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

Дэн Беркенсток: Мир является одним большим набором данных. Как его сфотографировать…

Переводчик: Stanislav Korotygin Редактор: Alina Siluyanova

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

Пять лет назад я был аспирантом,

living two lives.

живущим в двух жизнях.

In one, I used NASA supercomputers

В одной я пользовался суперкомпьютерами НАСА

to design next-generation spacecraft,

для разработки космического корабля следующего поколения,

and in the other I was a data scientist

а в другой — я был исследователем данных,

looking for potential smugglers

ищущим потенциальных контрабандистов

of sensitive nuclear technologies.

чувствительных ядерных технологий.

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

Как исследователь данных, я выполнил множество анализов,

mostly of facilities,

преимущественно сооружений,

industrial facilities around the world.

промышленных сооружений по всему миру.

And I was always looking for a better canvas

И я всегда искал канву, которая лучше подходит

to tie these all together.

для того, чтобы связать их все вместе.

And one day, I was thinking about how

Однажды я задумался о том,

all data has a location,

что все данные имеют местоположение,

and I realized that the answer

и я осознал, что ответ

had been staring me in the face.

всё время был прямо перед моими глазами.

Although I was a satellite engineer,

Хотя я был инженером спутниковой техники,

I hadn't thought about using satellite imagery

я не подумал об использовании спутниковых снимков

in my work.

в моей работе.

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

Как большинство из нас, я мог подключиться онлайн,

I'd see my house, so I thought,

я мог видеть свой дом, и я решил,

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

что подключусь и начну отыскивать

some of these facilities.

некоторые из этих сооружений.

And what I found really surprised me.

То, что я обнаружил, сильно удивило меня.

The pictures that I was finding

Фотографии, которые я находил,

were years out of date,

были многолетней давности,

and because of that,

и из-за этого

it had relatively little relevance

были малоприменимы

to the work that I was doing today.

в работе, которую я тогда делал.

But I was intrigued.

Но я был заинтригован.

I mean, satellite imagery is pretty amazing stuff.

Спутниковая съёмка — удивительная вещь.

There are millions and millions of sensors

Миллионы и миллионы датчиков

surrounding us today,

сегодня окружают нас,

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

но мы всё ещё столь многого не знаем о них в бытовом применении.

How much oil is stored in all of China?

Как много нефти хранится во всём Китае?

How much corn is being produced?

Как много зерна производится?

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

Какое количество кораблей находится во всех портах нашей планеты?

Now, in theory, all of these questions

В теории ответы на все эти вопросы

could be answered by imagery,

могут быть получены фотосъёмкой,

but not if it's old.

но только если она не старая.

And if this data was so valuable,

И если эти данные были настолько ценными,

then how come I couldn't get my hands

как так получилось, что я не мог получить в распоряжение

on more recent pictures?

более актуальные снимки?

So the story begins over 50 years ago

История берёт начало более 50 лет назад

with the launch of the first generation

с запуском первого поколения

of U.S. government photo reconnaissance satellites.

правительственных спутников фоторазведки США.

And today, there's a handful

Сегодня у нас есть горстка

of the great, great grandchildren

великих, великих правнуков

of these early Cold War machines

этих ранних машин времён Холодной Войны,

which are now operated by private companies

которыми сейчас управляют частные компании

and from which the vast majority of satellite imagery

и с которых приходит подавляющее большинство спутниковых снимков,

that you and I see on a daily basis comes.

которые вы и я ежедневно встречаем.

During this period, launching things into space,

В то время каждый запуск чего-то в космос —

just the rocket to get the satellite up there,

просто ракеты, чтобы доставить спутник, —

has cost hundreds of millions of dollars each,

стоил сотни миллионов долларов,

and that's created tremendous pressure

и это обстоятельство вынуждало совершать

to launch things infrequently

более редкие запуски,

and to make sure that when you do,

а уж когда они происходили,

you cram as much functionality in there as possible.

нужно было втиснуть столько функционала, сколько было предельно возможно.

All of this has only made satellites

В совокупности это делало спутники

bigger and bigger and bigger

всё большими, большими и большими,

and more expensive,

и более дорогими,

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

сейчас почти миллиард долларов за штуку.

Because they are so expensive,

Из-за того, что они настолько дороги,

there aren't very many of them.

их не так много.

Because there aren't very many of them,

Из-за того, что их не так много,

the pictures that we see on a daily basis

фотографии, которые мы видим ежедневно,

tend to be old.

как правило, являются старыми.

I think a lot of people actually understand this anecdotally,

Многие люди на самом деле интуитивно понимают это,

but in order to visualize just how sparsely

но для визуализации того, насколько редко

our planet is collected,

обследуется наша планета,

some friends and I put together a dataset

мы с друзьями создали набор данных,

of the 30 million pictures that have been gathered

состоящий из 30 миллионов фотографий,

by these satellites between 2000 and 2010.

собранных этими спутниками в период с 2000 по 2010 годы.

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

Как видно на голубых областях, огромные участки нашего мира

are barely seen, less than once a year,

едва просматриваются — менее одного раза в год —

and even the areas that are seen most frequently,

и даже области, что просматриваются более часто —

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

красные участки, — просматриваются в лучшем случае раз в квартал.

Now as aerospace engineering grad students,

Нам, как студентам-выпускникам в области авиационно-космической техники,

this chart cried out to us as a challenge.

эта диаграмма послужила вызовом.

Why do these things have to be so expensive?

Почему эти штуки должны быть такими дорогими?

Does a single satellite really have to cost

Действительно ли один спутник должен стоить

the equivalent of three 747 jumbo jets?

как три пассажирских самолёта Боинг 747?

Wasn't there a way to build a smaller,

Нет ли способа создать более компактный,

simpler, new satellite design that could enable

более простой, новый дизайн спутника, который позволил бы

more timely imaging?

делать более частую съёмку?

I realize that it does sound a little bit crazy

Я понимаю, что это и впрямь звучит немного безумно,

that we were going to go out and just

что мы собирались пойти

begin designing satellites,

и начать разрабатывать спутники,

but fortunately we had help.

но к счастью, нам помогли.

In the late 1990s, a couple of professors

В конце 1990-х годов пара профессоров

proposed a concept for radically reducing the price

предложила концепцию радикального снижения стоимости

of putting things in space.

доставки вещей в космос.

This was hitchhiking small satellites

Это была идея попутной доставки маленьких спутников

alongside much larger satellites.

вместе со значительно большими собратьями.

This dropped the cost of putting objects up there

Это снизило стоимость доставки в космос

by over a factor of 100,

более чем в сто раз,

and suddenly we could afford to experiment,

и неожиданно у нас появилась возможность экспериментировать,

to take a little bit of risk,

немножко рискнуть,

and to realize a lot of innovation.

и реализовать массу инноваций.

And a new generation of engineers and scientists,

Новое поколение инженеров и учёных,

mostly out of universities,

преимущественно из университетов,

began launching these very small,

начало запускать эти очень маленькие,

breadbox-sized satellites called CubeSats.

размером с хлебницу, спутники, под названием «Куб» (Cube Sat).

And these were built with electronics obtained

Они создавались из электроники, купленной

from RadioShack instead of Lockheed Martin.

в Радио Шэк, а не в Локхид Мартин.

Now it was using the lessons learned from these early missions

Использование знаний, полученных в результате тех первых миссий,

that my friends and I began a series of sketches

позволило нам с друзьями начать разработку ряда макетов

of our own satellite design.

дизайна нашего собственного спутника.

And I can't remember a specific day

Я не могу вспомнить тот день,

where we made a conscious decision

когда мы приняли сознательное решение

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

что пойдём и начнём строить эти штуки,

but once we got that idea in our minds

но как только у нас в сознании появилась идея

of the world as a dataset,

мира, как набора данных,

of being able to capture millions of data points

способности к захвату миллионов точек данных,

on a daily basis describing the global economy,

на ежедневной основе описывающих глобальную экономику,

of being able to unearth billions of connections

способности выявить миллиарды связей

between them that had never before been found,

между ними, которые никогда раньше не выявлялись,

it just seemed boring

нам казалось просто скучным

to go work on anything else.

начать работать над чем-то ещё.

And so we moved into a cramped,

Мы переехали в тесный,

windowless office in Palo Alto,

без окон, офис в Пало Альто,

and began working to take our design

и начали работу по переводу нашего дизайна

from the drawing board into the lab.

с чертёжной доски в мастерскую.

The first major question we had to tackle

Первым большим вопросом, который нам предстояло решить,

was just how big to build this thing.

это насколько большим должен быть спутник.

In space, size drives cost,

В космосе размер определяет стоимость,

and we had worked with these very small,

и мы работали с этими очень маленькими,

breadbox-sized satellites in school,

размером с хлебницу, спутниками в школе,

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

но по мере того, как мы начали лучше понимать законы физики,

we found that the quality of pictures

мы обнаружили, что качество снимков,

those satellites could take was very limited,

которые могут делать эти спутники, было очень плохим,

because the laws of physics dictate

поскольку законы физики гласят,

that the best picture you can take through a telescope

что качество картинки, которую можно получить через телескоп,

is a function of the diameter of that telescope,

является функцией диаметра этого телескопа,

and these satellites had a very small,

а у этих спутников очень маленький,

very constrained volume.

очень ограниченный объём.

And we found that the best picture we would

Мы обнаружили, что наилучшее изображение,

have been able to get looked something like this.

какое мы могли бы получить, выглядело бы примерно так.

Although this was the low-cost option,

Хотя это было дешёвой опцией,

quite frankly it was just too blurry

честно говоря, картинка была слишком размытой,

to see the things that make satellite imagery valuable.

чтобы разглядеть то, что делает спутниковую съёмку ценной.

So about three or four weeks later,

Примерно через три или четыре недели

we met a group of engineers randomly

мы случайно встретились с группой инженеров,

who had worked on the first

работавших над самым первым

private imaging satellite ever developed,

частным спутником для фотосъёмки,

and they told us that back in the 1970s,

и они рассказали нам, что в 1970-е годах

the U.S. government had found a powerful

правительство США нашло мощный,

optimal tradeoff --

оптимальный компромисс:

that in taking pictures at right about one meter resolution,

они обнаружили, что делая фото с разрешением примерно в один метр,

being able to see objects one meter in size,

чтобы видеть объекты размером в один метр,

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

они могли не только получить изображения очень высокого качества,

but get a lot of them at an affordable price.

но и сделать множество таких снимков по доступной цене.

From our own computer simulations,

Из наших собственных компьютерных симуляций

we quickly found that one meter really was

мы быстро обнаружили, что действительно, один метр был

the minimum viable product

минимально жизнеспособным товаром,

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

чтобы иметь возможность увидеть драйверы нашей глобальной экономики,

for the first time, being able to count

впервые иметь возможность подсчитать

the ships and cars and shipping containers and trucks

корабли, машины, грузовые контейнеры и грузовики

that move around our world on a daily basis,

ежедневно перемещающиеся по миру,

while conveniently still not being able to see individuals.

при этом по-прежнему удобно не видя людей.

We had found our compromise.

Мы нашли наш компромисс.

We would have to build something larger

Нам необходимо было построить нечто большее,

than the original breadbox,

чем первоначальная хлебница,

now more like a mini-fridge,

теперь больше похожее на мини-холодильник,

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

но всё ещё не требовалось строить пикап.

So now we had our constraint.

Так у нас появилось ограничение.

The laws of physics dictated

Законы физики предъявили

the absolute minimum-sized telescope that we could build.

абсолютный минимум размеров для телескопа, который мы могли построить.

What came next was making the rest of the satellite

Следом началось изготовление остальных частей спутника,

as small and as simple as possible,

настолько маленьких и простых, насколько это возможно,

basically a flying telescope with four walls

в общем-то, летающего телескопа с четырьмя стенками

and a set of electronics smaller than a phone book

и набором электроники, меньшей, чем записная книжка,

that used less power than a 100 watt lightbulb.

использовавший меньше энергии, чем 100-ваттная лампочка.

The big challenge became actually taking

Большой проблемой стал захват

the pictures through that telescope.

изображений через этот телескоп.

Traditional imaging satellites use a line scanner,

Традиционные спутники фотосъёмки используют линейный сканер,

similar to a Xerox machine,

аналогичный прибору компании Ксерокс,

and as they traverse the Earth, they take pictures,

и по мере того, как они облетают Землю, они делают снимки,

scanning row by row by row

сканируя ряд за рядом,

to build the complete image.

чтобы сформировать полное изображение.

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

Их используют, потому что в результате получают много света,

which means less of the noise you see

а значит меньше шума в изображении,

in a low-cost cell phone image.

того, что бывает при съёмке дешёвым сотовым телефоном.

The problem with them is they require

Проблема с ними в том, что они требуют

very sophisticated pointing.

очень сложного позиционирования.

You have to stay focused on a 50-centimeter target

Необходимо фокусированным на 50-сантиметровой цели,

from over 600 miles away

находясь на расстоянии более 960 километров от неё,

while moving at more than seven kilometers a second,

двигаясь при этом со скоростью более семи километров в секунду,

which requires an awesome degree of complexity.

что требует невероятной степени сложности.

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

Вместо этого, мы обратились к новому поколению видеодатчиков,

originally created for use in night vision goggles.

изначально созданных для применения в очках ночного видения.

Instead of taking a single, high quality image,

Вместо съёмки одного высококачественного изображения

we could take a videostream

мы можем снимать поток видео,

of individually noisier frames,

состоящий из более шумных кадров,

but then we could recombine

но затем мы можем объединить

all of those frames together

все кадры вместе

into very high-quality images

в очень высококачественные изображения

using sophisticated pixel processing techniques

с использованием сложных методов обработки пикселей

here on the ground,

здесь, на земле,

at a cost of one one hundredth a traditional system.

по цене одной сотой традиционной системы.

And we applied this technique

Мы применили этот метод

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

также ко многим другим системам спутника,

and day by day, our design evolved

и день за днём, наш дизайн эволюционировал

from CAD to prototypes

от САПР к прототипам,

to production units.

а затем и к производственным единицам.

A few short weeks ago,

Несколькими короткими неделями ранее

we packed up SkySat 1,

мы запаковали SkySat 1,

put our signatures on it,

расписались на нём,

and waved goodbye for the last time on Earth.

и помахали ему на прощание в последний раз на Земле.

Today, it's sitting in its final launch configuration

Сегодня он находится в своей окончательной пусковой конфигурации,

ready to blast off in a few short weeks.

готовый к запуску через несколько коротких недель.

And soon, we'll turn our attention to launching

Вскоре наше внимание будет приковано к запуску

a constellation of 24 or more of these satellites

группы из 24 или более таких спутников

and beginning to build the scalable analytics

и началу строительства масштабируемой аналитики,

that will allow us to unearth the insights

что позволит нам вывести на поверхность суть

in the petabytes of data we will collect.

петабайтов данных, которые мы соберём.

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

Зачем делать всё это? Зачем строить эти спутники?

Well, it turns out imaging satellites

Оказывается, спутники фотосъёмки

have a unique ability to provide global transparency,

обладают уникальной способностью обеспечивать глобальную прозрачность,

and providing that transparency on a timely basis

и обеспечение этой прозрачности на регулярной основе

is simply an idea whose time has come.

просто является идеей, чьё время пришло.

We see ourselves as pioneers of a new frontier,

Мы видим себя пионерами новой эры,

and beyond economic data,

и помимо экономических данных,

unlocking the human story, moment by moment.

открывателями человеческой истории, момент за моментом.

For a data scientist

Для исследователя данных,

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

который только что ребёнком отправился в космический лагерь,

it just doesn't get much better than that.

нет ничего лучше этого.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)