שלב מיצוי ההתרחבות (Scaling Plateau) מתרחש כאשר טכנולוגיה, שיטה או פרקטיקה תרבותית, שהשתפרו בהתמדה באמצעות הגדלת גודל, מורכבות או קלט של משאבים, מגיעים לנקודה שבה הרחבה נוספת מניבה תועלת מועטה או לא מניבה תועלת כלל. ברגעים אלה, המודל הבסיסי, שבעבר הבטיח רווחים בלתי מוגבלים, מתחיל להראות תשואות פוחתות, מה שמאלץ את העוסקים בתחום או להתעדן במסגרת הפרדיגמה הקיימת או לאמץ גישה חדשה לחלוטין.
בתחום ההיסטוריוגרפיה, שלבי מיצוי ההתרחבות מוכרים כשלבי מעבר בין תקופות של חדשנות מהירה לבין תקופות של התגבשות או שינוי פרדיגמה. הם נצפו בטכנולוגיה צבאית, בייצור, במערכות מידע, ואף בתחום הרעיונות. מאמרו של קאל ניופורט ב"ניו יורקר" שכותרתו "What If A.I. Doesn’t Get Much Better Than This?" משתמש בדוגמה של בינה מלאכותית כדי לתאר מקרה עכשווי. בתחילת שנות ה-20 של המאה ה-21, רבים הניחו שהגדלת גודלם של מודלי AI והזנתם ביותר נתונים יספקו שיפורים אקספוננציאליים ללא הגבלה. התוצאות מהשקת GPT-5 ומערכות דומות העידו אחרת, וחשפו שיתכן שקצב ההתרחבות משתטח וכי טכניקות של ליטוש (refinement), ולא התרחבות בכוח ברוטלי, עשויות להגדיר את השלב הבא.
היסטוריונים כמו תומאס ס. קון, ג'ואל מוקיר ודיוויד אדג'רטון הראו שרגעים אלה אינם חריגים אלא מאפיינים חוזרים של התפתחות טכנולוגית ותרבותית. הם מופיעים כאשר הרווחים הקלים מוצו, כאשר צצים אילוצים כלכליים או פוליטיים, או כאשר חדשנות פורצת דרך משנה לחלוטין את כללי המשחק. חקר מעברים כאלה מאפשר לנו לזהות דפוסים, לצפות האטה ולזהות מתי נדרש שינוי אסטרטגיה כדי לשמר התקדמות.
מה המשמעות כשעקומת ההתרחבות (scaling curve) מפסיקה להשתפר?
כאשר עקומת ההתרחבות מפסיקה להשתפר, הדבר מסמל שהאסטרטגיה של הוספת עוד משאבים, גודל או מורכבות למערכת כבר לא מניבה רווחים משמעותיים. בהיסטוריה הטכנולוגית, שינוי זה מסמן לעיתים קרובות את המעבר משלב של התקדמות מהירה וכמעט צפויה לשלב של קיפאון או שינוי מצטבר. התשואות הצפויות מהשקעה נוספת פוחתות, והחדשנות חייבת לעבור לכיוון של אופטימיזציה, אינטגרציה או שינוי בעיצוב הבסיסי. היסטוריונים וכלכלנים מזהים רגעים אלה כנקודות החלטה קריטיות, מכיוון שהן קובעות אם תחום מסוים יסתגל וימצא מסלול חדש או ייכנס לתקופה ממושכת של דעיכה.
מדוע מגבלות פיזיות גורמות לשלב מיצוי ההתרחבות?
מגבלות פיזיות נוצרות כאשר החומרים, חוקי הטבע או התנאים הסביבתיים המעורבים במערכת אינם יכולים לתמוך בהגדלות נוספות מבלי להיתקל בהתנגדות בלתי ניתנת להתגברות. לדוגמה, חוזק המתיחה של אבן ומלט בביצורים מימי הביניים הציב גבול לגובהם ועוביים של הקירות הרבה לפני שתותחי אבק השריפה אילצו לחשוב מחדש על תכנון הגנתי. במחשוב המודרני, החום שנוצר על ידי טרנזיסטורים ארוזים בצפיפות עצר בסופו של דבר את העלייה המתמדת במהירויות השעון שתוארה על ידי חוק דנארד (Dennard Scaling). בשני המקרים, הגבול אינו חוסר יצירתיות אלא האילוצים הבלתי ניתנים לשינוי של הפיזיקה, הדורשים גישה חלופית במקום הרחבה נוספת.
כיצד אילוצים כלכליים ופוליטיים מאטים את ההתקדמות?
גם כאשר טכנולוגיה יכולה תיאורטית להמשיך להשתפר, שיקולים מהעולם האמיתי לעיתים קרובות מטילים מגבלות. אילוצים כלכליים כוללים עלויות הולכות וגוברות שגדולות מהתועלת של רווחים שוליים, כפי שנראה בתוכנית אפולו לאחר הנחיתה על הירח. אילוצים פוליטיים צצים כאשר סדרי העדיפויות של ממשלות, סוכנויות מימון או בעלי עניין בעלי השפעה עוברים לאג'נדות אחרות. פרויקטים גדולים המסתמכים על השקעה ציבורית פגיעים במיוחד לשינויים כאלה, וההיסטוריה מראה כי לאחר שמומנטום ותקציבים מצטמצמים, נדיר שההתרחבות תחזור לקצב הקודם.
מה קורה כאשר המודל המקורי הופך מיושן?
מודל מקורי הופך מיושן כאשר ההנחות שעליהן הוא בנוי כבר אינן תקפות לאור ראיות, שיטות או טכנולוגיות חדשות. המערכת האסטרונומית של תלמי תפקדה במשך מאות שנים על ידי הוספת אפיציקלים כדי להתאים לתנועת כוכבי הלכת שנצפתה, אך היא הפכה למסורבלת ופחות מדויקת בהשוואה למודל ההליוצנטרי שהחל להתפתח. בהנדסה וייצור, עיצובים ישנים עשויים להתמיד מעבר לנקודה האופטימלית שלהם בגלל עלויות שכבר שולמו (sunk costs) ואינרציה מוסדית, אך ברגע שההתיישנות ברורה, התרחבות מתמשכת במסגרת זו מניבה תועלת מועטה. המעבר למודל חדש לעיתים קרובות מייצר קפיצת מדרגה בביצועים ששיטת ההתרחבות לבדה לא יכלה להשיג.
מדוע גורמים חברתיים ותרבותיים מגבילים את ההתרחבות?
קבלה חברתית ונורמות תרבותיות ממלאות תפקיד מכריע בקביעת המידה שבה טכנולוגיה או שיטה יכולות לצמוח. ההתנגדות הציבורית לכוח גרעיני לאחר תאונות גדולות היא דוגמה מודרנית לאופן שבו תפיסה תרבותית יכולה לעצור התרחבות טכנולוגית ללא קשר ליישימות טכנית. במאות קודמות, דוקטרינות דתיות או פילוסופיות יכלו להגביל חקירה מדעית, שכן הדבקות הסכולסטית לפיזיקה האריסטוטלית עיכבה את אימוץ שיטות אמפיריות באירופה. מגבלות תרבותיות כאלה דורשות לעיתים קרובות שינויים בהבנה הציבורית, בחינוך וערכים לפני שההתרחבות יכולה להתחדש או שפרדיגמה חדשה יכולה לתפוס אחיזה.
מה היה שלב מיצוי ההתרחבות בלוחמת המצור בימי הביניים המאוחרים?
שלב מיצוי ההתרחבות בלוחמת המצור מתייחס לתקופה שבין המאה השלוש עשרה והחמש עשרה, שבה האסטרטגיה ההגנתית הרווחת של בניית קירות אבן עבים וגבוהים יותר החלה לאבד מיעילותה. במשך מאות שנים השקיעו שליטים משאבים עצומים בבניית טירות בהנחה שמסה וגובה מוגברים יבטיחו עמידות בפני פריצה. מודל זה החל להיכשל עם הכנסת תותחי אבק שריפה לאירופה, שהפכו קירות מסורתיים לפגיעים להפצצה מתמשכת. אף על פי שנעשו ניסיונות לחיזוק מצטבר, כמו הוספת סוללות עפר או חיזוק שערים, התאמות אלה לא יכלו להחזיר את היתרון הקודם. הלקח להיסטוריונים ומהנדסים צבאיים הוא שהתרחבות של מודל ישן מגיעה לנקודה שבה טכנולוגיה פורצת דרך משנה לצמיתות את מאזן ההתקפה וההגנה.
מדוע הגדלת תותחים הפסיקה לשפר את תוצאות המצור?
במאות החמש עשרה והשש עשרה, התותחים הגדולים הראשונים (bombards) נחגגו ככלי מצור מכריעים המסוגלים לשבור את הביצורים החזקים ביותר. הציפייה הייתה שהגדלת הגודל והקוטר תמיד תקצר מצורים ותבטיח הצלחה. בפועל, תותחים עצומים היו איטיים להובלה, דרשו צוותים גדולים וירו בקצב איטי בהרבה מארטילריה קטנה יותר. הופעת מבצרי כוכב ובסטיונים זוויתיים ניטרלה עוד יותר את השפעתם על ידי הסטת פגזים נכנסים. עד סוף המאה השש עשרה, צבאות העדיפו יותר ויותר תותחים קלים וניידים יותר שיכלו להסתגל לתנאי קרב משתנים. זה ממחיש כי מעבר לנקודה מסוימת, גדול יותר אינו טוב יותר, וניידות ודיוק יכולים לגבור על כוח גולמי.
מה גרם לצוואר הבקבוק של העתקת כתבי יד לפני הדפוס?
לפני אמצע המאה החמש עשרה, ייצור ספרים הסתמך על העתקה ידנית על ידי סופרים במנזרים, אוניברסיטאות וחדרי העתקה עירוניים (scriptoria). ההנחה הייתה ששכירת יותר סופרים ושיפור הכשרתם יכולים לענות על הביקוש הגובר לטקסטים. במציאות, התהליך התמודד עם מגבלות בלתי נמנעות בזמינות עבודה, במהירות העתקה, בשיעורי שגיאות ובעלויות. ככל שגדלו האוריינות והתיאבון ליצירות לימודיות ודתיות, אילוצים אלה הפכו לגלויים ושיבשו את התהליך. מכונת הדפוס שהוצגה על ידי יוהאן גוטנברג בסביבות 1450, החליפה את מודל ההתרחבות-על-בסיס-עבודה בייצור ממוכן, הכפילה את התפוקה תוך סטנדרטיזציה של האיכות ושינתה את זרימת הידע.
מדוע "העבודה הגדולה" של האלכימיה (alchemy’s Great Work) מעולם לא הגיעה להצלחה?
במשך רוב ימי הביניים ועד המאה השבע עשרה, אלכימאים ברחבי אירופה, המזרח התיכון ואסיה שיכללו טכניקות, מכשירים ומערכות תיאורטיות במרדף אחר אבן החכמים (the philosopher’s stone). האמונה הייתה שעם מספיק ליטוש פרוצדורלי וטוהר חומרי, ניתן יהיה להפוך מתכות פשוטות לזהב ולחשוף את סודות חיי הנצח. למרות מאות שנים של מתכונים שנצברו ותנורים משופרים, ההנחות הבסיסיות היו פגומות, ושום כמות של איטרציה לא הניבה את התוצאות המובטחות. ככל שהכימיה המוקדמת התפתחה, היא שינתה את ההבנה של החומר וזנחה את ההנחות המטפיזיות של האלכימיה. זוהי דוגמה מובהקת לליטוש אינסופי במסגרת מודל פגום שלא מצליח לייצר פריצת דרך, המדגישה את הצורך בשינוי תפיסתי ולא בהתרחבות מתמשכת.
מדוע מהירות התעופה הגיעה לשלב מיצוי התרחבות לאחר שנות ה-60?
מהימים הראשונים של האחים רייט ועד הצגת הקונקורד ב-1976, מהירויות התעופה המסחרית עלו בהתמדה. הקונקורד העל-קולי נראה כמבשר עידן שבו מטוסי נוסעים ימשיכו להיות מהירים יותר ויותר. במקום זאת, מציאות כלכלית, צריכת דלק גבוהה, קיבולת נוסעים מוגבלת וההשפעה המשבשת של בומים על-קוליים הגבילו את המקומות והדרכים שבהם מטוסים כאלה יכלו לפעול. בתחילת שנות ה-2000 הקונקורד יצא משירות, והתעשייה העבירה את המיקוד שלה ליעילות, בטיחות ונוחות נוסעים במקום למהירות. זה מדגים כיצד מגבלות פיזיות, אילוצים סביבתיים ודרישות השוק יכולים לנתב מחדש את ההתפתחות הטכנולוגית הרחק מהגדלת מהירות.
כיצד הגדלת התחבורה העירונית נתקעה לפני המכונית?
בסוף המאה התשע עשרה, ערים כמו ניו יורק ולונדון הסתמכו בכבדות על תחבורה רתומה לסוסים. מתכנני ערים הניחו שפשוט הגדלת מספר הסוסים והכרכרות יכולה לענות על הביקוש הגובר לתחבורה. עם זאת, עד שנות ה-90 של המאה ה-19, הרחובות היו פקוקים, העלויות של האכלת הסוסים ואחסונם הרקיעו שחקים, והצטברות הזבל יצרה משברי בריאות הציבור ותברואה. הגעת המכונית, שהודגמה על ידי דגם T הזול של הנרי פורד ב-1908, שיבשה לחלוטין את שלב מיצוי ההתרחבות הזה על ידי החלפת המערכת הקיימת במקום הרחבתה. שינוי זה הראה שכאשר הרחבה מחמירה בעיות במקום לפתור אותן, האפשרות היחידה הקיימת היא פרדיגמה חדשה.
מדוע גודלן וכוח האש של הגליאונים (galleons) הפסיקו להתרחב במאה ה-17?
במאות השש עשרה ותחילת השבע עשרה, מעצמות ימיות כמו ספרד, פורטוגל ואנגליה השקיעו רבות בבניית גליאונים גדולים ומחומשים בכבדות, בציפייה שספינות גדולות יותר ישלטו בלוחמה הימית. עם הזמן, המגבלות של בניית גוף עץ, הקושי לתמרן כלים גדולים והדרישות הלוגיסטיות של צוותים עצומים הפכו את הגדלת הגודל לבלתי מעשית יותר ויותר. התקדמות בטקטיקות ימיות, הצגת מחלקות ספינות מיוחדות יותר והתמקדות במהירות ובזריזות העבירו את סדרי העדיפויות הרחק מגודל גולמי. הקיפאון בהתרחבות הגליאונים מדגיש כי מגבלות מעשיות בחומרים ובתפעול אנושי יכולות לעצור מרוץ חימוש במסלולו.
מדוע תוכנית אפולו (Apollo Program) נתקעה לאחר הנחיתה על הירח?
תוכנית אפולו הגיעה לשיא הסמלי שלה ביולי 1969 כאשר אפולו 11 הנחיתה בהצלחה בני אדם על הירח. באותה תקופה, הן מתכנני נאס"א והן הציבור צפו שציון דרך זה יוביל במהירות לחקר מאדים על ידי בני אדם ולבסיסי ירח קבועים. במקום זאת, קיצוצי תקציב, שינויים פוליטיים וסדרי עדיפויות לאומיים משתנים האטו את המומנטום. העלויות הגבוהות של כל משימה והיעדר תשואה כלכלית מיידית הקשו על הצדקת המשך בקנה מידה גדול. עד 1972, אפולו 17 סימנה את הביקור האנושי האחרון על הירח, וטיסות חלל מאוישות נשארו מוגבלות למסלול נמוך סביב כדור הארץ במשך עשרות שנים, כאשר משימות רובוטיות קיבלו את ההובלה בחקר הפלנטות. מקרה זה מדגים כיצד אפילו הישגים טכנולוגיים יוצאי דופן יכולים להגיע לשלב מיצוי התרחבות כאשר השקעה מתמשכת ורצון פוליטי דועכים.
מדוע חוק מור (Moore’s Law) וחוק דנארד הואטו בשנות ה-2000?
במשך עשרות שנים, חוק מור ניבא הכפלה של ספירת הטרנזיסטורים כל 18 עד 24 חודשים, וחוק דנארד הציע כי כיווץ גודל הטרנזיסטורים יאפשר למהירויות השעון ולביצועים לעלות מבלי להגדיל את צריכת החשמל. בסביבות 2005, מציאויות פיזיות החלו להפריע: פיזור חום, זרמי זליגה ואפקטים קוונטיים מנעו הגדלות בטוחות נוספות במהירות השעון. בעוד שספירת הטרנזיסטורים המשיכה לעלות, הרווחים בביצועי ליבה בודדת גולמיים השתטחו. התעשייה הגיבה עם מעבדים מרובי ליבות, שבבים מיוחדים כמו GPUs וארכיטקטורות מוכוונות יעילות. מעבר זה משקף את הנקודה שבה אילוצים פיזיים מסיימים את עקומת ההתרחבות הפשוטה, ומאלצים חדשנות ארכיטקטונית להחליף הגדלות גודל בכוח ברוטלי.
ניתוח השוואתי
הטבלה הבאה משווה את הציפיות הראשוניות לכל דוגמה היסטורית או טכנולוגית, את התוצאות בפועל לאחר שלב מיצוי ההתרחבות ואת הלקחים המרכזיים שהתגלו. פורמט זה מאפשר לראות דפוסים בבירור, ומקל על הבנת האופן שבו תחומים שונים נתקלים במגבלות דומות.
| דוגמה | מסלול צפוי | תוצאה בפועל | לקח מרכזי |
| לוחמת מצור (מאה 13–15) | קירות אבן גבוהים ועבים יותר יבטיחו ביצורים בלתי חדירים | תותחי אבק שריפה הפכו קירות מסורתיים לפגיעים למרות חיזוקים מצטברים | התרחבות עיצובים ישנים נכשלת כאשר טכנולוגיה פורצת דרך משנה את המאזן |
| התרחבות תותחי מצור (מאה 15–16) | תותחים גדולים יותר תמיד ישפרו את הצלחת המצור | תותחים עצומים היו איטיים, יקרים ופחות יעילים מול ביצורים מותאמים כמו מבצרי כוכב | ניידות, דיוק ויכולת הסתגלות חשובים לעיתים קרובות יותר מגודל |
| צוואר הבקבוק של העתקת כתבי יד (לפני 1450) | יותר סופרים והכשרה טובה יותר יכולו לענות על הביקוש לספרים | מגבלות עבודה, עלות ודיוק עצרו את התפוקה עד מכונת הדפוס | להתרחבות על בסיס עבודה בתהליך ידני יש גבול עליון קשיח |
| "העבודה הגדולה" של האלכימיה (ימי הביניים–מאה 17) | טכניקות מלוטשות יניבו את אבן החכמים והפיכת מתכות לזהב | מאות שנים של איטרציה נכשלו; הנחות פגומות חסמו הצלחה | ליטוש אינסופי במסגרת הנחה שגויה לעולם לא יניב את הקפיצה הצפויה |
| התרחבות מהירות התעופה (לאחר שנות ה-60) | מטוסים מסחריים ימשיכו להיות מהירים יותר | טיסה על-קולית נתקעה עקב עלויות, רעש ונתיבים מוגבלים | אילוצים כלכליים וסביבתיים יכולים לעצור התרחבות |
| תחבורה רתומה לסוסים בערים (מאה 19) | יותר סוסים וכרכרות יפתרו את צרכי התחבורה | עומס יתר, עלויות ומשברי תברואה החמירו עד שהמכונית החליפה את המודל | התרחבות יכולה להחמיר בעיות, ולעודד שינויי פרדיגמה |
| התרחבות גודל הגליאונים (מאה 17) | ספינות מלחמה גדולות יותר עם יותר תותחים ישלטו | מגבלות חומרים, בעיות תמרון וטקטיקות חדשות העבירו את העיצובים לספינות קטנות ומהירות יותר | גדול יותר לא תמיד טוב יותר במערכות מורכבות |
| תוכנית אפולו (שנות ה-70–2020) | נחיתות על הירח יובילו במהירות למשימות למאדים ובסיסים קבועים | אילוצים פוליטיים וכלכליים סיימו משימות מאוישות לחלל עמוק | פריצות דרך נתקעות ללא משאבים ורצון מתמשכים |
| חוק מור וחוק דנארד (שנות ה-2000) | ביצועים יוכפלו באופן קבוע עם טרנזיסטורים קטנים יותר | מגבלות חום וכוח עצרו רווחי מהירות שעון; מעבר לריבוי ליבות ושבבים מיוחדים | מגבלות פיזיות מאלצות חדשנות ארכיטקטונית |
שלב מיצוי ההתרחבות אינו תופעה חדשה, הוא מופיע שוב ושוב בהיסטוריה, לעיתים לאחר מאבקים אדירים שנראו בתחילתם כבלתי נמנעים לניצחון מוחלט של צד אחד. דוגמה בולטת היא המאבק ארוך השנים בין האפיפיור לקיסר, שנמשך כמעט כל ימי הביניים, והוגדר אז כליבה של הסדר הפוליטי והדתי באירופה. במשך מאות שנים היה נדמה שהעתיד תלוי בשאלה מי ישיג עליונות – הכס הקדוש או הכתר. אך לאחר 1648, עם שלום וסטפאליה, המאבק הזה איבד את מרכזיותו. אף צד לא השיג ניצחון מוחלט, והעולם עבר למבנה חדש של מדינות ריבוניות. זהו רגע שבו “הכי טוב שאפשר להשיג” התברר כגבול שהפך לבסיס למציאות אחרת לגמרי, שפתחה מסלול חדש להתפתחות.
ב-2030 ייתכן שנכתוב מאמר עם אותה כותרת בדיוק, כשהוא יתאר את הרגע שבו טכנולוגיות כמו בינה מלאכותית, הנדסה גנטית ואנרגיה נקייה הגיעו לנקודת רוויה מפתיעה. במקום פריצות דרך מסחררות, נמצא את עצמנו במצב שבו ההתקדמות הופכת איטית, והמאבקים על שליטה, רגולציה ומשמעות חברתית מזכירים את אותם עימותים היסטוריים שחדלו להיות רלוונטיים. המאמר יתבונן אחורה וישאל האם זה היה הגבול האמיתי או רק שלב ביניים בדרך לסדר עולמי חדש.
קריאה נוספת והפניות
לקוראים שרוצים לחקור את המושג של שלבי מיצוי ההתרחבות וההקבלות ההיסטוריות בין טכנולוגיות עבר לבינה מלאכותית עכשווית, העבודות הבאות מציעות נקודות מבט סמכותיות, מבוססות-מקורות ומוכרות באופן נרחב. כל מקור נבחר בשל הרלוונטיות שלו להבנת האופן שבו ומדוע ההתרחבות נעצרת, וכיצד חברות מסתגלות לכך.
ספרים ומונוגרפיות
- Kuhn, Thomas S. The Structure of Scientific Revolutions. University of Chicago Press, 1962.
- Mokyr, Joel. The Lever of Riches: Technological Creativity and Economic Progress. Oxford University Press, 1990.
- Edgerton, David. The Shock of the Old: Technology and Global History since 1900. Profile Books, 2006.
- Parker, Geoffrey. The Military Revolution: Military Innovation and the Rise of the West, 1500–1800. Cambridge University Press, 1988.
- Smil, Vaclav. Growth: From Microorganisms to Megacities. MIT Press, 2019.
- Diamond, Jared. Guns, Germs, and Steel: The Fates of Human Societies. W. W. Norton, 1997.
מאמרים וכתבים אקדמיים
- Nordhaus, William D. “Baumol’s Diseases: A Macroeconomic Perspective.” B.E. Journal of Macroeconomics, vol. 8, no. 1, 2008.
- Basalla, George. “The Evolution of Technology.” Cambridge Studies in the History of Science, 1988.
- Kelly, Kevin. “The Post-Productivity World.” Wired Magazine, 2010.
משאבים מקוונים
- NASA History Division: https://www.nasa.gov/history
- Computer History Museum: https://computerhistory.org
- British Library – Medieval Manuscripts: https://www.bl.uk/catalogues/illuminatedmanuscripts
