technika
Autor: Andrzej Hołdys | dodano: 2019-08-29
Mapa świata Facebooka

Fot. metamorworks/Shutterstock.com

Najdokładniejszą mapę ludności świata opracowują nie kartografowie, lecz programy komputerowe z modułami sztucznej inteligencji, wspierane przez satelity i wolontariuszy.

Facebook szybko zaczął mieć ambicje globalne, a od kilku lat realizuje je w nowy sposób: pracując nad mapą gęstości zaludnienia, która ma objąć cały świat. Marzeniem społecznościowego giganta jest odnalezienie wszystkich odległych osad bądź nawet pojedynczych domów gdzieś na końcu świata, a następnie regularne sprawdzanie za pomocą satelitów, czy nie pojawił się gdzieś jakiś nowy obiekt. Troskliwy Facebook nie chciałby zapomnieć o nikim. Do zrealizowania takiego marzenia potrzebny jest jednak pewien ważny drobiazg: stale aktualizowane mapy pokazujące z dużą dokładnością rozmieszczenie ludności na globie. Tym właśnie zajmuje się grupa specjalistów od sztucznej inteligencji i analizy danych zatrudniona przez Facebooka w ośrodku badawczym firmy w Bostonie. Wraz z naukowcami z Columbia University w Nowym Jorku pracuje nad programem, który sam tworzyłby w ekspresowym tempie takie mapy, analizując w krótkim czasie miliardy zdjęć satelitarnych. W Facebooku uznano, że kartografowie nie podołają takiemu zadaniu. Nie zdołaliby w krótkim czasie przetrawić olbrzymiej ilości danych płynących non stop z orbity. Mapa ma służyć ludziom, ale może też mieć komercyjne zastosowanie. Zacznijmy od tego pierwszego celu, nim zajmiemy się drugim.

Petabajty do obróbki

W ramach obywatelskiego projektu OpenStreetMap wolontariusze starają się jak najszybciej opracować dokładne mapy rejonów objętych kataklizmami naturalnymi lub ogarniętych epidemiami. Zwykle praca taka zajmuje im kilka dób. Tymczasem Facebook wykreśla podobną mapę w kilkadziesiąt sekund. – Pokazuje z dokładnością do jednego budynku gęstość zaludnienia w danej okolicy. To jedna z pierwszych informacji, jakiej potrzebują koordynatorzy akcji ratunkowych: ile mniej więcej osób mieszka na terenie dotkniętym przez wstrząs lub też zagrożonym nagłym wybuchem epidemii. Pomoc dociera szybko i w adekwatnej skali – mówi Derrick Bonafilia, kierownik grupy opracowującej mapę.

Współczesne satelity potrafią wykonać fantastyczne zdjęcia niemal wszystkich zakątków globu, często z dokładnością do 0,5 m. Dzięki takim zdjęciom można bardzo precyzyjnie zlokalizować dowolne obiekty – drogi, mosty czy domy. Załóżmy teraz, że ktoś postanowiłby przenieść ręcznie na mapę świata lokalizacje wszystkich tych miejsc zamieszkania ludzi. Trudno to sobie wyobrazić ze względu na gigantyczną ilość danych – zdjęcia satelitarne w wysokiej rozdzielczości całego globu zawierają ok. półtora petabajta informacji (dla porównania, w strukturze ludzkiego mózgu zwanej hipokampem mieści się jakieś 2,5 petabajta danych). Nie wystarczyłoby życia wielu osób, aby stworzyć taką mapę. Szczególnie trudnym wyzwaniem byłyby regiony rzadko zamieszkane, gdzie trzeba mozolnie wyszukiwać na kolejnych fotografiach pojedyncze budynki, a następnie porównywać te informacje z danymi ze spisów ludności.

Tak, opracowanie takiej mapy to robota nie dla ludzi. W epoce big data zalew informacji jest na tyle olbrzymi, że do ich analizy człowiek przestaje być użyteczny. Znacznie lepszy jest komputer wyposażony w moduły sztucznej inteligencji i potrafiący się samodzielnie uczyć. Skoro jedne maszyny potrafią rozkładać na łopatki mistrzów świata w go, czemu inne nie mog­ łyby wykreślać map lepszych od tych, które tworzą ludzie? Kartografowie bronią się, że ich profesja poza wiedzą wymaga też kreatywności, ponieważ mapa jest nie tylko matematycznym odwzorowaniem kawałka globu, ale też jego wizualną prezentacją, przybliżoną i zawsze trochę subiektywną. Czy komputer mógłby ich w tym zastąpić? Cóż, według informatycznych wizjonerów i to jest możliwe. Mówią oni o komputerach obdarzonych sztuczną kreatywnością i sztuczną intuicją. Te dzisiejsze krzemowe okazy pewnie sobie nie poradzą z takim wyzwaniem, ale są nowi kandydaci na sztucznych geniuszy – komputery neuronowe, kwantowe czy optyczne.

Mapa Facebooka nie jest dziełem aż tak wyrafinowanych maszyn myślących. Prace nad jej wstępną wersją rozpoczęto w 2014 r. Dwa lata później przedstawiono pierwszy efekt w postaci szczegółowych map 22 krajów, które ze względu na znacznie rozproszoną sieć osadniczą znalazły się w polu zainteresowania Facebooka (nie tylko z powodów humanitarnych, o czym za chwilę). Łącznie zajmowały one 21 mln km2. To mniej więcej jedna siódma ziemskich lądów. Mimo to komputer wykonał to zadanie w zaledwie dwa tygodnie. Tyle czasu potrzebował na przeanalizowanie ok. 14 mld zdjęć. Co więcej, cały czas się uczył. Rok później podobną pracę wykonał już w kilka dni. Jego mapy miały dokładność do 5 m, co oznacza, że pokazano na nich wszystkie większe budynki i drogi. A w czerwcu tego roku przyszła pora na kolejny fragment mapy świata, dokładniejszy i jeszcze szybciej wykonany niż ten sprzed trzech lat. Do listy 22 państw dołożono niemal cały kontynent afrykański. Program przebił się przez ok. 12 mld zdjęć, na których znalazł kilkaset milionów budynków. Kolejne fragmenty globu są wciąż dorzucane. Kto ciekaw, niech zajrzy na stronę https://data.humdata.org/organization/facebook. – Naszym celem jest cały świat – deklaruje Bonafilia.

Więcej w miesięczniku „Wiedza i Życie" nr 09/2019 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
09/2019
08/2019
Kalendarium
Wrzesień
15
W 1682 r. pojawiła się Kometa Halleya. Edmund Halley odkrył jej periodyczność i przewidział powrót w 1758 roku.
Warto przeczytać
Dlaczego pobudka budzikiem szkodzi? Jak tańczą cząsteczki w porannej kawie? Czy smażąc jajecznicę na śniadanie, wzbogacamy ją o fluor? Tyle pytań, a jeszcze nawet nie wyszliśmy z domu!

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Andrzej Hołdys | dodano: 2019-08-29
Mapa świata Facebooka

Fot. metamorworks/Shutterstock.com

Najdokładniejszą mapę ludności świata opracowują nie kartografowie, lecz programy komputerowe z modułami sztucznej inteligencji, wspierane przez satelity i wolontariuszy.

Facebook szybko zaczął mieć ambicje globalne, a od kilku lat realizuje je w nowy sposób: pracując nad mapą gęstości zaludnienia, która ma objąć cały świat. Marzeniem społecznościowego giganta jest odnalezienie wszystkich odległych osad bądź nawet pojedynczych domów gdzieś na końcu świata, a następnie regularne sprawdzanie za pomocą satelitów, czy nie pojawił się gdzieś jakiś nowy obiekt. Troskliwy Facebook nie chciałby zapomnieć o nikim. Do zrealizowania takiego marzenia potrzebny jest jednak pewien ważny drobiazg: stale aktualizowane mapy pokazujące z dużą dokładnością rozmieszczenie ludności na globie. Tym właśnie zajmuje się grupa specjalistów od sztucznej inteligencji i analizy danych zatrudniona przez Facebooka w ośrodku badawczym firmy w Bostonie. Wraz z naukowcami z Columbia University w Nowym Jorku pracuje nad programem, który sam tworzyłby w ekspresowym tempie takie mapy, analizując w krótkim czasie miliardy zdjęć satelitarnych. W Facebooku uznano, że kartografowie nie podołają takiemu zadaniu. Nie zdołaliby w krótkim czasie przetrawić olbrzymiej ilości danych płynących non stop z orbity. Mapa ma służyć ludziom, ale może też mieć komercyjne zastosowanie. Zacznijmy od tego pierwszego celu, nim zajmiemy się drugim.

Petabajty do obróbki

W ramach obywatelskiego projektu OpenStreetMap wolontariusze starają się jak najszybciej opracować dokładne mapy rejonów objętych kataklizmami naturalnymi lub ogarniętych epidemiami. Zwykle praca taka zajmuje im kilka dób. Tymczasem Facebook wykreśla podobną mapę w kilkadziesiąt sekund. – Pokazuje z dokładnością do jednego budynku gęstość zaludnienia w danej okolicy. To jedna z pierwszych informacji, jakiej potrzebują koordynatorzy akcji ratunkowych: ile mniej więcej osób mieszka na terenie dotkniętym przez wstrząs lub też zagrożonym nagłym wybuchem epidemii. Pomoc dociera szybko i w adekwatnej skali – mówi Derrick Bonafilia, kierownik grupy opracowującej mapę.

Współczesne satelity potrafią wykonać fantastyczne zdjęcia niemal wszystkich zakątków globu, często z dokładnością do 0,5 m. Dzięki takim zdjęciom można bardzo precyzyjnie zlokalizować dowolne obiekty – drogi, mosty czy domy. Załóżmy teraz, że ktoś postanowiłby przenieść ręcznie na mapę świata lokalizacje wszystkich tych miejsc zamieszkania ludzi. Trudno to sobie wyobrazić ze względu na gigantyczną ilość danych – zdjęcia satelitarne w wysokiej rozdzielczości całego globu zawierają ok. półtora petabajta informacji (dla porównania, w strukturze ludzkiego mózgu zwanej hipokampem mieści się jakieś 2,5 petabajta danych). Nie wystarczyłoby życia wielu osób, aby stworzyć taką mapę. Szczególnie trudnym wyzwaniem byłyby regiony rzadko zamieszkane, gdzie trzeba mozolnie wyszukiwać na kolejnych fotografiach pojedyncze budynki, a następnie porównywać te informacje z danymi ze spisów ludności.

Tak, opracowanie takiej mapy to robota nie dla ludzi. W epoce big data zalew informacji jest na tyle olbrzymi, że do ich analizy człowiek przestaje być użyteczny. Znacznie lepszy jest komputer wyposażony w moduły sztucznej inteligencji i potrafiący się samodzielnie uczyć. Skoro jedne maszyny potrafią rozkładać na łopatki mistrzów świata w go, czemu inne nie mog­ łyby wykreślać map lepszych od tych, które tworzą ludzie? Kartografowie bronią się, że ich profesja poza wiedzą wymaga też kreatywności, ponieważ mapa jest nie tylko matematycznym odwzorowaniem kawałka globu, ale też jego wizualną prezentacją, przybliżoną i zawsze trochę subiektywną. Czy komputer mógłby ich w tym zastąpić? Cóż, według informatycznych wizjonerów i to jest możliwe. Mówią oni o komputerach obdarzonych sztuczną kreatywnością i sztuczną intuicją. Te dzisiejsze krzemowe okazy pewnie sobie nie poradzą z takim wyzwaniem, ale są nowi kandydaci na sztucznych geniuszy – komputery neuronowe, kwantowe czy optyczne.

Mapa Facebooka nie jest dziełem aż tak wyrafinowanych maszyn myślących. Prace nad jej wstępną wersją rozpoczęto w 2014 r. Dwa lata później przedstawiono pierwszy efekt w postaci szczegółowych map 22 krajów, które ze względu na znacznie rozproszoną sieć osadniczą znalazły się w polu zainteresowania Facebooka (nie tylko z powodów humanitarnych, o czym za chwilę). Łącznie zajmowały one 21 mln km2. To mniej więcej jedna siódma ziemskich lądów. Mimo to komputer wykonał to zadanie w zaledwie dwa tygodnie. Tyle czasu potrzebował na przeanalizowanie ok. 14 mld zdjęć. Co więcej, cały czas się uczył. Rok później podobną pracę wykonał już w kilka dni. Jego mapy miały dokładność do 5 m, co oznacza, że pokazano na nich wszystkie większe budynki i drogi. A w czerwcu tego roku przyszła pora na kolejny fragment mapy świata, dokładniejszy i jeszcze szybciej wykonany niż ten sprzed trzech lat. Do listy 22 państw dołożono niemal cały kontynent afrykański. Program przebił się przez ok. 12 mld zdjęć, na których znalazł kilkaset milionów budynków. Kolejne fragmenty globu są wciąż dorzucane. Kto ciekaw, niech zajrzy na stronę https://data.humdata.org/organization/facebook. – Naszym celem jest cały świat – deklaruje Bonafilia.