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

Dan Berkenstock: El mundo es un gran conjunto de datos. Ahora, cómo fotografiarlo...

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2014-02-04 ・ TED


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Dan Berkenstock: El mundo es un gran conjunto de datos. Ahora, cómo fotografiarlo...

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Traductor: Máximo Hdez Revisor: Carolina Becerra Merino
00:12
Five years ago, I was a Ph.D. student
0
12498
2599
Hace cinco años, era un estudiante de doctorado
00:15
living two lives.
1
15097
1644
viviendo dos vidas.
00:16
In one, I used NASA supercomputers
2
16741
2316
En una, usaba supercomputadoras de la NASA
00:19
to design next-generation spacecraft,
3
19057
2728
para diseñar la nueva generación de naves espaciales,
00:21
and in the other I was a data scientist
4
21785
2579
y en la otra era un científico de datos
00:24
looking for potential smugglers
5
24364
2419
buscando posibles contrabandistas
00:26
of sensitive nuclear technologies.
6
26783
3239
de tecnologías nucleares sensibles.
00:30
As a data scientist, I did a lot of analyses,
7
30022
2859
Como científico de datos, hice un montón de análisis,
00:32
mostly of facilities,
8
32881
1467
en su mayor parte sobre instalaciones,
00:34
industrial facilities around the world.
9
34348
2271
instalaciones industriales alrededor del mundo.
00:36
And I was always looking for a better canvas
10
36619
2688
Y siempre estaba buscando un mejor marco
00:39
to tie these all together.
11
39307
2066
para juntar todo esto.
00:41
And one day, I was thinking about how
12
41373
1866
Y un día, estaba pensando en cómo
00:43
all data has a location,
13
43239
2124
todos los datos tienen una ubicación
00:45
and I realized that the answer
14
45363
1733
y me di cuenta de que la respuesta
00:47
had been staring me in the face.
15
47096
1888
había estado frente de mis narices.
00:48
Although I was a satellite engineer,
16
48984
2638
Aunque era un ingeniero de satélites,
00:51
I hadn't thought about using satellite imagery
17
51622
3171
no había pensado en utilizar imágenes satelitales
00:54
in my work.
18
54793
1566
en mi trabajo.
00:56
Now, like most of us, I'd been online,
19
56359
1947
Como la mayoría de nosotros, he estado en línea,
00:58
I'd see my house, so I thought,
20
58306
1782
he visto mi casa, así que pensé,
01:00
I'll hop in there and I'll start looking up
21
60088
2298
lo usaré y voy a empezar a buscar
01:02
some of these facilities.
22
62386
1417
algunas de estas instalaciones.
01:03
And what I found really surprised me.
23
63803
1969
Y lo que encontré me sorprendió.
01:05
The pictures that I was finding
24
65772
1674
Las fotos que he ido encontrando
01:07
were years out of date,
25
67446
1901
fueron de hace unos años
01:09
and because of that,
26
69347
1068
y por eso
01:10
it had relatively little relevance
27
70415
1671
tenían relativamente poca importancia
01:12
to the work that I was doing today.
28
72086
2460
para la labor que estaba haciendo.
01:14
But I was intrigued.
29
74546
1461
Pero estaba intrigado.
01:16
I mean, satellite imagery is pretty amazing stuff.
30
76007
3236
Es decir, las imágenes de satélite son bastante sorprendentes.
01:19
There are millions and millions of sensors
31
79243
2303
Hay millones y millones de sensores
01:21
surrounding us today,
32
81546
1444
que nos rodean hoy en día,
01:22
but there's still so much we don't know on a daily basis.
33
82990
2960
pero aún hay muchas cosas que no sabemos regularmente.
01:25
How much oil is stored in all of China?
34
85950
3753
¿Cuánto petróleo se almacena en toda China?
01:29
How much corn is being produced?
35
89703
2933
¿Cuánto maíz se produce?
01:32
How many ships are in all of our world's ports?
36
92636
4071
¿Cuántos barcos están en todos los puertos del mundo?
01:36
Now, in theory, all of these questions
37
96707
2559
En teoría, todas estas preguntas
01:39
could be answered by imagery,
38
99266
2244
podrían ser respondida por las imágenes,
01:41
but not if it's old.
39
101510
1727
si no son muy antiguas.
01:43
And if this data was so valuable,
40
103237
2458
Y si estos datos son tan valiosos,
01:45
then how come I couldn't get my hands
41
105695
1932
¿entonces por qué no pude obtener
01:47
on more recent pictures?
42
107627
2550
imágenes más recientes?
01:50
So the story begins over 50 years ago
43
110177
3135
Así que la historia comienza hace más de 50 años
01:53
with the launch of the first generation
44
113312
1871
con el lanzamiento de la primera generación
01:55
of U.S. government photo reconnaissance satellites.
45
115183
3600
de satélites de reconocimiento visual de los Estados Unidos.
01:58
And today, there's a handful
46
118783
1696
Y hoy en día, hay un puñado
02:00
of the great, great grandchildren
47
120479
2195
de los tataranietos
02:02
of these early Cold War machines
48
122674
1665
de estas primeras máquinas de la guerra fría
02:04
which are now operated by private companies
49
124339
2009
operadas por empresas privadas
02:06
and from which the vast majority of satellite imagery
50
126348
2709
y de las que provienen la gran mayoría de
02:09
that you and I see on a daily basis comes.
51
129057
2825
las imágenes de satélite que vemos a diario.
02:11
During this period, launching things into space,
52
131882
2914
Durante este período, lanzar cosas al espacio,
02:14
just the rocket to get the satellite up there,
53
134796
2677
solo el cohete que sube el satélite,
02:17
has cost hundreds of millions of dollars each,
54
137473
4601
ha costado cientos de millones de dólares cada uno,
02:22
and that's created tremendous pressure
55
142074
1752
y eso ha creado una enorme presión
02:23
to launch things infrequently
56
143826
2289
para enviar cosas con poca frecuencia
02:26
and to make sure that when you do,
57
146115
1344
y para asegurarse de que cuando se hace,
02:27
you cram as much functionality in there as possible.
58
147459
3639
se pueda meter tanta funcionalidad en ellos como sea posible.
02:31
All of this has only made satellites
59
151098
1611
Todo esto solo ha hecho satélites
02:32
bigger and bigger and bigger
60
152709
2417
más y más y más grandes
02:35
and more expensive,
61
155126
1598
y más costosos,
02:36
now nearly a billion, with a b, dollars per copy.
62
156724
5037
de casi mil millones cada uno.
02:41
Because they are so expensive,
63
161761
1699
Ya que son tan caros,
02:43
there aren't very many of them.
64
163460
1467
no hay muchos de ellos.
02:44
Because there aren't very many of them,
65
164927
1345
Porque no hay muchos de ellos,
02:46
the pictures that we see on a daily basis
66
166272
2456
las imágenes que vemos a diario
02:48
tend to be old.
67
168728
1504
tienden a ser viejas.
02:50
I think a lot of people actually understand this anecdotally,
68
170232
3282
Creo que mucha gente realmente entiende esto como algo anecdótico,
02:53
but in order to visualize just how sparsely
69
173514
2539
pero para poder visualizar qué tan escasamente
02:56
our planet is collected,
70
176053
1884
se recolecta nuestro planeta,
02:57
some friends and I put together a dataset
71
177937
2066
unos amigos y yo armamos un conjunto de datos
03:00
of the 30 million pictures that have been gathered
72
180003
2587
de las 30 millones fotografías que se han reunido
03:02
by these satellites between 2000 and 2010.
73
182590
3484
por estos satélites entre el 2000 y el 2010.
03:06
As you can see in blue, huge areas of our world
74
186074
2755
Como se puede ver en azul, enormes áreas de nuestro mundo
03:08
are barely seen, less than once a year,
75
188829
2790
apenas se ven, menos de una vez al año,
03:11
and even the areas that are seen most frequently,
76
191619
2272
e incluso las zonas que se observan con mayor frecuencia,
03:13
those in red, are seen at best once a quarter.
77
193891
3748
en rojo, se observan a lo mejor una vez por trimestre.
03:17
Now as aerospace engineering grad students,
78
197639
2916
Ahora, como estudiantes de ingeniería aeroespacial,
03:20
this chart cried out to us as a challenge.
79
200555
3428
esta tabla nos ponía un reto.
03:23
Why do these things have to be so expensive?
80
203983
3455
¿Por qué tienen que ser tan caras?
03:27
Does a single satellite really have to cost
81
207438
2735
¿Realmente un único satélite tiene que costar
03:30
the equivalent of three 747 jumbo jets?
82
210173
4763
el equivalente de tres Jumbo 747?
03:34
Wasn't there a way to build a smaller,
83
214936
2163
¿No hay una manera de construir uno más pequeño,
03:37
simpler, new satellite design that could enable
84
217099
3172
con un diseño más simple, un nuevo satélite que podría permitir
03:40
more timely imaging?
85
220271
2018
imágenes más oportunas?
03:42
I realize that it does sound a little bit crazy
86
222289
3451
Sé que suena un poco loco
03:45
that we were going to go out and just
87
225740
1511
salir y solo
03:47
begin designing satellites,
88
227251
1847
comenzar a diseñar satélites,
03:49
but fortunately we had help.
89
229098
1963
pero afortunadamente tuvimos ayuda.
03:51
In the late 1990s, a couple of professors
90
231061
2935
A finales de 1990, un par de profesores
03:53
proposed a concept for radically reducing the price
91
233996
3481
propusieron un concepto para reducir radicalmente el precio
03:57
of putting things in space.
92
237477
1772
de poner cosas en el espacio.
03:59
This was hitchhiking small satellites
93
239249
2111
Esto se hacía con satélites pequeños
04:01
alongside much larger satellites.
94
241360
3016
junto con los satélites mucho más grandes.
04:04
This dropped the cost of putting objects up there
95
244376
2909
Esto redujo el costo
04:07
by over a factor of 100,
96
247285
1998
por más de un factor de 100
04:09
and suddenly we could afford to experiment,
97
249283
3086
y de repente podíamos experimentar,
04:12
to take a little bit of risk,
98
252369
1468
tomar un poco de riesgo,
04:13
and to realize a lot of innovation.
99
253837
2266
y realizar un montón de innovación.
04:16
And a new generation of engineers and scientists,
100
256103
3089
Y una nueva generación de ingenieros y científicos,
04:19
mostly out of universities,
101
259192
1599
en su mayoría no en universidades
04:20
began launching these very small,
102
260791
2343
comenzó a lanzar estos pequeños satélites,
04:23
breadbox-sized satellites called CubeSats.
103
263134
2591
del tamaño de una panera llamados CubeSats.
04:25
And these were built with electronics obtained
104
265725
2403
Y se construyeron con la electrónica
04:28
from RadioShack instead of Lockheed Martin.
105
268128
3898
de RadioShack en lugar de Lockheed Martin.
04:32
Now it was using the lessons learned from these early missions
106
272026
2840
Usando las lecciones aprendidas de estas primeras misiones
04:34
that my friends and I began a series of sketches
107
274866
2695
mis amigos y yo comenzamos una serie de bocetos
04:37
of our own satellite design.
108
277561
1689
de nuestro propio diseño de satélites.
04:39
And I can't remember a specific day
109
279250
2784
Y no puedo recordar un día específico
04:42
where we made a conscious decision
110
282034
1860
en que tomamos una decisión consciente
04:43
that we were actually going to go out and build these things,
111
283894
2635
de que en realidad íbamos a salir y construir estas cosas,
04:46
but once we got that idea in our minds
112
286529
2430
pero una vez que tuvimos esa idea en nuestras mentes
04:48
of the world as a dataset,
113
288959
2161
del mundo como un conjunto de datos,
04:51
of being able to capture millions of data points
114
291120
2490
de ser capaces de capturar millones de datos
04:53
on a daily basis describing the global economy,
115
293610
3053
regularmente, describiendo la economía global,
04:56
of being able to unearth billions of connections
116
296663
2520
de ser capaz de descubrir miles de millones de conexiones
04:59
between them that had never before been found,
117
299183
3165
que nunca antes se había encontrado,
05:02
it just seemed boring
118
302348
1648
me pareció aburrido
05:03
to go work on anything else.
119
303996
2907
trabajar en alguna otra cosa.
05:06
And so we moved into a cramped,
120
306903
2973
Así que nos mudamos a una oficina
05:09
windowless office in Palo Alto,
121
309876
2979
estrecha sin ventanas en Palo Alto
05:12
and began working to take our design
122
312855
1967
y empezamos a trabajar para tener nuestro diseño
05:14
from the drawing board into the lab.
123
314822
2938
desde el tablero de dibujo en el laboratorio.
05:17
The first major question we had to tackle
124
317760
2658
La primera pregunta importante que tuvimos que hacer frente
05:20
was just how big to build this thing.
125
320418
2334
fue qué tan grande debemos construirlo.
05:22
In space, size drives cost,
126
322752
3183
En el espacio, el tamaño pone el costo
05:25
and we had worked with these very small,
127
325935
2013
y habíamos trabajado con estos pequeños satélites,
05:27
breadbox-sized satellites in school,
128
327948
2094
del tamaño de una panera en la escuela,
05:30
but as we began to better understand the laws of physics,
129
330042
2551
pero cuando comenzamos a entender mejor las leyes de la física,
05:32
we found that the quality of pictures
130
332593
2122
encontramos que la calidad de las imágenes
05:34
those satellites could take was very limited,
131
334715
3084
de esos satélites podría ser muy limitada,
05:37
because the laws of physics dictate
132
337799
1704
porque las leyes de la física dictan
05:39
that the best picture you can take through a telescope
133
339503
3106
que la mejor imagen que se puede tomar a través de un telescopio
05:42
is a function of the diameter of that telescope,
134
342609
2239
está en función del diámetro del telescopio,
05:44
and these satellites had a very small,
135
344848
1662
y estos satélites tenían un volumen
05:46
very constrained volume.
136
346510
1706
muy pequeño y limitado.
05:48
And we found that the best picture we would
137
348216
1795
Y descubrimos que la mejor imagen que podíamos
05:50
have been able to get looked something like this.
138
350011
2485
conseguir sería algo como esto.
05:52
Although this was the low-cost option,
139
352496
2245
Aunque esta era la opción de bajo costo,
05:54
quite frankly it was just too blurry
140
354741
1673
francamente eran demasiado borrosas
05:56
to see the things that make satellite imagery valuable.
141
356414
3569
para ver las cosas que hacen valiosas las imágenes satelitales.
05:59
So about three or four weeks later,
142
359983
2146
Cerca de tres o cuatro semanas más tarde,
06:02
we met a group of engineers randomly
143
362129
2817
conocimos por azar a un grupo de ingenieros
06:04
who had worked on the first
144
364946
1641
que había trabajado en el primer satélite privado
06:06
private imaging satellite ever developed,
145
366587
2441
de imágenes satelitales jamás desarrollado
06:09
and they told us that back in the 1970s,
146
369028
2118
y nos dijeron que en los años setenta,
06:11
the U.S. government had found a powerful
147
371146
2182
el gobierno estadounidense había encontrado una poderosa
06:13
optimal tradeoff --
148
373328
1643
compensación óptima,
06:14
that in taking pictures at right about one meter resolution,
149
374971
3088
que tomando fotos sobre la resolución de un metro,
06:18
being able to see objects one meter in size,
150
378059
2884
sería capaz de ver los objetos del tamaño de un metro,
06:20
they had found that they could not just get very high-quality images,
151
380943
2691
habían encontrado que no solo podían obtener imágenes de muy alta calidad,
06:23
but get a lot of them at an affordable price.
152
383634
2893
sino que también a un precio asequible.
06:26
From our own computer simulations,
153
386527
1976
Desde nuestras propias simulaciones por computadora,
06:28
we quickly found that one meter really was
154
388503
2005
rápidamente encontramos que un metro era realmente
06:30
the minimum viable product
155
390508
1764
el producto mínimo viable
06:32
to be able to see the drivers of our global economy,
156
392272
3079
para poder ver los motores de nuestra economía global,
06:35
for the first time, being able to count
157
395351
1561
por primera vez, ser capaces de contar
06:36
the ships and cars and shipping containers and trucks
158
396912
2721
los barcos y autos y contenedores y camiones
06:39
that move around our world on a daily basis,
159
399633
2824
que se mueven alrededor de nuestro mundo diariamente,
06:42
while conveniently still not being able to see individuals.
160
402457
3804
que a su vez fuera adecuadamente incapaz de ver a las personas.
06:46
We had found our compromise.
161
406261
1621
Habíamos encontrado nuestro arreglo.
06:47
We would have to build something larger
162
407882
1604
Tendríamos que construir algo más grande
06:49
than the original breadbox,
163
409486
1563
que la panera original,
06:51
now more like a mini-fridge,
164
411049
1651
algo más bien como una pequeña nevera,
06:52
but we still wouldn't have to build a pickup truck.
165
412700
2761
pero todavía no teníamos que construir una camioneta.
06:55
So now we had our constraint.
166
415461
2624
Ahora teníamos nuestra restricción.
06:58
The laws of physics dictated
167
418085
1757
Las leyes de la física dictaban
06:59
the absolute minimum-sized telescope that we could build.
168
419842
3324
el tamaño mínimo absoluto del telescopio que podríamos construir.
07:03
What came next was making the rest of the satellite
169
423166
3054
Lo que vino después fue hacer el resto del satélite
07:06
as small and as simple as possible,
170
426220
1741
tan pequeño y tan simple como fuera posible,
07:07
basically a flying telescope with four walls
171
427961
2652
básicamente un telescopio volador con cuatro paredes
07:10
and a set of electronics smaller than a phone book
172
430613
2941
y un conjunto de aparatos electrónicos más pequeños que una libreta de teléfonos
07:13
that used less power than a 100 watt lightbulb.
173
433554
3438
que utiliza menos energía que una bombilla de 100 vatios.
07:16
The big challenge became actually taking
174
436992
1900
El gran desafío fue en realidad tomar
07:18
the pictures through that telescope.
175
438892
2198
imágenes a través de ese telescopio.
07:21
Traditional imaging satellites use a line scanner,
176
441090
3044
Las imágenes satelitales tradicionales utilizan un escáner de línea,
07:24
similar to a Xerox machine,
177
444134
1761
similar a una fotocopiadora,
07:25
and as they traverse the Earth, they take pictures,
178
445895
2400
y mientras atraviesan la Tierra, toman fotos,
07:28
scanning row by row by row
179
448295
2196
analizando fila por fila por fila
07:30
to build the complete image.
180
450491
1675
para construir la imagen completa.
07:32
Now people use these because they get a lot of light,
181
452166
3004
Así se hace porque reciben mucha luz,
07:35
which means less of the noise you see
182
455170
1831
lo que significa menos ruido que el que se ve
07:37
in a low-cost cell phone image.
183
457016
2736
en una imagen de teléfono celular barato.
07:39
The problem with them is they require
184
459752
2361
El problema con ellos es que requieren un
07:42
very sophisticated pointing.
185
462113
2240
acierto muy sofisticado.
07:44
You have to stay focused on a 50-centimeter target
186
464353
2546
Se debe de enfocar en un objetivo de 50 centímetros
07:46
from over 600 miles away
187
466899
1752
a más de 950 km de distancia
07:48
while moving at more than seven kilometers a second,
188
468651
2232
mientras se mueve a más de 7 kilómetros por segundo,
07:50
which requires an awesome degree of complexity.
189
470883
2749
lo que requiere un increíble grado de complejidad.
07:53
So instead, we turned to a new generation of video sensors,
190
473632
3437
En lugar de eso, recurrimos a una nueva generación de sensores de video,
07:57
originally created for use in night vision goggles.
191
477069
3091
creados originalmente para su uso en las gafas de visión nocturna.
08:00
Instead of taking a single, high quality image,
192
480160
2899
En lugar de tomar una imagen única y de alta calidad,
08:03
we could take a videostream
193
483059
1387
podemos tomar un video
08:04
of individually noisier frames,
194
484446
2923
de tomas individualmente más ruidosas,
08:07
but then we could recombine
195
487369
1744
pero que podíamos recombinar
08:09
all of those frames together
196
489113
1466
todas esas tomas juntas
08:10
into very high-quality images
197
490579
1996
en imágenes de muy alta calidad
08:12
using sophisticated pixel processing techniques
198
492575
2593
utilizando técnicas sofisticadas de procesamiento de pixeles
08:15
here on the ground,
199
495168
1521
aquí en la superficie,
08:16
at a cost of one one hundredth a traditional system.
200
496689
3137
a un costo de una centésima de un sistema tradicional.
08:19
And we applied this technique
201
499826
1153
Y aplicamos esta técnica
08:20
to many of the other systems on the satellite as well,
202
500979
2974
a muchos de los otros sistemas en el satélite
08:23
and day by day, our design evolved
203
503953
2840
y día a día, nuestro diseño evolucionó
08:26
from CAD to prototypes
204
506793
3489
desde los prototipos CAD
08:30
to production units.
205
510282
2888
a las unidades de producción.
08:33
A few short weeks ago,
206
513170
1657
Hace pocas semanas
08:34
we packed up SkySat 1,
207
514827
1851
empacamos el SkySat 1,
08:36
put our signatures on it,
208
516678
1773
pusimos nuestras firmas en él
08:38
and waved goodbye for the last time on Earth.
209
518451
2223
y le despedimos por última vez en la Tierra.
08:40
Today, it's sitting in its final launch configuration
210
520674
3481
Hoy, está en su configuración final de lanzamiento
08:44
ready to blast off in a few short weeks.
211
524155
3061
listo para despegar en pocas semanas.
08:47
And soon, we'll turn our attention to launching
212
527216
2342
Y pronto, pondremos nuestra atención al lanzamiento
08:49
a constellation of 24 or more of these satellites
213
529558
3031
de una constelación de 24 o más de estos satélites
08:52
and beginning to build the scalable analytics
214
532589
2550
y comienzaremos a construir el análisis escalable
08:55
that will allow us to unearth the insights
215
535139
2339
que nos permitirá descubrir las ideas
08:57
in the petabytes of data we will collect.
216
537478
3189
en los petabytes de datos que recogeremos.
09:00
So why do all of this? Why build these satellites?
217
540667
3973
Así que ¿por qué todo esto? ¿Por qué construir estos satélites?
09:04
Well, it turns out imaging satellites
218
544640
2611
Bueno, resulta que las imágenes de satélite
09:07
have a unique ability to provide global transparency,
219
547251
3710
tienen una capacidad única para proporcionar transparencia global
09:10
and providing that transparency on a timely basis
220
550961
2626
y proporcionar transparencia regularmente
09:13
is simply an idea whose time has come.
221
553587
3411
es simplemente una idea cuyo tiempo ha llegado.
09:16
We see ourselves as pioneers of a new frontier,
222
556998
3523
Nos vemos como pioneros de una nueva frontera,
09:20
and beyond economic data,
223
560521
1764
y más allá de los datos económicos,
09:22
unlocking the human story, moment by moment.
224
562285
3601
desbloqueando la historia humana, momento a momento.
09:25
For a data scientist
225
565886
1563
Para un científico de datos
09:27
that just happened to go to space camp as a kid,
226
567449
2750
eso solo pasó al ir al campamento espacial como un niño,
09:30
it just doesn't get much better than that.
227
570199
2715
simplemente no hay nada mejor que eso.
09:32
Thank you.
228
572914
2215
Gracias.
09:35
(Applause)
229
575129
4134
(Aplausos)
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