Bài học rút ra chính
- Vệ tinh chiếu một lượng lớn dữ liệu đến Trái đất mỗi ngày, nhưng việc giải mã thông tin cần tiền bạc và chuyên môn.
- Các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương pháp mới để sử dụng máy học để sử dụng dữ liệu vệ tinh với chi phí rẻ và dễ dàng.
- Dữ liệu vệ tinh có thể được sử dụng để cải thiện sức khỏe và lập kế hoạch cho cộng đồng ở các quốc gia đang phát triển.
Một cách mới sử dụng máy học để kiểm tra hình ảnh vệ tinh có thể giúp ích cho mọi người trên khắp thế giới.
Hơn 700 vệ tinh hình ảnh quay quanh trái đất, nhưng chỉ các chính phủ và công ty có kinh nghiệm và chuyên môn cao mới có thể truy cập vào dữ liệu mà họ sản xuất. Giờ đây, các nhà nghiên cứu cho biết trong một bài báo gần đây rằng họ đã phát minh ra một hệ thống học máy sử dụng công nghệ chi phí thấp, dễ sử dụng có thể mang lại sức mạnh phân tích vệ tinh cho các nhà nghiên cứu và chính phủ trên toàn thế giới.
"Để lập kế hoạch cơ sở hạ tầng như cầu đường hoặc nhắm mục tiêu viện trợ lương thực, chúng ta cần biết người dân sống ở đâu và nhu cầu của họ là gì", Jonathan Proctor, đồng tác giả của bài báo, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email. "Hình ảnh vệ tinh và công nghệ máy học có thể giúp đo lường các điều kiện kinh tế xã hội ở những nơi không đủ các phép đo khác".
Đôi mắt trên bầu trời
Đội vệ tinh hình ảnh ngày càng phát triển chiếu khoảng 80 terabyte trở lại Trái đất mỗi ngày, theo bài báo nghiên cứu. Nhưng thông thường, vệ tinh hình ảnh được xây dựng để thu thập thông tin về các chủ đề hẹp như nguồn cung cấp nước ngọt.
Dữ liệu không đến dưới dạng hình ảnh gọn gàng, có trật tự, như ảnh chụp nhanh. Thay vào đó, đó là dữ liệu thô, một lượng lớn thông tin nhị phân và các nhà nghiên cứu truy cập vào dữ liệu phải biết họ đang tìm kiếm điều gì.
Hình ảnh vệ tinh và máy học có thể giúp đo lường các điều kiện kinh tế xã hội ở những nơi không đủ các phép đo khác.
Lưu trữ quá nhiều terabyte dữ liệu rất tốn kém. Việc chưng cất các lớp dữ liệu được nhúng trong hình ảnh đòi hỏi sức mạnh tính toán bổ sung và các chuyên gia con người để giải mã nó.
Để giải quyết những vấn đề này, các nhà nghiên cứu tại UC Berkeley đã phát triển MOSAIKS, viết tắt của Multi-Task Observatory sử dụng Hình ảnh Vệ tinh & Bồn rửa trong nhà bếp. Nó có thể phân tích hàng trăm biến số được rút ra từ dữ liệu vệ tinh - từ điều kiện đất và nước đến nhà ở, sức khỏe và nghèo đói trên toàn cầu. Bài báo nghiên cứu cho thấy MOSAIKS có thể tái tạo như thế nào với các báo cáo chi phí đầu tư tối thiểu do Cục điều tra dân số Hoa Kỳ chuẩn bị.
"Kết hợp học máy và viễn thám có tiềm năng giúp chúng tôi theo dõi sự thay đổi sinh thái, lập kế hoạch phát triển cơ sở hạ tầng trong tương lai và ứng phó với thiên tai trong thời gian thực", Esther Rolf, đồng tác giả của bài báo, nói Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email.
Trợ giúp từ phía trên
Dữ liệu vệ tinh đã là chìa khóa cho các dự án phát triển. David Logsdon, giám đốc điều hành của Hội đồng Doanh nghiệp Vũ trụ, người không tham gia vào nghiên cứu, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email, chính phủ Brazil sử dụng dữ liệu thu được từ vệ tinh cho các dự án phát triển ở Amazonia. Tại Hoa Kỳ, các nhà lập kế hoạch sẽ sử dụng dữ liệu vệ tinh để giúp xây dựng mạng lưới đường xá, cầu và cảng được hiện đại hóa trong thế kỷ 21 bằng cách kết nối với các cảm biến IOT.
"Một số quốc gia đang phát triển đang kết hợp công nghệ mới nổi (AI, tự động hóa, đám mây, v.v.) với dữ liệu vệ tinh để giúp đẩy nhanh các dự án cơ sở hạ tầng quốc gia", ông nói thêm.
"Dữ liệu vệ tinh có thể bao gồm các phép đo nhiệt độ hỗ trợ các nghiên cứu về sự nóng lên toàn cầu", Iain Goodridge, giám đốc tiếp thị cấp cao của Spire Global, một công ty sử dụng vệ tinh để cung cấp dữ liệu và phân tích, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email. Các chỉ số về độ ẩm của đất có thể hỗ trợ cảnh báo sớm về hạn hán và cháy rừng, ngay cả ở những vùng sâu vùng xa.
Dữ liệu thời tiết tương tự giúp dự đoán mưa vào buổi chiều cũng có thể giúp xác định các cộng đồng có nguy cơ mắc bệnh truyền nhiễm, Goodridge nói.
"Đó là bởi vì các điều kiện môi trường có thể ảnh hưởng đến sự lây truyền", ông nói thêm. "Để giải thích cho những yếu tố này, các nhà dịch tễ học đôi khi bao gồm dữ liệu thời tiết - chẳng hạn như nhiệt độ, độ ẩm và chỉ số tia cực tím trong các mô hình dự báo cách dịch bệnh lây lan."
Dữ liệu vệ tinh cũng có thể giúp phân tích các kiểu thời tiết và nguy cơ thiên tai cho một khu vực khi lập kế hoạch cơ sở hạ tầng từ nhà dân đến lưới điện.
Phát minh gần đây của MOSAIKS có thể mang lại lợi ích của dữ liệu vệ tinh cho nhiều người hơn.
"Nhìn chung, việc thu nhận các dự đoán cảm nhận từ xa về kết quả kinh tế để thông báo cho công chúng ra quyết định đang ở giai đoạn sơ khai", Proctor nói."Tuy nhiên, sự phong phú ngày càng tăng của hình ảnh vệ tinh và các thuật toán học máy có khả năng tạo ra sự tăng trưởng vượt bậc trong những năm tới."
