Dan Berkenstock: The world is one big dataset. Now, how to photograph it ...

Μετάφραση: Chryssa Takahashi Επιμέλεια: Stefanos Reppas

Five years ago, I was a Ph.D. student

Πριν από πέντε χρόνια, ήμουν ένας διδακτορικός φοιτητής

living two lives.

που ζούσε δύο ζωές.

In one, I used NASA supercomputers

Στη μία, χρησιμοποιούσα υπερυπολογιστές της ΝΑΣΑ

to design next-generation spacecraft,

για να σχεδιάσω ένα διαστημόπλοιο επόμενης γενιάς

and in the other I was a data scientist

και στην άλλη ήμουν ένας επιστήμονας δεδομένων

looking for potential smugglers

που έψαχνε για πιθανούς λαθρέμπορους

of sensitive nuclear technologies.

ευαίσθητων πυρηνικών τεχνολογιών.

As a data scientist, I did a lot of analyses,

Ως επιστήμονας δεδομένων, έκανα πολλές αναλύσεις,

mostly of facilities,

κυρίως εγκαταστάσεων,

industrial facilities around the world.

βιομηχανικών εγκαταστάσεων σε όλο τον κόσμο.

And I was always looking for a better canvas

Πάντα έψαχνα για έναν καλύτερο τρόπο

to tie these all together.

για να τα συνδυάσω όλα αυτά.

And one day, I was thinking about how

Και μια μέρα, σκεφτόμουν

all data has a location,

ότι όλα τα δεδομένα έχουν μια τοποθεσία,

and I realized that the answer

και συνειδητοποίησα ότι η απάντηση

had been staring me in the face.

ήταν μπροστά στα μάτια μου.

Although I was a satellite engineer,

Αν και ήμουν μηχανικός δορυφόρων,

I hadn't thought about using satellite imagery

δεν είχα σκεφτεί να χρησιμοποιήσω τις δορυφορικές εικόνες

in my work.

στη δουλειά μου.

Now, like most of us, I'd been online,

Όπως όλοι μας, ήμουν στο διαδίκτυο,

I'd see my house, so I thought,

έβλεπα το σπίτι μου, και σκέφτηκα,

I'll hop in there and I'll start looking up

θα μπω και θα κοιτάξω

some of these facilities.

μερικές εγκαταστάσεις.

And what I found really surprised me.

Και αυτό που βρήκα με εξέπληξε.

The pictures that I was finding

Οι φωτογραφίες που έβρισκα

were years out of date,

ήταν πριν από χρόνια,

and because of that,

και λόγω αυτού,

it had relatively little relevance

είχε σχετικά μικρή σημασία

to the work that I was doing today.

στη δουλειά που έκανα σήμερα.

But I was intrigued.

Αλλά μου κίνησε την περιέργεια.

I mean, satellite imagery is pretty amazing stuff.

Οι δορυφορικές φωτογραφίες είναι κάτι το καταπληκτικό.

There are millions and millions of sensors

Υπάρχουν εκατομμύρια κι εκατομμύρια αισθητήρων

surrounding us today,

που μας περιβάλλουν σήμερα,

but there's still so much we don't know on a daily basis.

αλλά υπάρχουν τόσα που δεν γνωρίζουμε ακόμη σε καθημερινή βάση.

How much oil is stored in all of China?

Πόσο πετρέλαιο αποθηκεύεται σε ολόκληρη την Κίνα;

How much corn is being produced?

Πόσο καλαμπόκι παράγεται;

How many ships are in all of our world's ports?

Πόσα καράβια υπάρχουν στα λιμάνια όλου του κόσμου;

Now, in theory, all of these questions

Θεωρητικά, όλες αυτές οι ερωτήσεις

could be answered by imagery,

μπορούν να απαντηθούν με τις φωτογραφίες,

but not if it's old.

αλλά όχι αν είναι παλιές.

And if this data was so valuable,

Και αν αυτά τα δεδομένα είναι τόσο πολύτιμα,

then how come I couldn't get my hands

τότε πώς και δεν είχα πρόσβαση

on more recent pictures?

σε πιο πρόσφατες εικόνες;

So the story begins over 50 years ago

Έτσι η ιστορία ξεκινάει πριν από 50 χρόνια

with the launch of the first generation

με την εκτόξευση την πρώτης γενιάς

of U.S. government photo reconnaissance satellites.

αναγνωριστικών δορυφόρων της κυβέρνησης των Η.Π.Α.

And today, there's a handful

Και σήμερα, υπάρχουν μερικά

of the great, great grandchildren

τρισέγγονα

of these early Cold War machines

των μηχανημάτων του Ψυχρού Πολέμου

which are now operated by private companies

που τώρα τα λειτουργούν ιδιωτικές εταιρίες

and from which the vast majority of satellite imagery

και προέρχεται η συντριπτική πλειοψηφία των δορυφορικών εικόνων

that you and I see on a daily basis comes.

που βλέπετε σε καθημερινή βάση.

During this period, launching things into space,

Αυτή την περίοδο, το να στείλετε κάτι στο διάστημα,

just the rocket to get the satellite up there,

μόνο ο κάθε πύραυλος που ανεβάζει τον δορυφόρο εκεί πάνω,

has cost hundreds of millions of dollars each,

έχει κόστος εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια,

and that's created tremendous pressure

και αυτό έχει δημιουργήσει τεράστια πίεση

to launch things infrequently

ώστε να γίνονται αποστολές πιο σπάνια

and to make sure that when you do,

και για να σιγουρευτείτε ότι όταν τις κάνετε,

you cram as much functionality in there as possible.

βάζετε όση περισσότερη λειτουργικότητα μπορείτε εκεί μέσα.

All of this has only made satellites

Όλα αυτά έκαναν τους δορυφόρους

bigger and bigger and bigger

πολύ πιο μεγάγους

and more expensive,

και πιο ακριβούς,

now nearly a billion, with a b, dollars per copy.

σχεδόν ένα δισεκατομμύριο, με δις, δολάρια ανά κομμάτι.

Because they are so expensive,

Επειδή είναι τόσο ακριβοί,

there aren't very many of them.

δεν υπάρχουν και τόσο πολλοί.

Because there aren't very many of them,

Επειδή δεν υπάρχουν τόσο πολλοί,

the pictures that we see on a daily basis

οι εικόνες που βλέπουμε σε καθημερινή βάση

tend to be old.

τείνουν να είναι παλιές.

I think a lot of people actually understand this anecdotally,

Νομίζω ότι πολλοί το θεωρούν αστείο,

but in order to visualize just how sparsely

αλλά για να απεικονίσουμε πόσο σποραδικά

our planet is collected,

συλλέγεται ο πλανήτης μας,

some friends and I put together a dataset

έφτιαξα ένα σύνολο δεδομένων με μερικούς φίλους

of the 30 million pictures that have been gathered

με 30 εκατομμύρια εικόνες που συλλέχθηκαν

by these satellites between 2000 and 2010.

από αυτούς τους δορυφόρους ανάμεσα στο 2000 και το 2010.

As you can see in blue, huge areas of our world

Όπως μπορείτε να δείτε με μπλε, τεράστιες περιοχές στον κόσμο

are barely seen, less than once a year,

ίσα ίσα που φαίνονται, λιγότερο από μία φορά το χρόνο,

and even the areas that are seen most frequently,

και ακόμη και περιοχές που φαίνονται συχνότερα,

those in red, are seen at best once a quarter.

αυτές με κόκκινο, φαίνονται μία φορά στο τρίμηνο, στην καλύτερη περίπτωση.

Now as aerospace engineering grad students,

Ως απόφοιτοι αεροναυπηγικής,

this chart cried out to us as a challenge.

αυτός ο πίνακας ήταν για μας μια πρόκληση.

Why do these things have to be so expensive?

Γιατί πρέπει να είναι τόσο ακριβά αυτά τα πράγματα;

Does a single satellite really have to cost

Πρέπει όντως ένας μόνο δορυφόρος να κοστίζει

the equivalent of three 747 jumbo jets?

όσο τρία αεροσκάφη Jumbo 747;

Wasn't there a way to build a smaller,

Δεν υπήρχε τρόπος να κατασκευαστεί ένα μικρότερο,

simpler, new satellite design that could enable

πιο απλό, νέο σχέδιο δορυφόρου που θα επέτρεπε

more timely imaging?

πιο επίκαιρη απεικόνιση;

I realize that it does sound a little bit crazy

Συνειδητοποιώ ότι ακούγεται κάπως τρελό

that we were going to go out and just

ότι θα πηγαίναμε και απλώς

begin designing satellites,

θα αρχίζαμε να σχεδιάζουμε δορυφόρους,

but fortunately we had help.

αλλά ευτυχώς είχαμε βοήθεια.

In the late 1990s, a couple of professors

Στα τέλη της δεκαετίας του '90, μερικοί καθηγητές

proposed a concept for radically reducing the price

πρότειναν ένα σχέδιο για ριζική μείωση της τιμής

of putting things in space.

της αποστολής αντικειμένων στο διάστημα.

This was hitchhiking small satellites

Δηλαδή ωτοστόπ μικρών δορυφόρων

alongside much larger satellites.

μαζί με πολύ μεγαλύτερους δορυφόρους.

This dropped the cost of putting objects up there

Αυτό έριξε εκατό φορές το κόστος της αποστολής αντικειμένων

by over a factor of 100,

εκεί πάνω,

and suddenly we could afford to experiment,

και ξαφνικά μπορούσαμε να πειραματιστούμε,

to take a little bit of risk,

να ρισκάρουμε λιγάκι,

and to realize a lot of innovation.

και να καινοτομήσουμε πολύ περισσότερο.

And a new generation of engineers and scientists,

Και μια νέα γενιά μηχανικών και επιστημόνων,

mostly out of universities,

κυρίως από τα πανεπιστήμια,

began launching these very small,

άρχιζαν να εκτοξεύουν αυτούς τους πολύ μικρούς,

breadbox-sized satellites called CubeSats.

δορυφόρους στο μέγεθος ψωμιέρας, που ονομάζονται CubeSats.

And these were built with electronics obtained

Κατασκευάστηκαν με ηλεκτρονικά που προμηθεύτηκαν

from RadioShack instead of Lockheed Martin.

από κατάστημα ηλεκτρικών αντί από την εταιρία αεροναυπηγικής Lockheed Martin.

Now it was using the lessons learned from these early missions

Χρησιμοποιώντας αυτά που μάθαμε από τις πρώιμες αποστολές,

that my friends and I began a series of sketches

οι φίλοι μου κι εγώ αρχίσαμε μία σειρά από σχέδια

of our own satellite design.

για τον δικό μας σχεδιασμό δορυφόρου.

And I can't remember a specific day

Δεν μπορώ να θυμηθώ μια συγκεκριμένη μέρα

where we made a conscious decision

όπου πήραμε μια συνειδητή απόφαση

that we were actually going to go out and build these things,

ότι πραγματικά θα πηγαίναμε και θα τα κατασκευάζαμε,

but once we got that idea in our minds

αλλά μόλις μας μπήκε η ιδέα

of the world as a dataset,

του κόσμου ως ένα σύνολο δεδομένων,

of being able to capture millions of data points

της δυνατότητας καταγραφής εκατομμυρίων σημείων δεδομένων

on a daily basis describing the global economy,

σε καθημερινή βάση περιγράφοντας την παγκόσμια οικονομία,

of being able to unearth billions of connections

της δυνατότητας αποκάλυψης δισεκατομμυρίων συνδέσεων

between them that had never before been found,

που μεταξύ τους δεν είχαν βρεθεί μέχρι τότε,

it just seemed boring

απλώς φάνηκε βαρετό

to go work on anything else.

να δουλέψουμε σε κάτι άλλο.

And so we moved into a cramped,

Έτσι μετακομίσαμε σε ένα στριμωγμένο

windowless office in Palo Alto,

γραφείο χωρίς παράθυρα στο Πάλο Άλτο,

and began working to take our design

και ξεκινήσαμε να δουλεύουμε ώστε το σχέδιό μας

from the drawing board into the lab.

να πάει από το σχεδιαστήριο στο εργαστήριο.

The first major question we had to tackle

Η πρώτη μεγάλη ερώτηση που έπρεπε να αντιμετωπίσουμε

was just how big to build this thing.

ήταν πόσο μεγάλο να το κατασκευάσουμε.

In space, size drives cost,

Στο διάστημα, το μέγεθος ισούται με κόστος,

and we had worked with these very small,

και δουλεύαμε με αυτούς τους πολύ μικρούς

breadbox-sized satellites in school,

δορυφόρους στο μέγεθος ψωμιέρας στη σχολή,

but as we began to better understand the laws of physics,

αλλά καθώς καταλαβαίναμε καλύτερα τους νόμους της φυσικής,

we found that the quality of pictures

βρήκαμε ότι η ποιότητα των φωτογραφιών

those satellites could take was very limited,

που μπορούσαν να τραβήξουν οι δορυφόροι ήταν πολύ περιορισμένη,

because the laws of physics dictate

επειδή οι νόμοι της φυσικής λένε

that the best picture you can take through a telescope

ότι η καλύτερη εικόνα που μπορείτε να έχετε μέσα από ένα τηλεσκόπιο

is a function of the diameter of that telescope,

είναι η συνάρτηση της διαμέτρου του τηλεσκοπίου,

and these satellites had a very small,

και αυτοί οι δορυφόροι είχαν πολύ μικρό, πολύ περιορισμένο όγκο.

very constrained volume.

And we found that the best picture we would

Και βρήκαμε ότι η καλύτερη εικόνα

have been able to get looked something like this.

που θα μπορούσαμε να πάρουμε έμοιαζε κάπως έτσι.

Although this was the low-cost option,

Αν και αυτή ήταν μια επιλογή χαμηλού κόστους,

quite frankly it was just too blurry

στην πραγματικότητα παραήταν θολή

to see the things that make satellite imagery valuable.

για να δούμε αυτά που κάνουν πολύτιμες τις δορυφορικές εικόνες.

So about three or four weeks later,

Έτσι τρεις με τέσσερις εβδομάδες αργότερα,

we met a group of engineers randomly

συναντήσαμε τυχαία μία ομάδα μηχανικών

who had worked on the first

που είχε δουλέψει πάνω στον πρώτο

private imaging satellite ever developed,

ιδιωτικό δορυφόρο απεικόνισης που αναπτύχθηκε ποτέ,

and they told us that back in the 1970s,

και μας είπαν πως τη δεκαετία του '70,

the U.S. government had found a powerful

η κυβέρνηση των Η.Π.Α. είχε βρει μια ισχυρή

optimal tradeoff --

και βέλτιστη συμβιβαστική λύση --

that in taking pictures at right about one meter resolution,

όπου τραβώντας φωτογραφίες με ανάλυση, περίπου, ενός μέτρου,

being able to see objects one meter in size,

το να μπορείτε να δείτε αντικείμενα μεγέθους ενός μέτρου,

they had found that they could not just get very high-quality images,

βρήκαν ότι μπορούσαν να έχουν εικόνες υψηλής ανάλυσης,

but get a lot of them at an affordable price.

αλλά και πολλές από αυτές σε μια προσιτή τιμή.

From our own computer simulations,

Από τις προσομοιώσεις μας σε υπολογιστή,

we quickly found that one meter really was

βρήκαμε γρήγορα ότι το ένα μέτρο ήταν

the minimum viable product

το ελάχιστο βιώσιμο προϊόν

to be able to see the drivers of our global economy,

για να μπορούμε να δούμε αυτούς που οδηγούν την παγκόσμια οικονομία μας,

for the first time, being able to count

για πρώτη φορά, να μπορέσουμε να μετρήσουμε

the ships and cars and shipping containers and trucks

τα καράβια, τα αυτοκίνητα, τα εμπορευματοκιβώτια και τα φορτηγά

that move around our world on a daily basis,

που μετακινούνται στον κόσμο μας καθημερινά,

while conveniently still not being able to see individuals.

ενώ μας βολεύει που δεν θα μπορούμε να δούμε άτομα.

We had found our compromise.

Βρήκαμε τη συμβιβαστική λύση μας.

We would have to build something larger

Θα έπρεπε να κατασκευάσουμε κάτι μεγαλύτερο από την αρχική ψωμιέρα,

than the original breadbox,

now more like a mini-fridge,

τώρα είναι πιο πολύ σαν ψυγειάκι,

but we still wouldn't have to build a pickup truck.

αλλά δεν θα χρειαζόταν να κατασκευάσουμε ένα φορτηγό.

So now we had our constraint.

Οπότε τώρα είχαμε τον περιορισμό μας.

The laws of physics dictated

Οι νόμοι της φυσικής όριζαν

the absolute minimum-sized telescope that we could build.

το μέγεθος του μικρότερου τηλεσκοπίου που μπορούσαμε να κατασκευάσουμε.

What came next was making the rest of the satellite

Το επόμενο βήμα ήταν να φτιάξουμε τον υπόλοιπο δορυφόρο

as small and as simple as possible,

όσο πιο μικρό και απλό γίνεται,

basically a flying telescope with four walls

βασικά ένα ιπτάμενο τηλεσκόπιο με τέσσερις τοίχους

and a set of electronics smaller than a phone book

και ένα σετ ηλεκτρονικών μικρότερο από έναν τηλεφωνικό κατάλογο

that used less power than a 100 watt lightbulb.

που χρησιμοποιούσε λιγότερη ισχύ από μια λάμπα 100 βατ.

The big challenge became actually taking

Η μεγάλη πρόκληση έγινε

the pictures through that telescope.

η λήψη φωτογραφιών μέσα από αυτό το τηλεσκόπιο.

Traditional imaging satellites use a line scanner,

Οι παραδοσιακοί δορυφόροι απεικόνισης χρησιμοποιούν έναν σαρωτή γραμμής,

similar to a Xerox machine,

κάτι σαν ένα φωτοτυπικό,

and as they traverse the Earth, they take pictures,

και καθώς διασχίζουν τη Γη, βγάζουν φωτογραφίες,

scanning row by row by row

σκανάροντας σειριακά

to build the complete image.

για να φτιάξουν την ολοκληρωμένη εικόνα.

Now people use these because they get a lot of light,

Πολλοί τα χρησιμοποιούν επειδή είναι πολύ φωτεινά,

which means less of the noise you see

που σημαίνει ότι έχουν λιγότερο θόρυβο

in a low-cost cell phone image.

σαν αυτόν που βλέπετε σε μια φωτογραφία από ένα φτηνό κινητό.

The problem with them is they require

Το πρόβλημα με αυτά είναι ότι απαιτούν

very sophisticated pointing.

πολύ εκλεπτυσμένη στόχευση.

You have to stay focused on a 50-centimeter target

Πρέπει να παραμείνετε εστιασμένοι σε έναν στόχο 50 εκατοστών

from over 600 miles away

σε απόσταση 1.000 χιλιομέτρων

while moving at more than seven kilometers a second,

καθώς κινείστε με ταχύτητα άνω των 7 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο,

which requires an awesome degree of complexity.

κάτι που απαιτεί ένα φοβερό βαθμό πολυπλοκότητας.

So instead, we turned to a new generation of video sensors,

Αντ' αυτού, στραφήκαμε σε μια νέα γενιά αισθητήρων εικόνας,

originally created for use in night vision goggles.

που δημιουργήθηκε αρχικά για χρήση σε δίοπτρα νυχτερινής όρασης.

Instead of taking a single, high quality image,

Αντί να τραβήξουμε μια εικόνα υψηλής ποιότητας,

we could take a videostream

μπορούσαμε να τραβήξουμε μια ροή βίντεο

of individually noisier frames,

μεμονωμένων πλαισίων με περισσότερο θόρυβο,

but then we could recombine

αλλά μετά θα μπορούσαμε να επανασυνδυάσουμε

all of those frames together

όλα αυτά τα πλαίσια

into very high-quality images

σε εικόνες πολύ υψηλής ποιότητας

using sophisticated pixel processing techniques

χρησιμοποιώντας εκλεπτυσμένες τεχνικές επεξεργασίας εικονοστοιχείων εδώ στη Γη,

here on the ground,

at a cost of one one hundredth a traditional system.

με κόστος εκατοστού του παραδοσιακού συστήματος.

And we applied this technique

Εφαρμόσαμε αυτή την τεχνική

to many of the other systems on the satellite as well,

και σε πολλά άλλα συστήματα στον δορυφόρο,

and day by day, our design evolved

και μέρα με τη μέρα, το σχέδιο μας εξελίχθηκε

from CAD to prototypes

από σχέδια CAD σε πρωτότυπα,

to production units.

σε μονάδες παραγωγής.

A few short weeks ago,

Πριν από μερικές εβδομάδες,

we packed up SkySat 1,

πακετάραμε το SkySat 1,

put our signatures on it,

του βάλαμε τις υπογραφές μας,

and waved goodbye for the last time on Earth.

και το αποχαιρετήσαμε για τελευταία φορά στη Γη.

Today, it's sitting in its final launch configuration

Σήμερα, γίνονται οι τελικές ρυθμίσεις εκτόξευσης

ready to blast off in a few short weeks.

και είναι έτοιμο για αποστολή σε μερικές εβδομάδες.

And soon, we'll turn our attention to launching

Σύντομα, η προσοχή μας θα επικεντρωθεί στην εκτόξευση

a constellation of 24 or more of these satellites

ενός σχηματισμού από 24 ή και περισσότερους τέτοιους δορυφόρους

and beginning to build the scalable analytics

και στην έναρξη της κατασκευής κλιμακωτών αναλύσεων

that will allow us to unearth the insights

που θα μας επιτρέψουν να ξεθάψουμε γνώσεις

in the petabytes of data we will collect.

στα πεταμπάιτ των δεδομένων που θα συλλέξουμε.

So why do all of this? Why build these satellites?

Γιατί τα κάνουμε όλα αυτά; Γιατί φτιάχνουμε αυτούς τους δορυφόρους;

Well, it turns out imaging satellites

Απ' ότι φαίνεται, οι δορυφόροι απεικόνισης

have a unique ability to provide global transparency,

έχουν μια μοναδική ικανότητα να παρέχουν παγκόσμια διαφάνεια,

and providing that transparency on a timely basis

και η έγκαιρη παροχή αυτής της διαφάνειας

is simply an idea whose time has come.

είναι απλά μια ιδέα που έχει ωριμάσει.

We see ourselves as pioneers of a new frontier,

Βλέπουμε τους εαυτούς μας ως πρωτοπόρους ενός νέου συνόρου,

and beyond economic data,

και πέρα από τα οικονομικά δεδομένα,

unlocking the human story, moment by moment.

ξεκλειδώνουμε την ανθρώπινη ιστορία, στιγμή με στιγμή.

For a data scientist

Για έναν επιστήμονα δεδομένων

that just happened to go to space camp as a kid,

που απλώς έτυχε να πάει σε διαστημική κατασκήνωση όταν ήταν μικρός,

it just doesn't get much better than that.

δεν γίνεται καλύτερο από αυτό.

Thank you.

Σας ευχαριστώ.

(Applause)

(Χειροκρότημα)