第四次产业革命：为什么是自动驾驶？

时间：2021-07-06 18:16:46 来源：

本文系基于公开资料撰写,仅作为信息交流之用,不构成任何投资建议。

我们这代人,最大的幸运之一,是将亲历发生在中国的第四次产业革命。

这是一种周期性必然,奇点已经显现:

从时间轴上看,1947年晶体管的诞生,最终造就了以集成电路/计算机为主要创新集群的第三次产业革命——也被称为信息革命。74年后的今天,互联网已经渗透到世界每个角落。数字经济作为全球性支柱产业,2020年规模达到31．8万亿美元,占比GDP总量的37．5%。

截至2020年,数字经济投资回报率是非数字经济的6．7倍,即使不考虑疫情的催化——根据边际效益模型测算,至多再有5年,数字经济与GDP总量比值将超过50%,进入生命周期的成熟期。这也意味着,持续一个多甲子的信息革命,即将完成它的主要历史使命。

从现实基础看,2020年,中国数字经济规模为39．2万亿元,占GDP比重为38．6%,位居美国之后排名世界第二。垄断了互联网公司全球前20强的中美,将是最早穿越信息革命的两个国家,在进入新产业周期的技术势能储备上,二者有着各自比较优势:我们的优势是信息数据,AI、5G、新能源等先进生产力,以及制造业全产业链间的耦合能力;后者的优势是先进制程半导体技术。

在摩尔定律制约下,半导体技术的代际差距,将像过去10年的面板产业一样,被逐渐拉近甚至填平。退一步讲,无论从历史规律上还是常识角度看,产业革命均肇始于商业信息密度最高的国家,纵使有美国一个名额,中国也不会失去这个机遇。

更为核心的事实依据还在于,根据熊彼特的破坏式创新理论,引发新一轮产业革命的导火索已经被引燃——第四次产业革命,将是智能化革命;奇点已经临近,以自动驾驶为代表的智能混合技术创新集群正在呼啸而至绽放在我们身旁。

这将是本文的主体内容,我们以下展开。

01

产业革命的本质:追光

1905年,还在瑞士伯尔尼专利局担任三级技术员的阿尔伯特·爱因斯坦连续发表了5篇震古烁今的学术论文,其中之一就是《狭义相对论》。10年之后的1915年,在狭义相对论基础上进一步统一了引力之后,爱因斯坦作就《广义相对论》,并于次年发表。自此,人类对于客观世界的改造路径以及对宇宙的认知,被这位36岁的“科学怪人”所照亮。

相对论有三条基石原理:光速不变原理、狭义相对性原理与等效原理。相对论的系统性固然晦涩深奥,但这三条原理之于普通人并不难理解:

◆光速不变:无论在何种惯性参照系中观察,光在真空中的传播速度都是一个常数,这个数值约合30万公里/秒;同时光速无法被超越。

◆狭义相对性:在任何惯性参考系中,所有物理定律都是一样,不存在绝对空间。

◆等效原理:引力的效果与加速度的效果是等效的,在同等引力场内的参考系中的物理规律,是完全一样的。

注:简单理解,惯性参考系就是没有加速度(引力)的参考系。故而狭义相对论是广义相对论的一种特殊状态。

基于这三大基本原理,很多神奇的效应、现象与预言逐渐被我们捕获:钟慢效应、尺缩效应、核聚变、时空扭曲、引力波、宇宙大爆炸与膨胀、奇点与黑洞、暗物质……

回归产业经济视角,这三条原理,基本(至少截至目前)框定了人类科技树的一个极限高度:无论怎么改变参照系,一重底层逻辑均在于,我们改造客观世界的速度势能都是为了无限迫近光速(被寄予厚望的量子力学也无法改变这一点,量子纠缠无法传递信息)。

相对论作为人类迄今科技文明唯二最高框架之一,站在这一平台之上,回溯、解构并瞭望近现代产业经济的整体脉络,我们的整个视野便就明朗清晰起来:

从通俗意义上讲,18世纪60年代以来人类社会所经历的3次产业革命,本质都是基于光速坐标,在时空维度的相对性扭曲式裂变延展。每一次产业革命之后,我们对于物理极限的探索,都在光速坐标系内踽踽前行一个微小的刻度——对此,可以通过数字对比方式,直观地理解我们所处的时空位置:

▲光速:30万公里/秒,活动范围—宇宙;

▲以脚代步:博尔特瞬时速度12．5米/秒(无法持续);活动范围—村落;

▲农耕时代马车:2．78米/秒;活动范围—城乡;

▲第一次产业革命:蒸汽机车22．22米/秒,活动范围—国内;

▲第二次产业革命:内燃机车68．05米/秒,电动机车144．44米/秒(高铁当前理论极速),民用客机647．22米/秒(协和超音速);活动范围—国际;

▲第三次产业革命:人造卫星、航天飞机与目标飞行器(天宫一号)7900米/秒(第一宇宙速度);活动范围—太阳系内近地空间。

▲截至目前,人类最快飞行器是帕克太阳探测器,它的最大速度为接近200公里/秒(需要说明的是,这一速度的实现是引力的“弹弓效应”赋予,而非绝对的人类能源动力技术)。

200公里/秒VS30万公里/秒,也就是说,在实体时空维度里,基于光速坐标,人类的科技文明进程目前只达到了已知的1/15000。

三次产业革命,迈出了科技星辰大海征程的“万里长征第一步”。但作为人类,不必妄自菲薄的是,在260多年的时间里,从2．78米/秒的马车时代到200公里/秒的空间航行先导时代,我们已经完成了16个多指数级别的科技文明迁越。

图:指数级增长是指以2^n的速度增长。来源:百度百科

更重要的是,这只是实体时空维度内的成就。而基于光速坐标,在虚拟时空维度的裂变,近百年以来,已经接近一个新文明的高度:

基于库伦、安培、法拉第等先驱的持续探索,麦克斯韦于1865年推导出“麦克斯韦方程组”揭示了电磁波的存在,后于1887年被赫兹通过实验捕获(证实),电磁波最终成为人类世界信息传输的媒介载体,并在此技术上诞生了电报、电话、电视、智能手机、互联网与移动互联网(这也可以推演出,如果只是单纯的万物互联——即物联网,也只是第三次产业革命的余波,并不会构成产业革命式变革),造就了我们所处的这个五彩斑斓的时代。

目前,电磁波在特定物理距离内的传播速度正在无限逼近光速——在实验室内,信息在光纤网络中的传播速度已能达到光速的99．7%。

当然,在现实环境下,电磁波传播速度相比光速的99．7%还有相当距离——比如我们当前民用的1000兆光纤,信息传播速度只相当于光速的1/10000(当然下载速度还远达不到)。

不过万兆光纤技术的商用其实也已成熟,可以预期的是,为了配合5G智能生态的演进,其将在未来两三年内广泛推广(比如8k电视显示技术即需要万兆带宽匹配,日本为了配合东京奥运会,已经推出万兆宽度服务,月服务费约合人民币400元左右),届时商业数字信息理论传播速度将达到光速的1/1000(5G的理论峰值速度可达到20Gbps,相当于光速的1/500,但需要更先进光纤网络的配合)。

从1/10000光速到1/1000光速,这是3个多指数级的跃迁,我们正在跨越这个临界点,而这样的事实寓意重大:上文可见,从前三次科技革命的历史经验看,基本上在光速坐标上每迁跃2-3个指数级(相当于4-8倍),就意味着一场产业革命的爆发。

另从客观事实角度审视,实体时空的科技进程目前被锁死在1/15000处,人类能源动力绝对速度的下一个指数级迁跃,理论上要寄望于电推进系统的新奇点到来以及可控核聚变的实现,抑或未知新能源的显现。

实体时空的1/15000VS虚拟时空的1/1000,这意味着,新一轮的科技革命将指向后者对前者的平权赋能,亦即处理信息能力具有指数级强势的智能算力对相对弱势(这是一种接近于绝对的相对)的人体算力的平权赋能——进而我们便不难推演出,AI+5G(甚至6G,保守测算6G相对5G也将有一个指数级的进步),将是第四次产业革命那根导火索。

02

为什么是自动驾驶,为什么是Robotaxi?

一个基本常识是,经济是其技术的表达,当技术集合在一起,由此创造一个组织结构进行决策、生产、销售、服务,并由此创造了我们称之为“经济”的产业及社会活动。

故而,产业经济出现重大的正向转折及至发生产业革命,一个基本且核心特征是具备颠覆原产业模型的重大技术(或技术群组)的出现以及成熟,以淘汰旧的技术和生产体系,并建立新的生产体系。这既是马克思主义哲学对生产力与生产关系的部分论述内容;也是熊彼特所说的“创造性破坏”理论——即“新的生产函数的建立”,也就是经济学意义上的创新。

熊彼特认为“创造性破坏”(创新),是穿越康波周期、走出经济萧条直至再度繁荣的必由之路。这也成为当今全球产经业界的基本共识。

这一理论,展开来说,主要有以下几个基本观点:

△创新是生产过程中的内生结果。

△创新是一种“革命性”变化。

△创新的过程也是毁灭的过程。

△创新是经济发展的本质规定,而非人口和资本的增长所导致。

△创新的主体是“企业家”。

以这一理论为参照,蒸汽机—内燃机—计算机—互联网,这些技术的诞生以及各自孕育的商业形态,无不遵循同样的逻辑。

所有这些逻辑里,最为内核一条的特质还在于:生产力水平至少呈现2-3个指数级以上的增长;生产关系瓦解并重构,并产生出4-9个指数级的商业增量效应(不考虑通胀水平)。

——前者(生产力)我们已经在第一章节归纳,关于后者(生产关系),系以完整经历过3次产业革命的英国为例归纳得出:

●1860年第一次产业革命结束,第二次产业革命开始时,名义GDP为812百万英镑;

●1940年第二次产业革命结束,第三次产业革命开始时,名义GDP为13303百万英镑;

●2020年第二次产业革命即将结束,第三次产业革命即将开始时,名义GDP为2110000百万英镑。

以上,812之于13303是4个指数级的增量,13303之于2110000,是8个多指数级的增量。以此可见,一个指数级的生产力跃迁,至少可以带来两个指数级的生产关系增量空间。

其中值得指出的是,过去10年,该国名义GDP增速逐渐滑落至2%以内,屡创过去60年新低,这也证明第三次产业革命的动能正在逐步消退,全球经济正在拐入衰退甚至萧条。

全球经济时钟正在指向衰退及萧条周期,这也注定需要基于颠覆性技术的全新增量商业模型接棒扛鼎。检视当今人类在产业经济领域的工具箱,AI技术以及基于AI技术的混合智能商业生态已经表现出了这样的潜能。

关于AI为何能将延续继“蒸汽机—内燃机—计算机—互联网”之后的产业经济使命问题,我们继续代入“创造性破坏理论”的5要素:

1． AI是人类生产过程内生的结果:一则从技术脉络视角上看,它是基于计算机平台的自然延展;二则从产业供需视角上看,随着人类物理世界被互联网数字化,所产生的天量数据很难依靠人工手段处理,在这一点上具有深度学习能力的智能机器的出现是历史必然——换言之,数据相当于马铃薯,有相关历史常识的人都知道,马铃薯是人类物质社会的一个奇点,造就了人口的爆炸式增长,而数据则正是人类数字化社会的那个奇点,将造就智能机器的爆炸式繁衍。

2． AI是一种革命性的变化:这种革命性其实正方兴未艾,当前仍是弱人工智能时代。但即使这样,我们通过几个简单的案例,也可以直观理解其革命性所在:AlphaGo碾压人类围棋冠军;特定场景下,百度L4级别无人驾驶AVP技术的商业化落地;AI当前在抵御疫情所用的mRNA疫苗开发中不可取代的作用——研发时长从10年缩短到11个月,恰符合2-3个指数级的生产力迁越水平。

3．创新也是毁灭:最典型的趋势案例是Robotaxi对网约车的取代效应,这一点,我们会在后文着重展开。

4．关于AI从属于经济发展的本质规定,且创新主体是企业家等两个要素,基本属于常识,或不需要赘言论述了。

尽管AI纵有千般好,且被公认是一项颠覆性技术,但它在过去60多年,所经历的3次凛冬,尚难以使最广泛公众对它产生“共情”,以至于我们在全球范围内具有领先优势AI公司百度,以及在垂直领域具有比较优势的“AI X小龙”们,不是被冷眼相待,便是融资逐步遇冷。

凛冬也好,冷眼也罢,阻碍AI进入寻常百姓心智的,实际还是它的商业化问题。好在,这个冰封时刻已经过去了,AI的商业化奇点已经来临,它就是自动驾驶——如果需要更精准一些,就是Robotaxi。

自动驾驶是AI的具体商业化表达,其中Robotaxi是自动驾驶最具社会与经济价值的商业形态,具有典型的创造性、破坏性与不可逆性。

对此,哥伦比亚大学AI实验室主任胡迪．利普森在其与另一位业界专家合著的《无人驾驶》一书中,有着理性的比较式研究,并提出了“零原则”原理:

根据该原理可知,撼动传统行业的新兴科技都有一个共同特点:一项或多项生产工作的成本将降至几乎为零。遵循该原则的技术推出几年后,产生了极大的行业影响,最终成为行业革命导火索。

蒸汽机做到了这一点,计算机也做到了这一点,这一次轮到了自动驾驶,轮到了Robotaxi。根据胡迪．利普森的梳理,具体而言,自动驾驶以及它的子集Robotaxi,可以将4项昂贵的社会及生活成本减至接近零:

1．接近零伤害。以美国为例,每年因交通事故导致的医疗成本以及工薪损失超过500亿美元,自动驾驶可以将这一数字减少趋近于零。最重要的是,数以百万人的生命,因此挽救。

2．接近零技术。自动驾驶汽车去除了一项客运或货运的成本:工资。

3．接近零耗时。自动驾驶将驾驶时间减少至零。以美国为例,人均驾驶时间为3小时/天,每年耗在拥堵上的时间是63小时。这些时间最终都可以用于工作或生活。

4．接近零尺寸。自动驾驶汽车事故可能性小,因此车型更小,重量更轻。自动驾驶货运车只需要与所运输的物品大小一致即可。