет. Но если вы сосредоточены на достижениях в течение следующих пяти, 10 или даже 20 лет — а для людей, которым в ближайшее время понадобится помощь, важны именно эти достижения — тогда у нас, вероятно, есть все необходимые технологии. Чего нам не хватает, так это всего остального.
Будет ли второй ИТ-бум?
К 1989 году компьютеры быстро стали повсеместными на предприятиях и дома.
Они кардинально изменили работу многих отраслей — от журналистики до банковского дела и розничной торговли. Но было трудно увидеть ИТ-революцию, глядя на экономические цифры. Легендарный экономист роста Роберт Солоу пошутил: «Компьютерный век можно увидеть везде, кроме статистики производительности».
Так продолжалось недолго: ИТ-революция вызвала бум производительности с 1995 по 2004 год.
Урок прост и глубок: бум производительности часто отстает от технологий. Как Чад Сайверсон задокументировал , то же самое произошло и с электричеством. На рубеже 20-го века электричество изменило жизнь людей, не сильно изменив экономику. Затем, начиная с 1915 года, произошло десятилетнее ускорение производительности, поскольку экономические субъекты начали прививать электричество к своим операциям. Однако этот бум быстро пошел на убыль.
Но в случае с электрификацией был второй бум производительности, который наступил позже. Это был бум, который возник, когда фабрики, компании и целые отрасли были перестроены вокруг возможностей электричества — бум, который пришел только тогда, когда сложные организации поняли, как электричество может преобразовать их операции.
«История показывает, что рост производительности за счет технологий общего назначения может происходить несколькими волнами, — пишет Сайверсон.
Чад Сайверсон, «Повторится ли история? Комментарии к теме «Завершилась ли революция информационных технологий?»»
Может ли то же самое быть верно для ИТ?
Тайлер Коуэн, экономист из Университета Джорджа Мейсона и автор книги Великий застой , считает, что да. «Я думаю, что Интернет только начинается, хотя это звучит безумно».
На первом этапе, по его словам, Интернет был «дополнением». Это Best Buy, позволяющий вам заказывать стереосистемы на веб-сайте или в компаниях, использующих рекламу в Facebook для таргетинга клиентов. Это крупные компании, которые получают некоторый прирост производительности, добавляя некоторые ИТ в свой существующий бизнес.
На втором этапе, по его словам, будут новые компании, построенные сверху донизу вокруг ИТ, и эти компании будут использовать свою превосходную производительность, чтобы уничтожить своих конкурентов, революционизировать отрасли и продвигать экономику вперед.
Примеров предостаточно: представьте, что Amazon опустошает розничный сектор, Uber разрушает индустрию такси или Airbnb захватывает отели. А теперь представьте, что в каждом секторе экономики — что произойдет, если Alphabet выпустит беспилотные автомобили, работающие на массивах данных, организованных в Google Maps, или если телемедицина произведет революцию в сельском здравоохранении, или если МООК (массовые открытые онлайн-курсы) действительно смогут снизить стоимость высшего образования?
Это большие скачки вперед, и в большинстве случаев у нас есть или скоро будут технологии для их совершения. Но это не значит, что они будут сделаны.
У нас есть технология. Нам нужно все остальное.
Крис Диксон, венчурный капиталист Andreessen Horowitz, предлагает полезную основу для размышлений над этим аргументом. «В 2005 году несколько компаний предложили мне идею Uber, — говорит он. «Но поскольку они следовали ортодоксальному мышлению, они решили, что создадут программное обеспечение, но позволят другим людям управлять автомобилями».
Это была доминирующая идея на стадии расширения Интернета: Силиконовая долина должна производить программное обеспечение, а затем продавать его компаниям, обладающим опытом во всех других сферах бизнеса. И это работало, какое-то время. Но до сих пор это могло занять только ИТ.
«Проблема заключалась в следующем, — продолжает Диксон. «Вы создаете программный слой Uber. Затем вы стучите в дверь таксомоторной компании. Это семейный бизнес. Они не знают, как оценивать, покупать или внедрять программное обеспечение. это. И даже если вы можете сделать их клиентами, опыт будет не очень хорошим. В конце концов Uber, Lyft и подобные компании поняли, что, контролируя полный опыт и полный продукт, вы можете создать гораздо лучший опыт для конечного пользователя». (Должен отметить, что фирма Диксона является инвестором Lyft, хотя, к их вечному сожалению, они отказались от Uber.)
Дело в том, что по-настоящему воспользоваться преимуществами ИТ в компании оказывается очень, очень сложно.
Проблемы не просто технические; это кадровые проблемы, проблемы с рабочим процессом, организационные проблемы, нормативные проблемы.
Единственный способ решить эти проблемы (и, таким образом, получить прирост производительности от их решения) — создать компании, предназначенные для решения этих проблем. Однако это более сложный и медленный процесс, чем заставить потребителей переключиться с одного экрана на другой или перейти от аренды DVD к использованию Netflix.
В этом рассказе нашу экономику сдерживает не столько недостаток технологических достижений, сколько трудности с превращением уже имеющихся достижений в компании, которые могут их реально использовать.
В здравоохранении, например, более чем достаточно технологий, чтобы перевернуть наши отношения с врачами, но это смесь предвзятого отношения к статус-кво со стороны пациентов, замешательства со стороны медицинских работников, нормативных барьеров, которые отпугивают или препятствуют новым новичков, а антиконкурентное поведение со стороны действующих лиц означает, что у большинства из нас даже нет врача, который хранит наши медицинские записи в электронной форме, к которой другие поставщики медицинских услуг могут легко получить доступ и прочитать их.
И если мы не сможем сделать даже этого, как мы перейдем к телемедицине?
Великой инновацией Uber было не столько его программное обеспечение, сколько его наглость в использовании лазеек в правилах такси, а затем мобилизация довольных клиентов, чтобы отпугнуть влиятельные группы интересов и разгневанных местных политиков. В ближайшем будущем повышение производительности будет происходить за счет таких компаний, как Uber — компаний, чья компетенция связана не столько с технологиями, сколько с выяснением того, как применять существующие технологии в устойчивых отраслях.
«Оказывается, самое сложное в компаниях — не создавать технологии, а заставить людей правильно их использовать», — говорит Диксон.
Думаю, это и есть разгадка тайны, раскрытой Саммерсом. Да, нас окружают новые технологии, и некоторые из них очень важны. Но разработка технологии оказывается намного проще, чем заставить людей — и особенно компании — использовать ее должным образом.
Эта история является частью Новая новая экономика , серии о том, что 21-й век имеет для того, как мы живем, путешествуем и работаем.
Технологические изменения — наш мир в данных
Примечание. Это только предварительная коллекция соответствующих материалов.
Данные и исследования, представленные в настоящее время здесь, являются предварительными коллекциями или соответствующими материалами. Мы продолжим нашу работу по этой теме в будущем (чтобы осветить ее так же подробно, как, например, в нашей статье о приросте населения мира).
Если у вас есть опыт в этой области и вы хотели бы внести свой вклад, подайте заявку здесь, чтобы присоединиться к нам в качестве исследователя.
Мы — вид, способный производить технологии: мы способны понимать наш мир и использовать эти знания в практических целях.
Список технологий, на которые мы полагаемся каждый день, очень длинный: он включает в себя транспортные средства, которые нас перевозят, дома, в которых мы спим, лекарства, которые лечат и защищают нас, оборудование, которое мы используем для производства, инструменты для создания музыки и искусства.
, и гаджеты, которые мы используем для общения друг с другом.
Многие из разработок, на которых мы сосредоточены в «Нашем мире данных», обусловлены технологическими достижениями. Технологические изменения необходимы для удвоения продолжительности жизни во всем мире. И именно это делает возможным экономический рост и, следовательно, сокращение бедности. В этом смысле многое из того, о чем мы здесь пишем, в основном касается технологий.
На этой странице мы сосредоточимся на некоторых фундаментальных показателях технического прогресса, особенно в технологиях, которые были разработаны совсем недавно и в которых инновации происходят особенно быстро.
Очевидно, что технологические изменения не обязательно положительны. Некоторые из самых больших рисков, с которыми сталкивается человечество, связаны с технологическими инновациями.
Достижения в области вычислительной техники
Закон Мура: экспоненциальное увеличение числа транзисторов в интегральных схемах
Закон Мура — это наблюдение, согласно которому количество транзисторов в интегральных схемах удваивается примерно каждые два года.
Эта регулярность технологических изменений важна, поскольку возможности многих цифровых электронных устройств тесно связаны с количеством транзисторов. На этой странице вы найдете доказательства того, что различные технологические показатели — скорость обработки, цена продукта, объем памяти и даже количество и размер пикселей в цифровых камерах — также развиваются экспоненциально.
Этот закон уже был описан в 1965 году соучредителем Intel Гордоном Э. Муром, в честь которого он назван. 1 Ниже вы найдете знаменитый маленький график, опубликованный Муром в 1965 году. Как видите, Мур провел всего семь наблюдений с 1959 по 1965 год, но он предсказал продолжение роста, заявив: «Нет причин полагать, что он не останется почти постоянным не менее 10 лет». 2
Исходный график Мура 1965 года: «Количество компонентов на интегрированную функцию» 3
Как показывает наш большой обновленный график, он был прав не только насчет следующих десяти лет.
Удивительно, но обнаруженная им закономерность сохраняется уже более полувека.
Обратите внимание на логарифмическую вертикальную ось, выбранную для отображения линейности скорости роста. Линия соответствует экспоненциальному росту с удвоением количества транзисторов каждые два года.
Вычислительная мощность: экспоненциальный рост FLOPS и операций в секунду
Само по себе удвоение количества транзисторов каждые два года не имеет прямого значения в нашей жизни. На нашу жизнь влияет не структура этих компьютеров, а их мощность.
Эта диаграмма показывает, что вычислительная мощность компьютеров увеличилась в геометрической прогрессии. Время удвоения вычислительной мощности персональных компьютеров составило 1,5 года в период с 1975 по 2009 год.
На интерактивной диаграмме показаны более свежие данные. Здесь рост мощности суперкомпьютера измеряется количеством операций с плавающей запятой, выполняемых в секунду (FLOPS) самым большим суперкомпьютером в любой данный год.
Экспоненциальное увеличение вычислительной мощности с течением времени (вычислений в секунду) — Koomey, Berard, Sanchez, and Wong (2011)
4
Экспоненциальный прогресс в эффективности вычислений
Стоимость поддержания работы машины также имеет значение. Эффективность вычислений измеряет вычислительную мощность на единицу энергии.
Прогресс в этом отношении был очень существенным: исследователи обнаружили, что за последние шесть десятилетий потребность в энергии для фиксированной вычислительной нагрузки уменьшалась вдвое каждые 18 месяцев. 5
На этой диаграмме мы видим вычислительную эффективность различных процессоров с течением времени. Здесь эффективность вычислений измеряется как количество ватт (мера электрической мощности), необходимых для выполнения миллиона инструкций в секунду (Ватт на MIPS).
Это повышение эффективности также важно с точки зрения воздействия компьютеров на окружающую среду.
Экспоненциальный прогресс компьютерной памяти и хранения данных
Нелинейный технологический прогресс
Известные примеры технологических изменений, такие как закон Мура, описывают прогресс, который происходит с удивительной непрерывностью.
Иногда, однако, технологические изменения характеризуются очень внезапными, нелинейными изменениями. Эта нелинейность наиболее отчетливо проявляется в примерах, демонстрирующих быструю эволюцию после важных инноваций. Ниже мы включили два примера таких тенденций: начало полета человека и секвенирование генома человека.
Нелинейные технологические изменения: история полета человека
На этой диаграмме показан глобальный рекорд расстояния, установленный некоммерческими рейсами с 1800 года. Этот рекорд представляет собой максимальное расстояние, пройденное некоммерческим самолетом без дозаправки. До 20-го века люди еще не разработали технологии, необходимые для полета с двигателем. Затем, в 1903 году, братьям Райт удалось разработать первую механизированную летательную технику. Это первоначальное нововведение вызвало непрерывный и быстрый прогресс в современной авиации, при этом рекордное расстояние увеличилось почти в 150 000 раз с 0,28 км за 19 лет.03 до почти 41 500 километров в 2006 году.
Это один из примеров нелинейных технологических изменений. Человечество совершило прорыв, и в последующие десятилетия последовал стремительный прогресс.
Такие нелинейные прорывы могут произойти очень быстро и удивить даже тех, кто внимательно следит за развитием событий. История полетов тяжелее воздуха — яркий тому пример. Уилбур Райт сказал: «Я признаюсь, что в 1901 году я сказал своему брату Орвиллу, что человек не будет летать в течение 50 лет». Через два года братья добились успеха.
Нелинейные технологические изменения: секвенирование ДНК генома человека
Другим примером нелинейного технического прогресса является секвенирование генома.
Проект генома человека (HGP), целью которого было картирование полного набора пар нуклеотидов, составляющих ДНК человека (всего более трех миллиардов), длился 13 лет с 1990 по 2003 год. Это первоначальное открытие и определение последовательности генома человека стало решающим моментом в области секвенирования ДНК.