AI中国网2018-11-09 13:20:39 热度:

如何判断一个技术能否在商业上取得成功?

原标题:如何判断一个技术能否在商业上取得成功?

编者按:怎样判断一个结束是否能够在商业上成功?制造电动车和可重复使用的火箭相当容易。建造核聚变反应堆、飞行汽车、自动驾驶汽车或超级高铁系统却非常困难。这中间有什么不同?前不久,罗德尼·布鲁克斯(Rodney Brooks)在IEEE Spectrum上发表了一篇文章,提出了一个框架,可以帮助我们去理解这个问题,并能够帮助我们衡量一个技术的实现难度以及商业潜力。布鲁克斯是Rethink Robotics公司的首席技术官,这家公司在2018年10月倒闭了。 他还是 iRobot 的联合创始人。原文标题为“The Rodney Brooks Rules for Predicting a Technology’s Commercial Success”。

制造电动车和可重复使用的火箭相当容易。建造核聚变反应堆、飞行汽车、自动驾驶汽车或超级高铁系统却非常困难。这中间有什么不同?

简而言之,经验就是答案。只有通过尝试才能发现可能性和实际之间的差异。因此,即使在物理学上表明一种东西能起作用,如果甚至没有在实验室中得到证明,它离现实还有很长的路要走。即便已经有了原型,它也依旧很遥远。如果版本已经大规模部署,并且大部分必要的改进都是进化性质的,那么这种东西就有可能很快会出现了。即便如此,如果没有人想使用这种东西,它也会在仓库里枯萎发霉,不管开发它的技术人员有多热情。

因为一个错误会导致不明智的决定,所以考虑潜在的技术是容易还是难以开发的是一个必须要进行的事情。 以法国目前正在建造的国际热核聚变实验反应堆为例,估计耗资220亿美元。 如果世界各国政府想当然地认为,这种巨大的努力会带来成功,从而推动近期在商业聚变反应堆上的成功,如果他们围绕这一假设规划自己的国家能源战略,他们的公民可能会非常失望。

在本文中,我列出了一份正在进行或至少正在认真讨论的技术项目的简短清单。在每一种情况下,我都将指出那些倾向于使一项技术变得容易或难以上市的特点。

没有多少需要改变的技术

电动汽车是一项相对容易的技术,因为汽车已经大规模生产了一个多世纪。 我们有超过100年的工程经验和制造挡风玻璃、雨刷、刹车系统、轮胎、转向系统、可以上下升降的窗户、汽车座椅、底盘等等部件的经验。 就连数字化传动系统的制作经验也有20多年的经验了。

除此之外,我们已经有了完整的驾驶基础设施,包括道路、停车位、安全标准、汽车保险以及车辆和司机的许可证。因此,从内燃机汽车到电动汽车,你不必从头开始发明所有东西,然后再想出如何大规模部署它。

诚然,要以具有竞争力的价格、良好的生产范围和可靠性批量生产电动汽车,你必须非常聪明——首先,你需要好的电池——并且资本充足。但是,有很多事情你不需要改变。就这一部分而言,有很多人已经在相关组件上工作了几十年,并且有大量的专业知识来构建和组装组件。电动汽车是一项新技术,但不是一个难题。

同样,可重复使用的火箭听起来可能是革命性的,但它又有很多现有的技术。所有液体燃料火箭都来自沃纳·冯·布劳恩(Wernher von Braun)为希特勒(Hitler)制造的V - 2火箭。V - 2有高流量涡轮泵( 433千瓦!)使燃料循环以冷却发动机的部件,并且它自己携带液氧,使它可以飞越大气层。V - 2的第一次飞行发生在76年前。而且后来被大量生产。

从那时起,全世界已经开发了20多个不同的液体燃料火箭系列,其中一些系列有数百种不同的结构。Soyuz rockets是一个有52年历史的火箭系列,用20个液体推力室燃烧起飞升空。在Delta系列中,Delta IV的“重型”变体火箭并排有三个基本相同的内核,每个内核都是早期单核Delta IV的第一级。

自20世纪50年代,劳斯莱斯展示其“飞行床架”以来,利用喷气发动机推进器在地球上软着陆的技术就开始存在了。接下来的十年里,鹞式战斗机问世,它也可以垂直起降。1969年,载人火箭可以将人送到月球上,而且垂直降落。20世纪90年代,麦克唐纳·道格拉斯(McDonnell Douglas)制造了单级Delta Clipper实验火箭,即DC-X火箭,在新墨西哥州垂直起降了六次。

今天来自SpaceX的可重复使用的猎鹰火箭,在返回发射场或回收驳船进行软着陆时,使用栅格翼来操纵第一级。栅格翼背后的理论是20世纪50年代由谢尔盖·贝洛茨科夫斯基(Sergey Belotserkovskiy)在俄罗斯发展起来的,自20世纪70年代以来,装有栅格翼的火箭被用于导弹和制导炸弹以及载人联盟号飞船的紧急逃生系统。

我绝对不是说开发电动汽车或可重复使用的火箭不是勇敢、艰难和令人印象深刻的创造性工作。然而,这项工作确实建立在大量先前工作的基础上,并建立在现有的物理和商业基础设施上,所有这些都增加了成功的机会。对于将要出现的许多问题,尽管不是所有问题,都有已知的解决方案。因此,这让我们有了一些信心,我们可以估计这些技术在技术上是成功的,并且可以大规模部署。

没去过,也没到达过

然而,评估一个全新的想法却很难。 不管这些想法乍看起来多么合乎逻辑,它们什么时候、或者是否会成功还不清楚。

热核聚变反应堆就是一个例子,虽然它是一个旧的东西,但仍然是全新的,还没有完全实现。 自20世纪50年代以来,它一直处于发展阶段,在这个时期,我们已经知道,持续的核聚变是“有效”的。毕竟,太阳就是这样发光的。 66年前,随着“Ivy Mike”氢弹爆炸,人类首次实现了短暂的核聚变。 过去,未来学家自信地预测,核聚变可以在合理的时间内被用于发电,但是这种情况还没有发生。 我怀疑,现在的许多人会相信,在某一个特定的日期会实现聚变发电。

想要实现持续的核聚变,必须在非常高的压力下容纳非常热的气体。没有一个物理容器能承受这样的温度和压力。没有人相信我们已经接近解决所有的工程问题,即使在50年的工作之后。

我不需要进一步讨论这个问题了:这是一个非常困难的问题。

飞行汽车是又一个重新流行起来的旧梦想。 最初,你的梦想是在需要的时候开车沿着公路开下去,找到明确的空域,飞到目的地,然后着陆,沿着公路驶向最后一段路程。 你的飞行汽车可以让你越过道路拥堵,在这样做的时候以更快的速度航行。 这个梦想从来没有实现过,但是现在十几个创业公司正在追求这个想法,而且在过去的十几年里,投身于这个想法的工程师数量也大大增加了。

这个问题很难解决,因为飞行汽车结合了两种完全不同的工程体制。设计一种既能在地面上飞行几千米,又能适应公路和公路网对传统汽车的狭窄空间限制的东西并不简单,同时又能满足飞行和地面运输的各种安全和效率要求。优化一个体制意味着扫除另一个。

因此,今天的创业公司称之为飞行汽车的东西通常有很大的不同就不足为奇了:它们正在研发点对点的飞行汽车,大部分是电动的,一些人声称可以由普通人驾驶,而无需经过大量培训。这些车辆通常没有车轮,这意味着你需要一些其他方法到达你的飞行汽车要停下的地方,然后一旦你着陆,你需要一种方法到达你的最终目的地。

虽然飞行汽车上的这种变体不需要在道路上行驶,但它还有其他的问题:这些车辆必须以某种方式充电或加油。 作为超轻型飞机,它们不允许飞越建筑物,这种限制会阻碍它们在通勤上的作用。几乎没有受过训练的业余飞行员仍然必须遵守空中交通管制规则,并通过保险公司的检验。

还没有发生过一次公开的演示飞行,甚至没有人声称要做这件事。规则、条例和保险还没有开始实施。请不要因为这个飞行汽车的梦想成真而屏住呼吸。

障碍比看起来的要近

自动驾驶汽车可以说是目前最受期待的技术。这方面的困难,在于尝试一些没有真正先例的东西。

去年,我曾写过关于这项技术的文章,认为自动驾驶汽车可能对人类行为产生的意想不到的后果。我当时提到,行人和其他汽车的司机可能会发现自动驾驶汽车是反社会行为的诱人目标。我还注意到,自动驾驶汽车的车主可能会以他们永远不会使用普通汽车的方式使用它们,也许他们自己会屈服于反社会行为。

另一个问题就是所谓的极端情况,这种情况涉及自动驾驶汽车触及它们能力的极限。这些限制中的一些方面是不能提前知道的。我们确实知道的内容,包括汽车必须阅读和解读临时标志的条件,比如道路上的警示;法律条文;叫车服务必须弄清楚乘客被允许拥有多少控制权;以及当人类驾驶员不再能与其他人类驾驶员交流时,在并行时,汽车必须决定该做什么的情况。

自动驾驶汽车不会简单地取代有人类司机的汽车。相反,我们会建设专用车道,甚至将自动驾驶汽车用地理栅栏围成车道或整条道路,以保护它们免受人类驾驶汽车的伤害,反之亦然。此外,我们将改变接送人员、停车地点以及其他许多事情的规范。

自动驾驶汽车似乎突然取得了巨大的进步。然而,如果你回顾一下,自从恩斯特·迪克曼斯(Ernst Dickmanns)和他在慕尼黑德国国防军大学的同事在公共高速公路上测试自动驾驶货车以来的32年里,这一进展一直是渐进的。

直到去年,没有安全驾驶的真正的自动驾驶汽车才开始在公共道路上行驶——Waymo在凤凰城附近的拼车项目。Waymo ( 谷歌母公司Alphabet的子公司)正处于这一努力的示范阶段。

传感器的价格仍然需要大幅下降,如何使用汽车仍然需要解决。我们需要改变安全法规以及我们如何承担法律责任。法律要改变,态度也要改变。

当自动驾驶汽车从科学实验状态转变为商业行为时,也就得到了证明。也就是说,当汽车的制造商实际上开始从经营中获利时。起初,这些汽车将在有限的地方和市场中运行,如商场、工业园区和其他不允许人力驾驶汽车的地方。也许它们会被限制在一天中的某个特定时间段和特定的天气条件下运营。自动驾驶汽车的各种问题最终会得到解决。但是这一切都会比狂热者想象的要慢。

每一个组件都不难,但放一起就有麻烦

Hyperloop是另一项实际比看起来更难的技术。这个想法是建立一个部分抽空的管道,通过这个管道,装满人或货物的吊舱可以通过外部施加的气压或者通过使用磁感应线圈来加速。这个概念吸引了许多资本,但是从来没有真正被证明过,更不用说大规模经营了。

弄清楚如何开发管道本身——一个超稳定、气密的圆柱体,可以以直线的方式运行数百公里——就是一个问题。你还需要设计这种吊舱,它可以以接近音速的速度运送人。密封的胶囊需要一个完全独立的生命支持系统。当吊舱经过时,任何吊舱停不下来的车站都需要密封,而任何乘客上下的车站都需要得到允许。例如,必须制定紧急程序,从距离最近的车站100公里处卡住的吊舱中提取乘客,然后取出吊舱。你需要一些方法来与吊舱沟通,一种可以穿透原本可能是非常好的法拉第屏蔽的方法。

为了乘客的安全和他们的心智健全,必须开发座椅和约束装置——在剧烈加速下,坐在没有窗户的房间里的座椅上可能是很不舒服的。整个系统要考虑到地震的情况,当管道下方的构造板块移动一两厘米时,管道会发生位移。此外,还有商业模式,获得开发所需要的土地使用权等等。

你可以争辩说,Hyperloop的任何一个方面都不是很难,但是它们放到一起,就构成了一个真正的难题。许多新技术和设计必须从头开始开发,然后进行演示。在这一点上,它们甚至还没有全部被摆到台面上。

然后,在所有的技术挑战都得到了解决,并最终成功地展示出来之后,就会出现完全不同的问题。 其中一个是心理问题:把乘客哄进那些没有窗户的高速系统是一件很难的事情,至少在一开始是这样。 最后,即便是一个安全而实用的 Hyperloop,也可能无法回报投资者的资金,其投资回报时间也可能远远超出其支持者的预期。

有时候,可能只是需要更长的时间

尽管没有明显的障碍,有时即使是简单技术的进步也会慢下来。最好的例子之一是我们如何组织互联网上的地址。

互联网协议版本6(IPv6)使用了128位的地址,比前一个协议的32位 IPv4有所增加。 因此,它将网络上所有设备的潜在唯一地址数量从仅仅40亿个增加到了一个超高的7.9*1028的数字。 20世纪90年代,工程师们开发了这个新版本,因为很明显,将有更多的设备加入网络,而不仅仅是电脑,还有电表、工业传感器、交通传感器、电视机、电灯开关等等。 大量的创造力被花费在将数以万亿计的设备塞进那个微不足道的40亿个设备的地址空间上。 然而,尽管 IPv6在1996年就已经完全定义了,但它仍然没有被取代。

2010年,从IP v4切换到IPv6的目标日期是2012年。2014年,99 %的网络流量仍然使用IP v4。到2017年底,在IPv6上运行的网络流量从不到2 %到略高于20 % (对于谷歌服务的用户)不等。显然IPv6是一项正在进行的工作——进展缓慢。

指出使一种技术比另一种技术更难实现的差异时,我并不是在宣扬技术失败主义。我只是建议我们正确地衡量下一件大事件的难度。如果这个想法建立在实践经验的基础上,那么保持谨慎的乐观主义是合理的。如果没有,那就不要乐观了。希望是一种稀缺的东西;我们不应该浪费它。

原文链接:http://spectrum.ieee.org/at-work/innovation/the-rodney-brooks-rules-for-predicting-a-technologys-commercial-success

编译组出品。编辑:郝鹏程

欢迎关注微信公众号:人工智能报;合作及投稿请联系:editor@cnaiplus.com