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

Dan Berkenstock: Thế giới là một bộ dữ liệu lớn. Giờ thì, làm thế nào để chụp ảnh nó...

Translator: Hoang Lee Reviewer: Nhu PHAM

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

Năm năm trước, tôi là một sinh viên bậc tiến sĩ

living two lives.

cùng một lúc sống 2 cuộc sống.

In one, I used NASA supercomputers

Một mặt, tôi sử dụng các siêu máy tính của NASA

to design next-generation spacecraft,

để thiết kế thế hệ tiếp theo của tàu vũ trụ

and in the other I was a data scientist

và mặt khác, là một nhà khoa học dữ liệu

looking for potential smugglers

tìm kiếm những kẻ buôn lậu tiềm năng

of sensitive nuclear technologies.

những công nghệ hạt nhân nhạy cảm

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

Là một nhà khoa học dữ liệu, tôi đã thực hiện rất nhiều phân tích

mostly of facilities,

chủ yếu là các cơ sở vật chất

industrial facilities around the world.

thiết bị công nghiệp trên toàn thế giới

And I was always looking for a better canvas

Và tôi luôn tìm kiếm một nền tảng tốt hơn

to tie these all together.

để phối hợp tất cả chúng lại với nhau

And one day, I was thinking about how

Rồi một ngày, khi đang suy nghĩ về việc

all data has a location,

làm thế nào để tập trung tất cả dữ liệu

and I realized that the answer

tôi phát hiện ra rằng câu trả lời

had been staring me in the face.

ở ngay trước mắt

Although I was a satellite engineer,

Mặc dù là một kỹ sư tên lửa

I hadn't thought about using satellite imagery

Tôi không nghĩ về việc dùng ảnh vệ tinh

in my work.

vào công việc của mình

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

Giờ đây, giống hầu hết các bạn, tôi cũng online

I'd see my house, so I thought,

tôi nhìn thấy nhà của mình, vì vậy mà tôi đã nghĩ

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

Tôi sẽ nhảy vào đó và sẽ bắt đầu nhìn lên

some of these facilities.

một vài tiện nghi này

And what I found really surprised me.

Và cái mà tôi tìm được thực sự khiến tôi ngạc nhiên

The pictures that I was finding

Những hình ảnh mà tôi đang tìm thấy

were years out of date,

đã quá lạc hậu

and because of that,

bởi vì đó

it had relatively little relevance

nó có ít liên quan

to the work that I was doing today.

với công việc mà tôi đang làm hàng ngày

But I was intrigued.

Nhưng tôi tò mò

I mean, satellite imagery is pretty amazing stuff.

Tôi hiểu, hình ảnh vệ tinh là một thứ tuyệt vời

There are millions and millions of sensors

Có hàng triệu và hàng triệu các cảm biến

surrounding us today,

vây quanh chúng ta hàng ngày

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

Nhưng vẫn có quá nhiều thứ mà chúng ta không hề biết đến

How much oil is stored in all of China?

Có bao nhiêu dầu được lưu trữ ở Trung Quốc

How much corn is being produced?

Bao nhiêu ngô đã được sản xuất

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

Bao nhiêu tàu trong các cảng trên toàn thế giới

Now, in theory, all of these questions

Bây giờ, theo lý thuyết, tất cả các câu hỏi này

could be answered by imagery,

đều có thể được trả lời bằng hình ảnh

but not if it's old.

nhưng không phải bằng những hình ảnh lạc hậu

And if this data was so valuable,

và nếu dữ liệu này đáng giá đến vậy

then how come I couldn't get my hands

vậy tại sao tôi lại không thể lấy được

on more recent pictures?

những hình ảnh cập nhật nhất

So the story begins over 50 years ago

Câu chuyện đã bắt đầu từ hơn 50 năm trước

with the launch of the first generation

với sự ra mắt thế hệ đầu tiên

of U.S. government photo reconnaissance satellites.

của các vệ tinh do thám hình ảnh của chính phủ Mỹ

And today, there's a handful

Và ngày nay, có một số ít

of the great, great grandchildren

cháu chắt

of these early Cold War machines

của những cỗ máy thời chiến tranh lạnh này

which are now operated by private companies

bây giờ vẫn vận hành bởi các công ty tư nhân

and from which the vast majority of satellite imagery

và từ đó thu về phần lớn các hình ảnh vệ tinh

that you and I see on a daily basis comes.

mà bạn và tôi nhìn thấy hàng ngày

During this period, launching things into space,

Trong suốt thời gian này, việc phóng thiết bị vào không gian

just the rocket to get the satellite up there,

chỉ cái tên lửa để mang vệ tinh lên trên đó thôi

has cost hundreds of millions of dollars each,

đã có giá hàng trăm triệu đô la mỗi chiếc

and that's created tremendous pressure

và điều đó đã tạo ra áp lực rất lớn

to launch things infrequently

cản trở việc phóng thường xuyên những thiết bị này

and to make sure that when you do,

và để đảm bảo,

you cram as much functionality in there as possible.

bạn phải nhồi nhét vào đó càng nhiều chức năng càng tốt

All of this has only made satellites

tất cả điều này tạo ra những vệ tinh

bigger and bigger and bigger

lớn hơn và lớn hơn nữa

and more expensive,

và đắt hơn

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

bây giờ gần một tỉ đô cho mỗi bản sao

Because they are so expensive,

Vì chúng quá đắt

there aren't very many of them.

không có nhiều

Because there aren't very many of them,

Bởi vì không nhiều trong số đó

the pictures that we see on a daily basis

những hình ảnh mà chúng ta thấy hàng ngày

tend to be old.

có xu hướng cũ đi

I think a lot of people actually understand this anecdotally,

Tôi nghĩ rất nhiều người thật sự hiểu được điều này

but in order to visualize just how sparsely

nhưng để hình dung ra hành tinh của chúng ta

our planet is collected,

được vẽ ra thưa thớt như thế nào

some friends and I put together a dataset

tôi và vài người bạn đã cùng nhau sắp xếp số liệu

of the 30 million pictures that have been gathered

của 30 triệu hình ảnh đã được thu thập

by these satellites between 2000 and 2010.

bằng những vệ tinh giữa năm 2000 và 2010

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

Như bạn thấy đấy, màu xanh, các vùng rộng lớn của thế giới

are barely seen, less than once a year,

hiếm khi được nhìn thấy, ít hơn một lần/ năm

and even the areas that are seen most frequently,

thậm chí cả các khu vực được nhìn thấy thường xuyên nhất

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

những vùng màu đỏ, được nhìn thấy nhiều nhất mỗi quý một lần

Now as aerospace engineering grad students,

Bây giờ, là các sinh viên tốt nghiệp ngành hàng không vũ trụ

this chart cried out to us as a challenge.

Đồ thị này với chúng tôi là một thách thức

Why do these things have to be so expensive?

Tại sao những thứ này lại tốn kém?

Does a single satellite really have to cost

một vệ tinh riêng lẻ có giá

the equivalent of three 747 jumbo jets?

bằng ba chiếc máy bay phản lực khổng lồ 747

Wasn't there a way to build a smaller,

Không có cách nào để xây dựng một thiết kế vệ tinh mới

simpler, new satellite design that could enable

nhỏ hơn, đơn giản hơn, cho phép

more timely imaging?

thu về những hình ảnh cập nhật hơn

I realize that it does sound a little bit crazy

tôi nhận ra rằng khá là điên rồ

that we were going to go out and just

khi bắt tay vào

begin designing satellites,

thiết kế vệ tinh

but fortunately we had help.

nhưng thật may mắn chúng tôi đã có được sự giúp đỡ

In the late 1990s, a couple of professors

Vào cuối những năm 1990, một vài giáo sư

proposed a concept for radically reducing the price

đã đề xuất một ý tưởng căn bản để giảm giá thành

of putting things in space.

việc đưa mọi thứ vào không gian

This was hitchhiking small satellites

Đó là đi nhờ các vệ tinh nhỏ

alongside much larger satellites.

bên cạnh các vệ tinh lớn hơn

This dropped the cost of putting objects up there

Điều này giúp hạ giá thành của việc đưa các vật thể vào không gian

by over a factor of 100,

hơn khoảng một trăm lần

and suddenly we could afford to experiment,

và thế là chúng tôi đủ khả năng làm thí nghiệm

to take a little bit of risk,

chấp nhận một chút rủi ro

and to realize a lot of innovation.

và thực hiện được nhiều cải tiến

And a new generation of engineers and scientists,

Và một thế hệ mới các kỹ sư và nhà khoa học

mostly out of universities,

hầu hết đã ra khỏi trường đại học

began launching these very small,

bắt đầu cho ra đời những thứ rất nhỏ

breadbox-sized satellites called CubeSats.

những vệ tinh có kích thước bằng hộp bánh được gọi là CubeSats

And these were built with electronics obtained

Và chúng được xây dựng với những thiết bị điện tử

from RadioShack instead of Lockheed Martin.

thu được RadioShack thay vì Lockheed Martin

Now it was using the lessons learned from these early missions

Giờ đây, từ những bài học được rút ra từ những nhiệm vụ ban đầu này

that my friends and I began a series of sketches

mà bạn tôi và tôi đã bắt đầu một loạt các bản phác thảo

of our own satellite design.

của những vệ tinh mà chúng tôi tự thiết kế

And I can't remember a specific day

Và tôi không thể nhớ cụ thể cái ngày

where we made a conscious decision

chúng tôi đưa ra một quyết định sáng suốt

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

rằng sẽ xây dựng những thứ này

but once we got that idea in our minds

nhưng một khi chúng tôi đã nảy ra ý tưởng

of the world as a dataset,

về cả thế giới như một tập dữ liệu

of being able to capture millions of data points

có thể chụp được hàng triệu điểm dữ liệu

on a daily basis describing the global economy,

trên cơ sở hàng ngày mô tả nền kinh tế toàn cầu

of being able to unearth billions of connections

có thể đưa ra hàng tỉ kết nối

between them that had never before been found,

mà chưa bao giờ được khám phá trước đây

it just seemed boring

Sẽ nhàm chán

to go work on anything else.

nếu phải làm bất cứ việc nào khác

And so we moved into a cramped,

Và vì vậy, chúng tối đã di chuyển tới một nơi chật chội

windowless office in Palo Alto,

văn phòng không cửa sổ ở Palo Alto

and began working to take our design

và bắt đầu làm việc tạo ra các thiết kế của mình

from the drawing board into the lab.

từ bản vẽ trong phòng thí nghiệm

The first major question we had to tackle

Câu hỏi chính mà chúng tôi phải khắc phục

was just how big to build this thing.

là làm thế nào để xây dựng được thứ này

In space, size drives cost,

Trong không gian, kích thước làm gia tăng giá cả

and we had worked with these very small,

và chúng tôi làm việc với những thứ rất nhỏ

breadbox-sized satellites in school,

những vệ tinh hình hộp trong trường

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

nhưng khi bắt đầu hiểu hơn về các định luật vật lý

we found that the quality of pictures

chúng tôi thấy rằng chất lượng hình ảnh

those satellites could take was very limited,

chụp bởi những vệ tinh kia mang lại là rất hạn chế

because the laws of physics dictate

bởi vì các quy tắc vật lý đề ra

that the best picture you can take through a telescope

rằng hình ảnh tốt nhất có thể chụp qua một kính viễn vọng

is a function of the diameter of that telescope,

là một chức năng của đường kính của chiếc kính viễn vọng đó

and these satellites had a very small,

và những vệ tinh này có

very constrained volume.

khối lượng bị hạn chế

And we found that the best picture we would

và chúng tôi thấy rằng hình ảnh tốt nhất

have been able to get looked something like this.

có thể có được trông như thế này đây

Although this was the low-cost option,

Mặc dù đây là lựa chọn chi phí thấp

quite frankly it was just too blurry

Thật lòng mà nói nó quá mờ

to see the things that make satellite imagery valuable.

để nhìn được những thứ tạo nên giá trị của hình ảnh vệ tinh

So about three or four weeks later,

Vì thế khoảng ba hoặc bốn tuần sau đó

we met a group of engineers randomly

chúng tôi gặp một nhóm các kỹ sư một cách ngẫu nhiên

who had worked on the first

những người đầu tiên làm việc với

private imaging satellite ever developed,

hình ảnh riêng tư từ vệ tinh

and they told us that back in the 1970s,

và họ đã nói cho chúng tôi biết trở lại vào những năm 1970

the U.S. government had found a powerful

chính phủ Mỹ đã tìm thấy

optimal tradeoff --

một sự cân bằng tối ưu và quyền lực

that in taking pictures at right about one meter resolution,

mà trong ảnh chụp chính xác tại độ phân giải một mét

being able to see objects one meter in size,

ta có thể nhìn thấy các đối tượng có kích cỡ một mét

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

họ đã nhận ra rằng họ không những nhận được các hình ảnh chất lượng cao

but get a lot of them at an affordable price.

mà còn nhận được rất nhiều ảnh ở một mức giá phải chăng

From our own computer simulations,

Từ mô phỏng trên máy tính

we quickly found that one meter really was

chúng tôi nhanh chóng nhận ra rằng một mét thực sự là

the minimum viable product

giá trị tối thiểu

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

để có thể nhìn thấy được động cơ của nền kinh tế toàn cầu

for the first time, being able to count

lần đầu tiên, có thể tính được

the ships and cars and shipping containers and trucks

các con tàu và ô tô và các thùng hàng và xe tải

that move around our world on a daily basis,

di chuyển hàng ngày trên toàn thế giới

while conveniently still not being able to see individuals.

khi trong vẫn không thể thuận lợi nhìn thấy các cá thể người.

We had found our compromise.

Chúng tôi nhận ra mối nguy hiểm tiềm tàng.

We would have to build something larger

Chúng tôi phải xây dựng một thứ lớn hơn

than the original breadbox,

lớn hơn cả hộp bánh gốc

now more like a mini-fridge,

bây giờ trông giống một tủ lạnh thu nhỏ hơn

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

nhưng chúng tôi vẫn không thể xây dựng một xe bán tải nhỏ.

So now we had our constraint.

Chúng tôi có những hạn chế riêng

The laws of physics dictated

Những định luật vật lý chi phối

the absolute minimum-sized telescope that we could build.

kính viễn vọng cỡ nhỏ tối thiểu mà chúng tôi có thể chế tạo

What came next was making the rest of the satellite

Những gì xảy ra tiếp theo là làm phần còn lại của vệ tinh

as small and as simple as possible,

nhỏ và đơn giản đến mức có thể,

basically a flying telescope with four walls

cơ bản là một kính viễn vọng bay với bốn bức vách

and a set of electronics smaller than a phone book

và một tập hợp những thiết bị điện tử nhỏ hơn một cuốn sổ điện thoại

that used less power than a 100 watt lightbulb.

sử dụng ít năng lượng hơn bóng đèn 1ooW

The big challenge became actually taking

Thách thức lớn nằm ở việc

the pictures through that telescope.

chụp ảnh qua chiếc kính viễn vọng đó

Traditional imaging satellites use a line scanner,

Những vệ tinh hình ảnh truyền thống dùng một máy quét dòng

similar to a Xerox machine,

tương tự như một chiếc máy Xerox

and as they traverse the Earth, they take pictures,

và khi đi vòng quanh trái đất, chúng ghi lại những bức ảnh

scanning row by row by row

quét ảnh đó theo từng dòng

to build the complete image.

để xây dựng nên một bức ảnh hoàn chỉnh

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

Giờ đây con người dùng những ảnh đó bởi vì chúng có nhiều ánh sáng

which means less of the noise you see

nghĩa là sẽ ít nhiễu hơn

in a low-cost cell phone image.

trong một tấm ảnh di động giá rẻ

The problem with them is they require

Vấn đề là những hình ảnh này

very sophisticated pointing.

đòi hỏi một sự đánh dấu rất tinh vi

You have to stay focused on a 50-centimeter target

Bạn phải tập trung vào một mục tiêu 50 cm

from over 600 miles away

từ khoảng cách trên 600 dặm

while moving at more than seven kilometers a second,

trong khi đang di chuyển với vận tốc hơn 7km một giây

which requires an awesome degree of complexity.

đòi hỏi một mức độ phức tạp đáng ngạc

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

Thay vì thế, chúng tôi đã chuyển sang một thế hệ mới của cảm biến video

originally created for use in night vision goggles.

ban đầu được tạo ra để dùng trong kính nhìn ban đêm

Instead of taking a single, high quality image,

thay vì chụp những hình ảnh đơn lẻ chất lượng cao

we could take a videostream

chúng ta có thể tạo một video

of individually noisier frames,

từ những khung hình động riêng biệt

but then we could recombine

nhưng sau đó, chúng tôi kết hợp

all of those frames together

tất cả các khung hình đó lại cùng nhau

into very high-quality images

tạo ra những hình ảnh chất lượng rất cao

using sophisticated pixel processing techniques

sử dụng những kỹ thuật xử lý điểm ảnh tinh vi

here on the ground,

trên mặt đất

at a cost of one one hundredth a traditional system.

với chi phí bằng một phần trăm hệ thống truyền thống

And we applied this technique

và chúng tôi cũng áp dụng kỹ thuật này

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

lên những hệ thống khác trên vệ tinh

and day by day, our design evolved

ngày qua ngày, thiết kế của chúng tôi đã được cải tiến đáng kể

from CAD to prototypes

từ CAD tới nguyên mẫu

to production units.

cho đến các đơn vị sản xuất

A few short weeks ago,

Một vài tuần trước

we packed up SkySat 1,

chúng tôi đã đặt nó lên "Sky Sat 1"

put our signatures on it,

đặt chữ ký của chúng tôi lên đó

and waved goodbye for the last time on Earth.

và vẫy tay tạm biết lần cuối với nó ở trên trái đất

Today, it's sitting in its final launch configuration

Hôm nay, nó vẫn đang nằm để cấu hình khởi động lần cuối

ready to blast off in a few short weeks.

sẵn sàng để phóng đi trong vài tuần tới

And soon, we'll turn our attention to launching

Và ngay sau đó, chúng tôi sẽ chuyển hướng

a constellation of 24 or more of these satellites

đến chùm 24 vệ tinh hoặc nhiều hơn của

and beginning to build the scalable analytics

và bắt đầu xây dựng những phân tích quy mô

that will allow us to unearth the insights

cho phép khám phá những điều bên trong

in the petabytes of data we will collect.

hàng petabyte dữ liệu thu thập được

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

Vậy tại sao phải làm tất cả nhữngviệc đó? tại sao phải tạo ra những vệ tinh đó ?

Well, it turns out imaging satellites

Ah, hóa ra các hình ảnh vệ tinh

have a unique ability to provide global transparency,

có một khả năng độc đáo cung cấp sự minh bạch toàn cầu

and providing that transparency on a timely basis

và cung cấp nó hàng ngày

is simply an idea whose time has come.

là một ý tưởng đơn giản mà thời của chúng đã đến

We see ourselves as pioneers of a new frontier,

Chúng tôi thấy chính mình như những người tiên phong

and beyond economic data,

trong một lĩnh vực mới và vượt lên trên dữ liệu kinh tế

unlocking the human story, moment by moment.

tiết lộ câu chuyện của loài người, từng khoảng khắc một

For a data scientist

Đối với một nhà khoa học dữ liệu

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

người vô tình đi đến trại không gian khi còn là một đứa trẻ

it just doesn't get much better than that.

không có gì có thể tuyệt vời hơn thế

Thank you.

Xin cảm ơn

(Applause)

Vỗ tay