Электричество изменило наше общество. Оно повлияло на образ жизни человека: мы получаем недорогое и безопасное освещение, стоит щелкнуть выключателем, а холодильники, стиральные машины, пылесосы и другие приборы значительно облегчают быт. Оно повлияло и на рабочие места, вдохнув новую жизнь в промышленные предприятия. Что потребовалось для этих коренных изменений? Время.

Электричество настолько распространено, что трудно представить мир без него, а ведь на рубеже ХIХ и XX веков, через два десятилетия после изобретения лампы накаливания, его не было практически нигде. В 1879 году Эдисон продемонстрировал усовершенствованную им электрическую лампочку, а всего через несколько лет запустил электростанцию Pearl Street Station на Манхэттене и осветил улицы. Однако двадцать лет спустя всего 3 % американских домохозяйств и едва ли большая доля фабрик были обеспечены электричеством (см. рис. 1.1). Еще через два десятилетия в домохозяйствах этот показатель вырос до 50 %. Период межвременья для электричества занял сорок лет.

Рис. 1.1. Распространение электричества в США

Источник: Paul A. David, Computer and Dynamo: The Modern Productivity Paradox in a Not-Too-Distant Mirror (working paper #339, Stanford University, Department of Economics, 1989), twerp339.pdf (warwick.ac.uk).

Тогда энтузиазма по его поводу было много, а реальных результатов мало. Сегодня, когда появляются новые радикальные технологии, мы склонны забывать об этом опыте. Свет зажегся, но перемены происходили постепенно. И свет ИИ зажегся тоже. Но впереди еще много работы. Сейчас мы находимся в своего рода межвременье: нам уже известны возможности технологии, но ее потенциал пока полностью не реализован – она не внедряется повсеместно. Будущее ИИ пока неопределенно. Но мы уже наблюдали подобную картину с электричеством. Поэтому, чтобы понять проблемы, стоящие перед коммерциализацией ИИ, поставьте себя на место предпринимателей 1880-х годов. Электричество – это будущее. Но как в него попасть?

Во второй половине XIX века экономику двигала энергия пара. Уголь использовался для нагрева воды, в результате вырабатывалась энергия, приводившая в движение рычаги, шкивы и ремни, а они, в свою очередь, запускали промышленные станки. По общему мнению, именно пар стал движущей силой экономической революции – крупнейшей со времен аграрного переворота. Поэтому предпринимателю, желающему зарабатывать на электричестве, сначала приходилось убеждать потенциальных покупателей в недостатках пара как источника энергии.

При сравнении преимущества электроэнергии очевидны. Пар рассеивал тепло – в этом и был смысл, но значительная его часть уходила впустую. От 30 до 85 % энергетического потенциала терялось из-за конденсата, негерметичности клапанов и трения при использовании вала и ремней для передачи энергии к станкам. Система центрального вала выглядит довольно громоздкой. Представьте источник паровой энергии, вращающий длинный трехдюймовый вал из железа или стали, который, в свою очередь, приводит в движение ремни и шкивы. Иногда валы располагались горизонтально, но на некоторых фабриках – вертикально, проходя через несколько этажей. Один такой вал мог приводить в действие сотни ткацких станков.

Самое простое применение электричества состояло в том, чтобы оно приводило вал в движение вместо пара. Бывший сотрудник компании Edison Фрэнк Спрейг оценил эту возможность и в 1886 году разработал один из первых электродвигателей. Эдисон сосредоточился на освещении, а Спрейг вовремя понял, что днем электроэнергия будет дешевой и ее можно использовать для питания моторов. Его идеи нашли применение в электрификации трамваев и строительных лифтов. Другие изобретатели внедряли электродвигатели на заводах.

Поскольку пар просто заменяли на новый источник энергии – электричество, мы называем такие решения точечными. Внедрявшие их предприниматели конца XIX века определили две группы потребителей, готовых к изменениям. К первой относились крупные предприятия с паровыми машинами. Так, в 1893 году текстильная фабрика в городе Колумбия (штат Южная Каролина) стала первой, работающей исключительно на электричестве. Энергия здесь обходилась дешевле, чем в других регионах США: ее производили турбины на Колумбийском канале, и многокилометровая проводная линия не требовалась. Другую группу составили мануфактуры, производящие одежду и ткани. Пар недостаточно чистый, и при его использовании энергия генерируется неравномерно, могут возникать перепады. Электричество позволило сгладить эти недостатки.

Поставщики точечных решений обещали снизить затраты и обеспечить некоторым фабрикантам специфические преимущества. Сразу было ясно, что это решения, готовые к использованию. Но во многих случаях их все равно было трудно продать. За счет смены источника питания можно лишь незначительно снизить издержки на электроэнергию. Но такие решения не позволяли наращивать мощность.

Если паровая машина запущена, произвольно ее уже не остановить. Чтобы станок начал работать, надо присоединить его к валу через систему рычагов, а чтобы перестал – наоборот, отсоединить. Электрический двигатель позволяет включать и выключать станки по мере необходимости, что делает их более простыми в управлении и менее требовательными к обслуживанию. Однако это означает, что количество потребляемой заводом электроэнергии зависит от условий эксплуатации. Как отмечает историк экономики Натан Розенберг, наступила эра «дискретной энергетики», когда «стало возможным предоставлять электроэнергию маленькими и более дешевыми порциями, что предотвращало ее избыточную выработку».

С точки зрения предпринимателя, ценность электричества заключалась в том, что оно сокращало потребность в энергии и вырабатывалось только тогда, когда нужно. Исходя из этого, происходили некоторые изменения в технической базе предприятий: например, для различных типов станков предусматривались различные источники питания; некоторые инженеры начали задумываться об установке электродвигателей на каждый станок. Даже если группа станков питалась от одного источника, это было очень выгодно: за электроэнергию приходилось платить, только когда оборудование работало.

Установка электропривода на каждый станок стала большим шагом вперед. В наши дни такое решение назвали бы прикладным. Вместо того чтобы просто поменять источник питания, модифицировалось все устройство (то есть приложение в современных реалиях). Более того, некоторые машины существенно уменьшились в размерах. Станки больше не крепились к центральному валу, а значит, их можно было перемещать. Не работа приходила к станкам, а станки перемещались туда, где в них была необходимость.

Однако все это в идеале. На деле же оказалось, что любой отдельно взятый станок, например сверлильный, металлорежущий или прессовый, надо полностью перепроектировать, чтобы использовать преимущества индивидуального электрического двигателя. Более того, двигатель тоже должен быть адаптирован к конкретной машине или варианту использования. Возможностей использования электроэнергии было много, но сами устройства еще предстояло разработать. К тому же внедрение одного станка с собственным двигателем снижало ценность любого мотора, питающего другие станки. Очевидно, оптимальный баланс достижим, если перепроектировать многие станки. Однако это означает создание новой системы, что требует времени.

Во времена Промышленной революции фабрики строились в расчете на использование энергии пара, которая, как мы уже знаем, вращала центральный вал, а он, в свою очередь, запускал отдельные станки через систему ремней и шкивов. С нынешней точки зрения это была одна большая машина, в которой рабочие служили всего лишь шестеренками. Глобально она представляла собой конструкцию, в которой сотни движущихся частей подключались к одному источнику энергии. Внедрение электричества не изменило ситуацию. Но появление новых устройств заставило некоторых предпринимателей переосмыслить саму концепцию предприятия. Предположим, что нет ни центральных валов, ни даже валов, предназначенных для отдельных групп машин. Как будет выглядеть фабрика, которую спроектировали с нуля, исходя из знаний о свойствах электричества?