Три етапи застосування комп'ютерів
Розділ 5 Еммінга починається з ретроспективи: його 30-річна серія промов на навчальних заходах клієнтів IBM змусила його розуміти тенденції, а не просто факти. Підготовка однієї й тієї ж промови повторно вимагала від нього бути попереду поля, а не просто актуального з ним.
Він визначив три послідовні етапи того, як застосовувалися комп'ютери:
Етап 1: обмеження апаратури (розділ 3). Ранні обчислення обмежувалися тим, що машина могла зробити — пам'ять була нечисленною, цикли були дорогими, надійність була невизначеною. Застосування були обрані, щоб відповідати апаратурі.
Етап 2: обмеження програмного забезпечення (розділ 4). Оскільки апаратура вдосконалювалася, програмування стало вузьким місцем. Застосування обмежувалися тим, що можна було ефективно закодувати.
Етап 3: економіка & застосування (розділ 5). До кінця 1980-х років апаратура була дешевою достатньо & програмне забезпечення потужним достатньо, що питання стало: що повинні робити комп'ютери? Економіка & організаційна спроможність визначили, які застосування були побудовані.
Цей перехід фази важливий: кожна фаза вимагала суттєво різних навичок від практиків. Блискучий інженер апаратури з етапу 1, який ніколи не оновив свою ментальну модель, став безкорисним на етапі 3.
Найперші застосування
Обчислення почалися з астрономічного розрахунку, потім 'розрахунків чисел' у фізиці & інженерії. Раймунд Луллій (1235–1315), іспанський богослов, побудував логічну машину — перше застосування обчислень до нечислових міркувань. Джонатан Світ висміяв це у Подорожах Гуліївра (острів Лапута). Еммінг простежив цю лінію від Луллія через символічні маніпуляції до того, що стане: машинне навчання.
S-крива прийняття технології
Кожна значна технологія переходить за характерною траєкторією: повільне початкове прийняття, швидке прискорення, насичення. Еммінг назвав цей S-крива закономірність.
Етап 1 будь-якої технології: героїчна демонстрація. Невелика кількість ентузіастів демонструють, що технологія працює. Прогрес залежить від індивідуальної брилійності & терпимості до ненадійності.
Етап 2: швидке прийняття. Технологія стає достатньо надійною для загального використання. Інфраструктура будується навколо неї. Стандарти виникають. Обмежуючий фактор переходить від технічного до організаційного.
Етап 3: насичення. Технологія досягає повного проникнення на адресний ринок. Подальше вдосконалення дає спадаючу дохідність. Нові S-криві починаються для наступних технологій.
Для обчислень: етап 1 = епоха ENIAC (1940-ті–1950-ті роки), етап 2 = комерціалізація мейнфрейму (1960-ті–1970-ті роки), етап 3 = персональні обчислення наближаються до насичення (1980-ті–1990-ті роки). Еммінг писав під час переходу від етапу 2 до етапу 3 для мейнфреймів, тоді як персональні обчислення були ще на його етапі 2.
Інсайт еквівалентного продукту (спочатку викладений у розділі 2) застосовується безпосередньо тут: на етапі 2 успішна комп'ютеризація створює еквівалентну роботу, а не ту ж саму роботу. Організації, які намагалися комп'ютеризувати існуючі робочі процеси без їх перетворення, часто не вдавалися або мали гірші результати.
Визначення вашого розташування на S-кривій
Інсайт S-кривої Еммінга має практичне значення: навички & стратегії, які успішні на етапі 1 (героїчні, експериментальні, висока толеранція до відмов), відрізняються від тих, які потрібні на етапі 2 (надійна доставка, відповідність стандартам, організаційна інтеграція) & етап 3 (оптимізація, скорочення витрат, консолідація платформи).
Коли спільні дані не працюють
Еммінг розповів історію з часу проведення ним масштабного аудиту комп'ютерного центру Boeing. Керівництво Boeing вірило, що вони вирішили проблему спільної роботи: всі інженери записували б свій поточний стан дизайну на спільну стрічку. Кожен читав би з цього єдиного джерела істини. Проблеми координації б зникли.
Це не спрацювало.
Причина: коли команда проводить дослідження оптимізації (змінюючи, скажімо, площу крила & профіль, щоб мінімізувати опір), вони потребують фіксованої базової лінії, щоб вимірювати зміни проти. Якщо спільна стрічка безперервно оновлюється зі змінами від інших команд, покращення, яке команда вимірює, може насправді відображати зміну від іншої команди, вставлену між їх ітераціями — не їх власне рішення дизайну.
Рішення, яке команди прийняли на практиці: кожна група, починаючи дослідження оптимізації, робила снімок копії поточної стрічки. Вони використовували цю заморожену копію протягом свого дослідження, ігноруючи оновлення. Лише коли вони були задоволені своїм новим дизайном, вони писали назад — потім узгоджували з змінами кожного іншого.
Висновок Еммінга: ви не можете використовувати безперервно змінну базу даних для дослідження оптимізації. Оптимізація вимагає стабільного простору стану; мутабельний спільний стан вводить фантомні кореляції.
Бази даних
Комп'ютери були просуваті як рішення для організаційних проблем з даними. Еммінг був скептичним. Він посилався на системи резервування авіаліній як щирі успішні (проблема координації є реальною, модель даних проста, & послідовність строго необхідна). Але системи управління інформацією, які обіцяли керівникам 'поточний стан компанії в реальному часі', послідовно недовиконували: моделі даних були занадто складними, якість даних занадто низька, & інтерпретація занадто двозначна.
Стабільна базова лінія проти живих даних
Невдача Boeing ілюструє загальний принцип, який Еммінг мав на увазі: оптимізація вимагає стабільної функції витрат, оціненої на фіксованому просторі стану. Спільний мутабельний стан порушує вимогу простору фіксованого стану.
Цей принцип розширюється за межами програмного забезпечення. У будь-якому процесі оптимізації — бізнес-стратегія, експериментальний дизайн, навчання моделі — ізолювання змінної, яку вивчають, вимагає контролю всіх інших.
Розпізнавання закономірностей як наступна межа
До 1993 року Еммінг виявив розпізнавання закономірностей як основну наступну проблему для обчислень. Він розрізняв два типи:
Класичне розпізнавання закономірностей: порівняння входу зі збереженим шаблоном. Виявлення обличчя, розпізнавання символів (OCR), перевірка підпису. Вони допускають алгоритмічні рішення після того, як набір шаблонів визначений.
Справжнє розпізнавання: дитина розпізнає 'стілець' в тисячах різних форм, матеріалів, розмірів & орієнтацій, ніколи не бачивши більшості з них раніше. Жоден явний шаблон не охоплює узагальнення. Еммінг розглядав це як відкриту проблему — розрив між класичним розпізнаванням закономірностей & справжнім розпізнаванням не був питанням більше даних або швидшої апаратури. Це вимагало різних основ.
Він кадрував це у терміни невдачі експертних систем: дослідники думали, що можуть витягти правила рішення від експертів & закодувати їх у програмах. Експертні системи працювали в вузьких доменах, але не могли в складних, частково тому, що людські експерти використовують закономірності, які вони не можуть сформулювати. Підсвідома бібліотека закономірностей, побудована протягом років практики, не може бути витягнута через інтерв'ю.
Прогноз Еммінга (1993): справжнє розпізнавання закономірностей потребуватиме суттєво різних обчислювальних підходів. Він посилався на нейронні мережі, але був обережним — не переконаний, що тогочасні нейронні мережі закриють розрив.
Проголошення однієї й тієї ж промови протягом 30 років
Еммінг описав практику, яка дала йому більше віддачі, ніж майже щось інше в його професійному житті: проголошення однієї й тієї ж промови повторно.
Його запросили говорити на навчальних заходах клієнтів IBM приблизно в 1960 році. Він вирішив дати промову про Історія обчислень до року 2000 — тему, у якій він був щирим невизначеним, що змусило його розвивати фактичні погляди. Він дав варіанти цієї промови два або три рази на рік протягом 30 років.
Переваги, які він визначив:
Залишатися актуальним: проголошення однієї й тієї ж промови повторно змусило його регулярно її оновлювати. Він не міг дати застійну промову без того, щоб не посоромити себе перед аудиторіями, які слідкували за полем.
Розпізнавання тенденцій: процес оновлення змусив його шукати тенденції, а не просто події. Що змінилося в останньому році, & в якому напрямку? Повторне оновлення вимагало модель поля, а не просто каталог фактів.
Навичка публічного виступу: практика зменшила страх & покращила виступ. Він перестав боятися давати промови; він став полірованим спікером через повторення, а не талант.
Мережа: послідовна тема будує репутацію. Люди пов'язували його з тенденціями обчислень. Запрошення помножилися.
Його спостереження: він міг набути цю практику через удачу — але він зробив удачу, активно шукаючи можливості виступити, потім розвиваючи дисципліну, щоб систематично їх використовувати.
Усвідомлена практика & капітал кар'єри
Тридцятирічна промова Еммінга була прикладом усвідомленої практики, застосованої до інтелектуальної роботи: систематична, повторна вправа з циклами зворотного зв'язку, що будували складаючу навичку протягом часу.
Структура: (1) зобов'язатися до теми на межі вашого знання; (2) дати промову, яка змушує вас її знати; (3) отримати зворотний зв'язок (реакція аудиторії, питання, на які ви не могли відповісти); (4) оновити промову; (5) повторити.
Кожен цикл додає до моделі. Кожне оновлення змушує контакт з новими даними. Кожне питання аудиторії розкриває розрив. Протягом 30 років модель стає глибокою.
З'єднання обладнання, програмного забезпечення & застосувань
Розділи 3, 4, & 5 утворюють прогресію. Еммінг будував аргумент протягом трьох лекцій:
Розділ 3 (Обладнання): фізичні межи обмежують те, що машини можуть робити. Три закони — молекулярний розмір, швидкість світла, тепло — встановлюють стелі, які жодна інженерія не може усунути.
Розділ 4 (Програмне забезпечення): людські межи обмежують те, що програми можуть робити. Мови, спроектовані для логічної елегантності, не вдаються; мови, спроектовані для людської психології, вижившають. Шари абстракції накопичуються, кожен розв'язує біль попереднього шару.
Розділ 5 (Застосування): економічні & організаційні межи обмежують те, що будується. Технологія слідує S-кривим. Спільний мутабельний стан руйнує оптимізацію. Розпізнавання закономірностей залишається відкритою проблемою.
Об'єднуюча тема: межи зміщуються. Практик, який оновлює свою модель того, яке поточне обмеження пов'язується — & позиціонує свої навички відповідно — послідовно перевершує того, хто оптимізує для обмежень вчора.
Урок кар'єри Еммінга з 30-річної промови: проголошення однієї й тієї ж промови повторно змусило його розуміти тенденції. Механізм не був самою промовою, а циклом підготовки: що змінилося, в якому напрямку, & чому? Повторна підготовка побудувала модель, яку просте читання не могло.
Яке поточне обмеження пов'язане?
У рамках Еммінга кожна епоха має обмеження пов'язане: межу, яка, якщо б було усунено, найбільше прискорила б прогрес. У 1940-х роках: швидкість обладнання. У 1970-х роках: спроможність програмного забезпечення. У 1990-х роках: економіка & організаційна спроможність.