יום שני, 3 במאי 2010

בקרת שיוט ומשברים

בואו נסתכל לרגע על הבעיה של בקרת שיוט (קרוז קונטרול בלעז). ניקח דוגמא של מכונית שנוסעת במישור 20 מטר לשניה וכאשר מצערת הגז לחוצה ברמה מסויימת המכונית שומרת המהירות הזו. כאשר המכונית מגיעה לעליה, יש לה תאוטה של מטר לשניה בריבוע, כלומר, כל שניה היא מאבדת מטר לשניה ממהירותה אם מצערת הגז נשארת באותו מצב. ולכן, הנהג צריך ללחוץ על מצערת הגז חזק יותר, ולקבוע את התאוצה במטר לשניה בריבוע יותר וכך הוא ישמור על המהירות שלו אבל עדיין ישאר במהירות 19 מטר לשניה – על שלב ההתכנסות נוותר רק נאמר שהנהג בעצם יאיץ עוד קצת ויחזור לרמת תאוצה שבה ייצב את המכונית על 19 מטר לשניה.
פשוט וקל, ואנחנו עושים את זה כל יום בלי בעיות. אבל עכשיו נניח שיש לנו עיכוב במד המהירות והוא מראה את המהירות שהייתה לפני חמש שניות. ובכן, מה יקרה עכשיו? ניכנס לעליה, אבל עדיין המהירות שנראה במד המהירות יהיה 20, רק אחרי שש שניות מאז הכניסה לעליה נראה שהמהירות היא 19, אז נוסיף עוד מטר לשניה בריבוע בתאוצה, אבל המהירות תמשיך לרדת ל 18, אז נוסיף עוד שני מטר לשניה בריבוע. אבל אנחנו כבר נהיה בתאוצה של שני מטר לשניה בריבוע יותר ממה שצריך, אבל עדיין לא נראה את השינוי ולכן נמשיך להגביר את התאוצה – עד שנראה את השינוי ואז כבר ממש נטוס ונעבור את המהירות של 20 מטר לשניה מהר מאוד. ואז נתחיל להאיט יותר מדי מאוד ויקח לנו הרבה מאוד זמן להתכנס.
מה שאנחנו רואים הוא שככל שהתגובה לשינוי איטית יותר, כך מתרחקים יותר מהתוצאה הרצויה (20 מטר לשניה, במקרה שלנו). אומנם יש אלגוריתמים קצת יותר חכמים שמשיגים תוצאה טובה יותר, למשל, כמו שאנחנו מכוונים את המים באמבטיה, פשוט מחכים לתגובה ורק אז משנים שוב. בגדול, צריך שתהיה התאמה בין עוצמת התגובה לזמן התגובה.
ולמה כל זה מעניין אותנו? למה לכתוב על נפלאות הנהיגה בפוסט כלכלי? (כן, זה פוסט כלכלי אם לא שמתם לב). ובכן, כלכלה חופשית כמוה כבעיית בקרה מהסוג שתיארנו לעיל. ניקח לדוגמא משק שנמצא בשיווי משקל. פתאום קורה שינוי ויש עליה בביקוש למתכנתים. מה יקרה? יהיה מחסור במתכנתים ולכן שכר המתכנתים יעלה, יותר ויותר אנשים צעירים יבחרו במקצוע התכנות, שכר המתכנתים ירד (יותר מתכנתים) והשכר במקצועות האחרים יעלה (פחות מועמדים) עד שנגיע שוב לשיווי משקל – ממש כמו נהיגה במכונית.
וכמו בנהיגה במכונית, גם כאן, ככל שהתגובה יותר איטית כך המחסור יהיה גדול יותר (יורדים למהירות 15 מטר לשניה) וההתכנסות איטית יותר (כי אין דווקא פרופורציה בין עוצמת התגובה לזמן התגובה). למשל, בדוגמא שלעיל, כשנה-שנתיים אחרי עליית הביקוש, יתחיל שכר המתכנתים לעלות, תוך כמה חודשים, בוגרי הצבא יקראו בעיתונים שהשכר גבוה וכולם ירוצו להירשם ללימוד מדעי המחשב – אבל מכסת התלמידים באוניברסיטאות מוגבלת, תוך 4-5 שנים, יצוצו מכללות ואחרי עוד 4-5 שנים השוק יהיה מוצף במתכנתים. הרבה יותר ממה שצריך. וכך הגענו לשני משברים: בראשון, כשלוש שנים אחרי השינוי בביקוש יש מחסור גדול במתכנתים והשני, כ 12-15 שנים אחרי השינוי בביקוש יש עודף של מתכנתים.

מסקנות? בהמשך.

אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה