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

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Isabel Vaz Belchior

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

Há cinco anos, andava a fazer o meu doutoramento

living two lives.

e a viver duas vidas.

In one, I used NASA supercomputers

Numa delas, usava super computadores da NASA

to design next-generation spacecraft,

para criar a próxima geração de naves espaciais,

and in the other I was a data scientist

e na outra, era um cientista de dados

looking for potential smugglers

à procura de possíveis contrabandistas

of sensitive nuclear technologies.

de tecnologias nucleares sensíveis.

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

Enquanto cientista de dados, fazia muitas análises,

mostly of facilities,

sobretudo de instalações,

industrial facilities around the world.

instalações fabris, por todo o mundo.

And I was always looking for a better canvas

E andava sempre à procura de um melhor cenário

to tie these all together.

para as conjugar todas.

And one day, I was thinking about how

Um dia, estava a pensar sobre

all data has a location,

como todos os dados têm uma localização,

and I realized that the answer

e percebi que a resposta

had been staring me in the face.

tinha estado sempre à minha frente.

Although I was a satellite engineer,

Embora eu fosse engenheiro de satélites,

I hadn't thought about using satellite imagery

nunca tinha pensado em usar as imagens de satélites

in my work.

no meu trabalho.

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

Como a maior parte das pessoas, estive "online",

I'd see my house, so I thought,

vi a minha casa, e pensei:

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

"Vou usar isto e começar a observar

some of these facilities.

"algumas daquelas instalações."

And what I found really surprised me.

E o que encontrei surpreendeu-me deveras.

The pictures that I was finding

As imagens que ia encontrando

were years out of date,

estavam atrasadas anos,

and because of that,

e, por causa disso,

it had relatively little relevance

tinham relativamente pouco interesse

to the work that I was doing today.

para o trabalho que eu andava a fazer.

But I was intrigued.

Mas fiquei intrigado.

I mean, satellite imagery is pretty amazing stuff.

Quer dizer, as imagens por satélite são uma coisa espantosa.

There are millions and millions of sensors

Há milhões e milhões de sensores

surrounding us today,

que nos rodeiam, presentemente,

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

mas ainda há muita coisa que desconhecemos numa base diária.

How much oil is stored in all of China?

Quanto petróleo está armazenado em toda a China?

How much corn is being produced?

Quanto milho está a ser produzido?

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

Quantos barcos há em todos os nossos portos mundiais?

Now, in theory, all of these questions

Em teoria, todas estas perguntas

could be answered by imagery,

podiam ser respondidas por imagens,

but not if it's old.

mas não se forem antigas.

And if this data was so valuable,

E se estes dados são tão valiosos,

then how come I couldn't get my hands

porque é que eu não conseguia deitar a mão

on more recent pictures?

a imagens mais recentes?

So the story begins over 50 years ago

A história começa há 50 anos

with the launch of the first generation

com o lançamento, pelo governo dos EUA,

of U.S. government photo reconnaissance satellites.

da primeira geração de satélites de reconhecimento por fotos.

And today, there's a handful

E, hoje em dia, há uma boa quantidade

of the great, great grandchildren

de trinetos

of these early Cold War machines

dessas primeiras máquinas da Guerra Fria

which are now operated by private companies

que agora são manobradas por companhias privadas

and from which the vast majority of satellite imagery

e donde provém a grande maioria de imagens de satélite

that you and I see on a daily basis comes.

que todos nós vemos numa base diária.

During this period, launching things into space,

Durante este período, o lançamento de coisas no espaço,

just the rocket to get the satellite up there,

mesmo o foguetão para colocar o satélite lá em cima,

has cost hundreds of millions of dollars each,

tem custado centenas de milhões de dólares cada um.

and that's created tremendous pressure

E isso criou uma pressão tremenda

to launch things infrequently

para não lançar coisas com demasiada frequência

and to make sure that when you do,

e para garantir que, quando o fazemos,

you cram as much functionality in there as possible.

enfiamos lá dentro o maior número de funcionalidades possível.

All of this has only made satellites

E tudo isso apenas fez com que os satélites

bigger and bigger and bigger

sejam cada vez maiores

and more expensive,

e mais caros.

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

Atualmente , quase mil milhões de dólares cada exemplar.

Because they are so expensive,

Como são tão dispendiosos,

there aren't very many of them.

não há assim muitos.

Because there aren't very many of them,

E como não há muitos,

the pictures that we see on a daily basis

as imagens que vemos numa base diária,

tend to be old.

acabam por ser antigas.

I think a lot of people actually understand this anecdotally,

Acho que há muita gente que compreende isto pontualmente,

but in order to visualize just how sparsely

mas, a fim de visualizar como são escassos

our planet is collected,

os dados recolhidos do nosso planeta,

some friends and I put together a dataset

uns amigos meus e eu construímos um conjunto de dados

of the 30 million pictures that have been gathered

dos 30 milhões de imagens que têm sido recolhidas

by these satellites between 2000 and 2010.

por esses satélites entre 2000 e 2010.

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

Como podem ver, a azul, há enormes áreas do mundo

are barely seen, less than once a year,

que mal se veem, menos de uma vez por ano,

and even the areas that are seen most frequently,

e mesmo as áreas que são vistas mais frequentemente,

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

as que estão a vermelho, são vistas, quando muito, uma vez por trimestre.

Now as aerospace engineering grad students,

Ora, enquanto finalistas de engenharia aeroespacial

this chart cried out to us as a challenge.

este quadro constituiu para nós um desafio.

Why do these things have to be so expensive?

Porque é que estas coisas têm que ser tão caras?

Does a single satellite really have to cost

Um único satélite teria que custar realmente

the equivalent of three 747 jumbo jets?

o equivalente a três jatos Jumbo 747?

Wasn't there a way to build a smaller,

Não haveria maneira de construir um satélite

simpler, new satellite design that could enable

mais pequeno, mais simples, com um "design"

more timely imaging?

que nos possibilitasse obter imagens mais atempadas?

I realize that it does sound a little bit crazy

Compreendo que isto pareça um pouco louco,

that we were going to go out and just

ir para a rua

begin designing satellites,

começar a desenhar satélites,

but fortunately we had help.

mas, felizmente, tivemos ajuda.

In the late 1990s, a couple of professors

No final dos anos 90,

proposed a concept for radically reducing the price

alguns professores propuseram um conceito

para reduzir radicalmente o preço de colocar coisas no espaço.

of putting things in space.

This was hitchhiking small satellites

Era pôr os satélites muito grandes

alongside much larger satellites.

a dar boleia a pequenos satélites.

This dropped the cost of putting objects up there

Isso fazia descer o custo de pôr objetos lá em cima

by over a factor of 100,

na ordem de 100 para 1.

and suddenly we could afford to experiment,

E, subitamente, podíamos tentar experimentar,

to take a little bit of risk,

correr algum risco

and to realize a lot of innovation.

e realizar muitas inovações.

And a new generation of engineers and scientists,

E uma nova geração de engenheiros e cientistas,

mostly out of universities,

na sua maior parte saídos das universidades,

began launching these very small,

começaram a lançar estes satélites muito pequenos,

breadbox-sized satellites called CubeSats.

do tamanho de caixas para pão, chamados CubeSats.

And these were built with electronics obtained

E eram construídos com elementos eletrónicos obtidos

from RadioShack instead of Lockheed Martin.

dos RadioShack, em vez dos Lockheed Martin.

Now it was using the lessons learned from these early missions

Foi usando as lições aprendidas nessas primeiras missões

that my friends and I began a series of sketches

que os meus amigos e eu começámos uma série de esboços

of our own satellite design.

do nosso "design" de satélite.

And I can't remember a specific day

E não me lembro de nalgum dia específico

where we made a conscious decision

termos tomado a decisão consciente

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

de que íamos mesmo para a rua e construir essas coisas,

but once we got that idea in our minds

mas depois de metermos na cabeça

of the world as a dataset,

essa ideia do mundo como um conjunto de dados,

of being able to capture millions of data points

de sermos capazes de captar milhões de pontos de dados

on a daily basis describing the global economy,

numa base diária, que descrevesse a economia global,

of being able to unearth billions of connections

de sermos capazes de descobrir entre eles milhares de milhões de relações

between them that had never before been found,

que nunca antes tinham sido descobertas,

it just seemed boring

parecia entediante

to go work on anything else.

ir trabalhar noutra coisa qualquer.

And so we moved into a cramped,

Por isso, mudámo-nos para um gabinete exíguo

windowless office in Palo Alto,

e sem janelas em Palo Alto,

and began working to take our design

e começámos a trabalhar

from the drawing board into the lab.

para passar o nosso "design" da prancha de desenho

The first major question we had to tackle

para o laboratório.

A primeira grande questão que tínhamos que resolver

was just how big to build this thing.

era de que tamanho construir aquela coisa.

In space, size drives cost,

No espaço, o tamanho implica custo,

and we had worked with these very small,

e já tínhamos trabalhado com aqueles satélites minúsculos,

breadbox-sized satellites in school,

do tamanho de caixas para pão, na faculdade,

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

mas, à medida que começávamos a entender melhor as leis da física,

we found that the quality of pictures

those satellites could take was very limited,

descobrimos que a qualidade das imagens tiradas pelos satélites era muito fraca,

because the laws of physics dictate

porque as leis da física ditam

that the best picture you can take through a telescope

que a qualidade da imagem tirada através de um telescópio

is a function of the diameter of that telescope,

aumente em função do diâmetro do telescópio.

and these satellites had a very small,

E aqueles satélites tinham um volume

very constrained volume.

muito pequeno, muito limitado.

And we found that the best picture we would

E descobrimos que a melhor imagem

have been able to get looked something like this.

que conseguíamos tirar tinha mais ou menos este aspeto.

Although this was the low-cost option,

Embora esta fosse a opção de baixo custo,

quite frankly it was just too blurry

sinceramente, era demasiado desfocada

to see the things that make satellite imagery valuable.

para se verem as coisas que tornam valiosas as imagens por satélite.

So about three or four weeks later,

Cerca de três a quatro semanas depois,

we met a group of engineers randomly

encontrámos, por acaso, um grupo de engenheiros que tinha trabalhado

who had worked on the first

private imaging satellite ever developed,

no primeiro satélite privado de imagens jamais desenvolvido.

and they told us that back in the 1970s,

E eles disseram-nos que, nos anos 70,

the U.S. government had found a powerful

o governo norte-americano

optimal tradeoff --

tinha encontrado uma poderosa alternativa otimizada

that in taking pictures at right about one meter resolution,

que, ao tirar imagens a cerca de um metro de resolução,

being able to see objects one meter in size,

capazes de ver objetos do tamanho de um metro,

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

tinham descoberto que podiam não só obter imagens de muito alta qualidade,

but get a lot of them at an affordable price.

como obter muitas imagens a um preço acessível.

From our own computer simulations,

Nas nossas simulações computorizadas

we quickly found that one meter really was

rapidamente descobrimos que um metro

the minimum viable product

era realmente o produto minimamente viável

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

para se poderem ver os motores da nossa economia global.

for the first time, being able to count

Poder contar-se, pela primeira vez, os navios e os carros,

the ships and cars and shipping containers and trucks

e os contentores dos navios e os camiões

that move around our world on a daily basis,

que se movem no nosso mundo. diariamente,

while conveniently still not being able to see individuals.

embora ainda não pudéssemos ver indivíduos -- como convém.

We had found our compromise.

Tínhamos encontrado o nosso compromisso.

We would have to build something larger

Tínhamos que construir uma coisa maior

than the original breadbox,

do que a inicial caixa para pão.

now more like a mini-fridge,

agora mais do tamanho de um mini-frigorífico,

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

mas não tínhamos que construir uma carrinha de carga.

So now we had our constraint.

Portanto, já tínhamos resolvido o nosso constrangimento.

The laws of physics dictated

the absolute minimum-sized telescope that we could build.

As leis da física tinham imposto

o telescópio de tamanho mínimo que podíamos construir.

What came next was making the rest of the satellite

O que se seguia era fazer o resto do satélite

as small and as simple as possible,

tão pequeno e simples quanto possível,

basically a flying telescope with four walls

basicamente, um telescópio voador com quatro paredes

and a set of electronics smaller than a phone book

e um conjunto eletrónico mais pequeno do que uma agenda telefónica

that used less power than a 100 watt lightbulb.

que usasse menos energia do que uma lâmpada de 100 watts.

The big challenge became actually taking

O grande desafio era tirar as fotografias

the pictures through that telescope.

através desse telescópio.

Traditional imaging satellites use a line scanner,

Os satélites de imagens tradicionais usam um "scanner" de varredura

similar to a Xerox machine,

semelhante a uma máquina Xerox,

and as they traverse the Earth, they take pictures,

e, enquanto atravessam a Terra, tiram fotografias,

scanning row by row by row

percorrendo linha após linha após linha

to build the complete image.

até completar a imagem.

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

Ora, as pessoas usam isso porque recebem muita luz,

which means less of the noise you see

o que significa menos ruído digital

in a low-cost cell phone image.

do que vemos numa imagem de um telemóvel barato.

The problem with them is they require

O problema deles é que exigem

very sophisticated pointing.

uma pontaria muito sofisticada.

You have to stay focused on a 50-centimeter target

Temos que estar focados num alvo de 50 cm

from over 600 miles away

a uma distância de 950 km

while moving at more than seven kilometers a second,

enquanto nos movimentamos a mais de 7 km por segundo,

which requires an awesome degree of complexity.

o que exige um enorme grau de complexidade.

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

Em vez disso, virámo-nos para uma nova geração de sensores de vídeo

originally created for use in night vision goggles.

inicialmente criados para uso em óculos de visão noturna

Instead of taking a single, high quality image,

Em vez de tirar uma única imagem, de alta qualidade,

we could take a videostream

podíamos fazer uma transmissão em vídeo

of individually noisier frames,

de fotogramas com mais ruído individualmente,

but then we could recombine

mas depois podíamos recombinar todos esses fotogramas em conjunto

all of those frames together

into very high-quality images

em imagens de muito alta qualidade.

using sophisticated pixel processing techniques

usando técnicas sofisticadas de processamento de pixels,

here on the ground,

aqui no terreno,

at a cost of one one hundredth a traditional system.

ao custo de um centésimo de um sistema tradicional.

And we applied this technique

E também aplicámos esta técnica

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

a muitos dos outros sistemas do satélite,

and day by day, our design evolved

e, dia após dia, o nosso "design" evoluiu

from CAD to prototypes

do CAD para protótipos

to production units.

e para unidades de produção.

A few short weeks ago,

Há umas semanas,

we packed up SkySat 1,

embalámos o SkySat 1,

put our signatures on it,

pusemos nele as nossas assinaturas

and waved goodbye for the last time on Earth.

e dissemos-lhe o último adeus na Terra.

Today, it's sitting in its final launch configuration

Hoje, está colocado na configuração final de lançamento

ready to blast off in a few short weeks.

pronto para descolar dentro de poucas semanas.

And soon, we'll turn our attention to launching

E, em breve, vamos virar a nossa atenção para lançar

a constellation of 24 or more of these satellites

uma constelação de 24 destes satélites, ou mais,

and beginning to build the scalable analytics

e começar a montar a analítica escalável

that will allow us to unearth the insights

que nos permitirá penetrar no interior

in the petabytes of data we will collect.

nos "petabytes" de dados que vamos recolher.

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

Porque é que fazemos tudo isto? Porque construímos estes satélites?

Well, it turns out imaging satellites

Bem, acontece que os satélites de imagens

have a unique ability to provide global transparency,

têm uma capacidade única para proporcionar uma transparência global

and providing that transparency on a timely basis

e o fornecimento dessa transparência numa base atempada

is simply an idea whose time has come.

é apenas uma ideia que chega no momento certo.

We see ourselves as pioneers of a new frontier,

Consideramo-nos pioneiros duma nova fronteira,

and beyond economic data,

e, para além dos dados económicos,

unlocking the human story, moment by moment.

desvendar a História Humana, momento a momento.

For a data scientist

Para um cientista de dados

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

que teve a sorte de ir para o espaço acampar como um miúdo,

it just doesn't get much better than that.

melhor é impossível.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)