對(duì)世界的決策源于對(duì)世界更好的認(rèn)知,這也是過(guò)去測(cè)繪人努力去做的事兒。但在今天,這一切顯得有些不同。人們認(rèn)識(shí)世界的方式已經(jīng)從技術(shù)、模式、思維等多個(gè)維度發(fā)生了變革。
幾千公里的國(guó)外,一些創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),正試圖將遙感影像和計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)等多種手段結(jié)合,應(yīng)用于商業(yè)決策、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、災(zāi)害評(píng)估、經(jīng)濟(jì)調(diào)查等可想象或是不可想象的場(chǎng)景,如國(guó)外的Descartes Labs(前美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室成員)、Terrapattern(基于遙感影像和人工智能的搜索引擎),和之前被孟山都斥資十億美元收購(gòu)的Climate Corporation(氣象分析公司),以及國(guó)內(nèi)的佳格大數(shù)據(jù)(農(nóng)業(yè)遙感)、商湯科技(計(jì)算機(jī)視覺(jué))等。
這種革新還在地表之上發(fā)端,Mapillary利用對(duì)影像的提取技術(shù)打造更智能的“眾包街景”,PIX4D和國(guó)內(nèi)的Altizure社區(qū)為無(wú)人機(jī)采集影像進(jìn)行三維建模……
資料顯示,作為認(rèn)識(shí)和改變世界的重要手段之一,影像數(shù)據(jù)的采集和處理,被認(rèn)為擁有顛覆未來(lái)市場(chǎng)的潛力,并因此正在成為吸引世界級(jí)風(fēng)投公司的資本熱土。這片土地中,有哪些公司在試圖改變世界?他們的創(chuàng)始人與行業(yè)又有著怎樣的淵源?這篇筆者編譯自福布斯的深度文章為我們梳理了這些變革。
阿波羅17號(hào)拍攝的地球影像《藍(lán)色彈珠》
40年前,阿波羅17號(hào)飛船上的宇航員為我們傳回了一張從太空俯拍的完整地球影像,當(dāng)時(shí)給人們巨大的震撼,并廣泛流傳。這張民間被稱為“藍(lán)色彈珠”的照片,也是今天微信使用的啟動(dòng)畫面。時(shí)空一轉(zhuǎn)的9年前,谷歌街景服務(wù)再一次震撼了世人。至此,人們對(duì)地球的視角,高至太空、低至街道,無(wú)處不達(dá)。
而如今,爆發(fā)式發(fā)展的成像與GIS技術(shù),已經(jīng)無(wú)處不在地滲透進(jìn)工業(yè)與生活,使得人們對(duì)地球的視角,不斷刷新與前進(jìn)。
衛(wèi)星遙感的兩座大山:數(shù)據(jù)采集側(cè)與數(shù)據(jù)處理側(cè) 笛卡爾實(shí)驗(yàn)室是新興GIS生態(tài)系統(tǒng)中的一環(huán),這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的形成,有著來(lái)自政府與風(fēng)險(xiǎn)投資的雙重支持。近年來(lái),這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)孵化了數(shù)不清的優(yōu)秀空間領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)公司。 一類屬數(shù)據(jù)采集側(cè),包括Planet(原Planet Labs)這樣的公司,他們用衛(wèi)星采集基礎(chǔ)的影像數(shù)據(jù);另一類屬數(shù)據(jù)處理側(cè),包括笛卡爾實(shí)驗(yàn)室這樣的公司,他們生產(chǎn)處理數(shù)據(jù)所需的專業(yè)軟件,并分析數(shù)據(jù)、提煉數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的價(jià)值。 盡管這還是一個(gè)并未成熟的生態(tài)系統(tǒng),風(fēng)投卻早已嗅到了這個(gè)系統(tǒng)潛藏的巨大價(jià)值??焖俑碌母哔|(zhì)量衛(wèi)星數(shù)據(jù),與先進(jìn)的人工智能處理技術(shù),將是未來(lái)被廣泛應(yīng)用的決策系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。 這種技術(shù)的潛力是巨大的,它將不僅僅是商業(yè)活動(dòng)中所必需的關(guān)鍵技術(shù),也將成為國(guó)家穩(wěn)定運(yùn)作與可持續(xù)發(fā)展所必須的關(guān)鍵技術(shù)。 在這個(gè)領(lǐng)域,初創(chuàng)公司都非常年輕,而衛(wèi)星影像技術(shù)的發(fā)展歷程,卻可以追溯到遙遠(yuǎn)的半個(gè)世紀(jì)以前。
如今,無(wú)論從采集方式還是采集頻率,衛(wèi)星影像技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍,進(jìn)入新的發(fā)展階段。
美國(guó)宇航局前研究負(fù)責(zé)人詹姆斯·克勞福德(James Crawford)這樣總結(jié)道:“現(xiàn)在衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,與最近幾十年間計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展如出一轍,衛(wèi)星正在變得越來(lái)越便宜、越來(lái)越多,而且衛(wèi)星硬件的分辨率也在飛速提高,摩爾定律的適用范圍,終于從地表延伸到了宇宙。” 這位來(lái)自美國(guó)宇航局的前任領(lǐng)銜研究員,于2013年創(chuàng)立了Orbital Insight公司。
Orbital Insight與笛卡爾實(shí)驗(yàn)室類似,同屬生態(tài)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理側(cè)。他們每天處理數(shù)以PB(等于1024TB)計(jì)的衛(wèi)星數(shù)據(jù),以解算數(shù)據(jù)中有意義的結(jié)果。而生態(tài)系統(tǒng)的另一側(cè),諸如Planet Labs這樣的公司,負(fù)責(zé)向他們提供原始數(shù)據(jù)。兩者互相依存,互相促進(jìn)。
Planet Labs的衛(wèi)星拍攝的澳大利亞?wèn)|海岸 Planet成立于2010年,創(chuàng)始人們是一組來(lái)自NASA的科學(xué)家團(tuán)隊(duì),他們的作品向世界展示了衛(wèi)星技術(shù)的未來(lái)方向。這群人設(shè)計(jì)并制造了著名的Planet 遙感衛(wèi)星群——鴿子系列衛(wèi)星(Dove),這些衛(wèi)星僅重4kg,體積30*10*10cm³,比一個(gè)鞋盒還要小。目前,有87顆鴿子衛(wèi)星在軌,形成了世界上最大的地球影像衛(wèi)星星座,分辨率達(dá)3-5m,每天可采集全球范圍的影像數(shù)據(jù)。而這一切消耗的費(fèi)用,僅僅是當(dāng)年阿波羅計(jì)劃的零頭。
眾包測(cè)繪——影像處理技術(shù)催生手段革新
當(dāng)然,最近十年的時(shí)間里,為影像技術(shù)前進(jìn)提供助力的,不僅僅是衛(wèi)星,還有無(wú)處不在的智能終端。
另一家初創(chuàng)公司——Mapillary,正試圖用人們手中的智能設(shè)備去測(cè)繪現(xiàn)實(shí)世界。利用人工智能技術(shù)和眾包策略,他們正在使人們拍攝的街區(qū)照片成為無(wú)處不在的數(shù)據(jù)源。現(xiàn)在,Mapillary的平臺(tái)可以提供地圖沒(méi)有標(biāo)注的街區(qū)數(shù)據(jù),也可以實(shí)時(shí)記錄街區(qū)景色的變化,這能夠幫助市政部門迅速定位公共設(shè)施出現(xiàn)的故障和問(wèn)題,并防患于未然。 “手機(jī)是一切的推動(dòng)者。八年前,iPhone首次出現(xiàn)在世人眼前,這八年中,手機(jī)的發(fā)展可謂翻天覆地。而各種傳感器內(nèi)置于智能終端,也就是近四五年之內(nèi)的事,從GPS、羅盤,到重力感應(yīng)、加速度感應(yīng),手機(jī)的發(fā)展極大帶動(dòng)了各種傳感器的發(fā)展。”Mapillary創(chuàng)始人兼CEO如是說(shuō)。
Mapillary利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)每張照片中的信息進(jìn)行提取、標(biāo)注和模糊處理 從四十年前的“藍(lán)色彈珠”,到如今Mapillary用20000多個(gè)遍布全球的集群采集的地球圖像,影像技術(shù)的發(fā)展路徑一目了然。
而深藏背后的是,這些數(shù)據(jù)的潛力還未被完全挖掘出來(lái)?,F(xiàn)在,各種數(shù)據(jù)唾手可得,而對(duì)于這些海量數(shù)據(jù)的有效處理,是無(wú)可質(zhì)疑的下一個(gè)藍(lán)海。
“在過(guò)去的幾十年中,數(shù)據(jù)的獲取技術(shù)取得了令人興奮的進(jìn)展,而數(shù)據(jù)的處理卻沒(méi)有相應(yīng)的革命性進(jìn)展?,F(xiàn)在的問(wèn)題是,究竟要拿數(shù)據(jù)做什么?”全球第一大農(nóng)藥公司瑞士先正達(dá)(Syngenta)的總經(jīng)理凱特林 ·伯特這樣說(shuō)。 作為一個(gè)一直關(guān)注生物科技的農(nóng)業(yè)背景的公司,Syngenta對(duì)最近嶄露頭角的GIS產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了特別的關(guān)注。因?yàn)镚IS技術(shù)有直接為Syngenta客戶創(chuàng)造價(jià)值的潛力,例如為國(guó)際食品供應(yīng)商預(yù)測(cè)糧食產(chǎn)量、為大型農(nóng)場(chǎng)的運(yùn)作提高效率等。受惠于影像技術(shù)與數(shù)據(jù)處理技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)在的衛(wèi)星數(shù)據(jù),已經(jīng)從NASA的實(shí)驗(yàn)室走出來(lái),開(kāi)始為地球上的每一個(gè)人提供有價(jià)值的參考與服務(wù)。
值得一提的是,今年年初,中國(guó)化工集團(tuán)公司以430億美元的高價(jià)收購(gòu)了Syngenta,此次交易也被評(píng)價(jià)為中國(guó)迄今為止在國(guó)外進(jìn)行的最大規(guī)模收購(gòu)。 云計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí):助力影像處理技術(shù)騰飛 對(duì)于影像處理技術(shù)和應(yīng)用的推進(jìn),兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)顯得至關(guān)重要。第一,是云技術(shù),它大大降低了計(jì)算與存儲(chǔ)的成本;第二,是機(jī)器學(xué)習(xí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,其使得海量數(shù)據(jù)可以由計(jì)算機(jī)智能處理,大幅釋放了人力。
影像處理技術(shù),目前已被認(rèn)為擁有改變整個(gè)市場(chǎng)格局的潛能,也使之成為吸引世界級(jí)風(fēng)投公司的資本熱土,曾投資蘋果、谷歌、思科、領(lǐng)英等企業(yè)的資本巨頭紅杉資本(Sequoia Capital)就是其中一員,市場(chǎng)前景可見(jiàn)一斑。
紅杉資本合伙人比爾·卡夫蘭(Bill Coughran)表示,“我們?cè)诩t杉已經(jīng)關(guān)注這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)很久了,現(xiàn)在觀察到的情況是,衛(wèi)星企業(yè)經(jīng)過(guò)迅速的初期發(fā)展后,普遍面臨著一個(gè)相同的問(wèn)題,那就是如何提取手頭數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的價(jià)值。我們正好處在數(shù)據(jù)從人力處理走向計(jì)算機(jī)智能自動(dòng)處理的進(jìn)程中,大數(shù)據(jù)與人工智能的結(jié)合將使得數(shù)據(jù)處理走向自動(dòng)化與普及化。所以我們相信,現(xiàn)在正是投資的好時(shí)機(jī)。”
卡夫蘭補(bǔ)充道:盡管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的理論早在上世紀(jì)六七十年代就已成型,但受限于計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的制約,直到近期,類似算法才得到實(shí)際的大規(guī)模應(yīng)用與普及。
“當(dāng)你環(huán)視一個(gè)房間時(shí),你看見(jiàn)的并不是單純的光線與陰影,而是看見(jiàn)椅子、窗戶、植物等有意義的事物。但是讓計(jì)算機(jī)去形成這樣的理解,卻非常難,直到最近兩年,普通計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力才突破了以往的限制,使得計(jì)算機(jī)視覺(jué)可以得到普及。”
這項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)生的巨大價(jià)值,已經(jīng)在農(nóng)業(yè)與零售業(yè)中展現(xiàn)得淋漓盡致。 現(xiàn)在,通過(guò)訂閱Orbital Insight的軟件,你可以真實(shí)地、詳盡地、垂直地獲取地面的信息,并通過(guò)人工智能的手段,深入地了解一個(gè)企業(yè),甚至一個(gè)產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)情況。
一個(gè)很好的例子是,Orbital Insight之前對(duì)美國(guó)百貨公司Ross Stores的停車場(chǎng)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,以此成功預(yù)測(cè)了該公司下一季度的業(yè)績(jī)數(shù)據(jù)。
從左至右依次為:NASA MODIS衛(wèi)星采集的無(wú)云地表圖像,Descartes生成的植物健康度圖像,Descartes生成的玉米產(chǎn)量預(yù)測(cè)圖像(季度產(chǎn)量) 另一個(gè)值得我們關(guān)注的公司,是笛卡爾實(shí)驗(yàn)室(后簡(jiǎn)稱Descartes)。Descartes脫胎于美國(guó)能源部旗下的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,現(xiàn)在致力于利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)為農(nóng)業(yè)分析提供參考。目前,Descartes每天至少吸收3千萬(wàn)像素的農(nóng)業(yè)相關(guān)影像,并將其與近十年內(nèi)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照分析,進(jìn)而更深入理解農(nóng)業(yè)的內(nèi)部邏輯。這樣做不僅可以預(yù)測(cè)未來(lái)的糧食產(chǎn)量,還可以提煉氣候與農(nóng)業(yè)之間的互動(dòng)規(guī)律。
這項(xiàng)技術(shù)正在改變著農(nóng)業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈。從農(nóng)場(chǎng)種植過(guò)程,到農(nóng)業(yè)貸款與保險(xiǎn),乃至農(nóng)產(chǎn)品期貨,農(nóng)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域都需要這個(gè)強(qiáng)大的輔助決策工具。
“我們以前說(shuō)種植某種作物行得通,唯一的理由,只能是這之前有成功的案例。而現(xiàn)在,通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)的反復(fù)采樣分析,我們可以有深入每個(gè)種植周期的能力,最終決策從猜想變成有的放矢。”
縱覽:影像采集與識(shí)別技術(shù)讓人換種角度看世界
隨著諸如Descartes、Orbital Insight、Mapillary等初創(chuàng)公司的不斷發(fā)展與探索,影像分析和位置數(shù)據(jù)將越發(fā)緊密聯(lián)系,并將變得無(wú)處不在。也許在不久的將來(lái),相關(guān)的應(yīng)用將像“谷歌搜索”一樣重要且深入生活。
更重要的是,新技術(shù)給予我們觀察社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的全新視角,這不僅能促進(jìn) 我們自身發(fā)展,更能幫助人與地球和諧共存。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,人們開(kāi)始意識(shí)到每個(gè)人都不是一座孤島,而是與整個(gè)世界息息相關(guān),這個(gè)巨大的混沌系統(tǒng)能夠得以明晰與解讀的唯一希望,就寄托在人工智能與大數(shù)據(jù)的肩膀上。(文丨泰伯網(wǎng) 思佳)
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