Osservamondo

18 dicembre 2016

MIT e Stanford: abbiamo sempre meno idee buone


In un paper particolarmente deprimente, un gruppo di meta-ricercatori del MIT e Stanford dimostrano che siamo a corto di idee.

O meglio, che ci vuole sempre più gente geniale, impegnati nella ricerca, per sostenere la crescita economica come la conosciamo. Il presupposto è una versione stilizzata della crescita economica come prodotto del numero di ricercatori e il "Idea TFP", la produttività scientifica di queste persone (TFP = Total Factor Productivity).

L'esempio più illustrativo dell'efficacia dell'equazione: 


Crescita Economica = Num ricercatori   x   TFP_Idee 

 è la legge di Moore. Per chi non la conosce, si tratta dell'osservazione del caltechiano Gordon Moore che ogni due anni circa, il numero di transistor su un microchip raddoppia. Questa osservazione risale al 1965 ed è valida ancora oggi, ed è anche il motivo per cui i pc costano sempre uguale.



È un risultato straordinario, che si traduce in una crescita di 35% annuale.  Il cruccio sta nel fatto che il numero di persone impegnate oggi per rendere quei 35% di aumento densità sui chip è di 25 volte più grande che agli inizi degli anni '70, corrispondente a una crescita annuale di 6.5%.

In altre parole oggi ci vogliono 25 volte piú cervelli per mantenere lo stesso livello di produzione del 1971, quindi è 25 volte più difficile mantere la crescita stabile.



Se uso il numero di transistor come "crescita economica", e divido la sua crescita annuale (35%) per il numero di ricercatori mi viene una percentuale che rappresenta il TFP_Idee. Ovviamente questo numero varia secondo il numero iniziale di ricercatori e transistor che metto nel mio modello, ma c'è un altro numero che non varia: la decrescita del TFP_Idee, che a me viene -6.90% all'anno con i presupposti del paper, loro la danno a -7%.

Cioè si, aumentiamo tanto la densità dei chip, ma dovendo aumentare di tanto anche il numero di ricercatori questo fatto ci mangia una fetta della torta crescita. A un decline rate di 7% annuo.


I ricercatori non si sono limitati a un solo tipo di prodotto o idea, ma hanno voluto misurare l'economia totale, statunitense per dire. E hanno trovato che la crescita in PIL dal 1870 al 1930, e dal 1930 ad oggi poi misurato come Idea TFP cresce si, ma con sempre meno punti percentuali all'anno.

Questo mentre il numero di ricercatori totali è aumentato di un fattore di ca 23. Questi numeri si traducono in un rallentamento della crescita di 5.3% all'anno.







Dopodiché si sono buttati sull'agricoltura, che grazie alla sua importanza è molto ben documentata per quanto riguarda sia l'output (crop yields) che l'input in R&D. Il technology transfer della green revolution ha almeno raddoppiato, se non triplicato le raccolte per alcuni tipi di coltivazioni:


Ma per mantenere questa crescita ci vogliono sempre più ricercatori, ad oggi di un fattore di 24 per granoturco e soia, e quasi 12 per cotone, e 6 per il grano. E la crescita della raccolta è stabile o in diminuzione, per tre delle coltivazioni (soia ha una crescita stabile intorno a 1% all'anno, gli altri diminuiscono):


Anche qua, la produttività della ricerca diminuisce di ca 6% all'anno, e ci si chiede quando arriviamo a un punto in cui migliaia di ricercatori sono impegnati nella ricerca solo per mantenere la rendita al livello dell'anno precedente.

Ma i risultato più deprimenti sono quelli per le ricerche cliniche, il cancro per intenderci. Il risultato è sempre lo stesso, -6% annuo sulla crescita della "produttività" della ricerca. 

Qua l'esempio cancro al seno:


Mentre nel 1985 un trial clinica salvava 16 anni di vita per 100mila pazienti afflitti di cancro al seno (o 128 anni salvati per 100 pubblicazioni di paper sull'argomento),  nel 2006 quella cifra era scesa a poco più di 6 mesi per trial, o 8 anni per 100 pubblicazioni. Nonostante il TFP aumentasse tanto fino al 1985, la seguente decrescita in produttività è talmente alta che la media per il cancro al seno è di -10% all'anno dal 1975 al 2006.

Il paper poi procede ad altre aree dell'economia, e ovunque incontra lo stesso risultato: che nonostante la crescita esponenziale degli input lato ricerca, non si riesce a ottenere una corrispondente crescita esponenziale delle idee. I quattro ricercatori hanno trovato un half life del TFP_idee di 13 anni, e cioè che gli Stati Uniti devono raddoppiare tutti i fattori lato R&D ogni 13 anni per mantenere la crescita del PIL pro capite.




8 commenti:

  1. direi che è la classica applicazione dei rendimenti decrescenti: se metti 10 persone invece che una a cambiare una gomma non ci metti un decimo del tempo, evidentemente quello vale anche nei laboratori...

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  2. No, è un po' diverso in quanto nel modello del paper il capitale aumenta su tutta la linea, ovvero se a 1 ricercatore aggiungi altri 9 non è che questi devono condividere lo stesso computer. Nella legge dei diminishing returns invece il capitale rimane invariato. cambia solo una variabile, per esempio il numero di operai, ma questi non hanno più risorse per svolgere il lavoro, e si danno fastidio a vicenda.

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  3. A me quella del paper sembra un conclusione miope, frutto della smania econometrica di trovare causalita' in semplici correlazioni. Perche' tutto il loro pistolotto si basa su un assunto non detto, e cioe' delle idee conti solo il numero e che dunque esse abbiano tutte lo stesso valore. Per dire, Einstein ha 26 anni ha avuto quattro idee (e pubblicato quattro paper) che hanno cambiato il mondo. Per contro, le mie quattro idee da 26enne non hanno cambiato nulla.

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    1. Ma cento anni fa avrebbero cambiato qualcosa?

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    2. Forse. Forse no. Non ho francamente capito cosa c'entri col tuo discorso.

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  4. I limiti della legge di Moore però hanno fatto riscoprire cose interessanti tipo nuovi (o sepolti) paradigmi per la programmazione concorrente e i linguaggi funzionali, ad esempio. Magari la difficoltà a sostenere una tendenza porta a nuove invenzioni.

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    1. Indubbiamente, è il tema della singularity. O ci arriviamo (entro il 2045) o rischiamo di buttarci talmente tante risorse senza che questi generino idee nuove che il TFP growth si avvicini assintotitcamente a zero.

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  5. ..un'altro esempio, se mai ce ne fosse stato il bisogno, della insostenibilità di una crescita esponenziale in un ambiente finito (sia essa crescita di persone nel mondo, o crescita di consumi, o replicazione delle stesse idee e metodi nella zucca della gente). Non è molto difficile da capire, come concetto generale, quanto piuttosto è difficile da accettare. Occorrerebbe sostituire la parola "crescita" (more of the same) con "cambiamento" (something different).

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