Yer gözlem uyduları, örneğin çevre ve iklimdeki değişiklikleri hızlı bir şekilde kaydetmek veya buzul hareketlerini veya geri çekilmeyi belirlemek için bize önemli veriler sağlar. Sel veya deprem gibi afetlerde, acil durum müdahale ekipleri için güncel haritalar sağlanabilir. Ancak bu bilgi, büyük veri dağlarını biriktirir. Avrupa Kopernik programının uyduları, dünyanın en büyük veri üreticileri arasındadır. Yüksek çözünürlüklü araçlarıyla şu anda günlük yaklaşık 20 terabaytlık bir hacim üretiyorlar. Bu da yaklaşık bir buçuk yıllık bir HD filme denk geliyor. Buna TerraSAR-X ve TanDEM-X gibi ulusal misyonlardan ve giderek artan bir şekilde İnternet veya ölçüm istasyonları gibi diğer kaynaklardan gelen veri hazineleri de ekleniyor. Bu devasa ve heterojen miktardaki verilerin işlenmesi ve analizi, “Büyük Veri” görevleri olarak dijital toplumumuzun gelecekteki zorluklarını temsil etmektedir. Bunları çözmek için yaklaşık 650 uzman, 19-21 Şubat 2019 tarihlerinde Münih’te Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) tarafından ve Avrupa Uzay Ajansı ESA ile birlikte düzenlenen “Uzaydan Büyük Veri” konferansında buluşuyor. Avrupa Birliği Uydu Merkezi ve Ortak Araştırma Merkezi. Konferans, European Space Imaging, OHB, GAF AG ve Quantum şirketleri tarafından desteklenmektedir.
DLR İcra Kurulu Üyesi Prof. Hansjörg Dittus, “Artan sayıda uydu ve aynı zamanda daha yüksek çözünürlüklü yeni sensörlerin kullanımı bize büyük miktarda veri sağlıyor – bu zengin veriyi değerlendirmek giderek teknolojik bir zorluk haline geliyor” diyor. Uzay Araştırmaları ve Teknolojisi için. “Bu nedenle DLR, kentleşme, atmosferdeki değişiklikler ve küresel ısınma konularında anlamlı analizler ve eylem önerileri sunabilmek için makine öğrenimi gibi verimli yöntem ve süreçleri giderek daha fazla araştırıyor. DLR ayrıca yüksek performanslı bir veri kullanmayı planlıyor. Bunun için bilgi teknolojisi altyapısını oluşturmak için analitik platformu.”
“Örneğin çevrimiçi platformlar aracılığıyla verimli erişim, bu büyük miktardaki verilerin analizi için çok önemlidir. Bu nedenle, bu tür erişim seçeneklerinin ve ilgili işleme modellerinin geliştirilmesi, DLR Uzay İdaresi tarafından finanse edilmektedir. Yenilikçi bilimsel uygulamalara ek olarak, bu aynı zamanda DLR’nin uzay yönetiminden sorumlu yönetim kurulu üyesi Dr. Walther Pelzer, “Dünya gözlemi içinde büyüyen alt sektördeki yeni iş modellerinin geliştirilmesini sağlıyor” diye açıklıyor.
Bavyera Ekonomi Bakanı Hubert Aiwanger, Münih Rezidansındaki resepsiyonda şunları vurguladı: “Havacılık teknolojisinin günlük yaşamımızı da ne kadar şekillendirdiği dikkat çekici: navigasyon, baş üstü göstergeler veya tüm yardımcı robotik alanı, bugün pek çok örnekten sadece üç tanesi. iklim değişikliği ve çevre koruma konuları siyasi gündemin en üst sıralarında yer alıyor – sadece Bavyera’da değil. Her ikisi de küresel sorunlar – ve her ikisi için de en son teknolojiye ihtiyacımız var. İklim sistemi, atmosfer, tropik yağmur ormanları, okyanuslar veya kutuplar – tüm bu alanlar için, Uzay, ekosistemleri daha iyi anlamak ve korumak için önemli veriler sağlar. Bavyera’nın güçlü bir havacılık sektörü vardır. Bavyera’da toplam 65.000 mühendis, teknisyen ve uzman çalışmaktadır. Yıllık on satış gerçekleştirmektedir. milyar euro.”
Yapay zeka veri seçimini kontrol eder
Dağlarca veriyi işlemek ve bilgiye dönüştürmek için yeni fikirlere ve kavramlara ihtiyacınız var. Bu süreçler, özellikle büyük miktarda veri söz konusu olduğunda çok güçlü olduğundan, yapay zeka burada büyük bir rol oynuyor. Örneğin, Münih Teknik Üniversitesi’nden DLR uzmanı Prof. Zhu, bu tür yöntemlerin kullanımını araştırıyor. Zhu, ekibiyle birlikte, uydu verilerinden küresel jeo-uzamsal bilgilerin çıkarılmasını önemli ölçüde iyileştirmek ve yer ve çevre bilimlerinde çığır açmak için keşif sinyali işleme ve yapay zeka (AI) algoritmaları, özellikle makine öğrenimi geliştiriyor. Yeni veri bilimi algoritmaları ile mümkün kılınan, yer gözlem uydularından sosyal ağlara kadar petabaytlarca tamamlayıcı, coğrafi olarak ilgili veri kaynaklarının birleştirilmesi bir adım daha ileri gidiyor. Sonuçlar, küresel değişimin en önemli mega trendlerinden biri olan küresel kentleşmenin yakalanması ve haritalanması gibi daha önce çözülemeyen büyük zorlukları ele alma potansiyeline sahiptir.
Ancak bu zorlukla karşılaşan sadece uydu uzaktan algılama değildir. Dünya’dan uzaya ters bakış da büyük miktarda veri sağlar: Güney Afrika ve Avustralya’daki Kilometre Kare Dizisi (SKA) gibi teleskoplar veya GAIA ve EUCLID gibi uzay tabanlı ESA teleskopları büyük miktarda veri sağlar. Kendi kendine öğrenen AI programları kullanılarak arşiv verilerinin sistematik analizi bu nedenle astronomik çalışmalarda giderek daha önemli hale geliyor.
Akıllı arama portalları istenen bilgileri sağlar
Yer gözlem uyduları ve teleskoplar, veri bilimi ve yapay zekadan gelen yöntemlerin vazgeçilmez olduğunu gösteriyor. Bu veri yığınını işleyebilmek ve değerlendirebilmek için uygun depolama ve akıllı erişim seçeneklerine ihtiyacınız var. Nihayetinde, ilgilenen kullanıcılar için yalnızca erişim belirleyicidir – günümüzde çoğunlukla DLR Uzay İdaresi’nin CODE-DE platformu (Copernicus Data and Exploitation Platform – Almanya) gibi bir çevrimiçi portal biçimindedir. Oradaki tüm verilere erişebilir ve doğrudan sitede işleyebilirsiniz. Böylece Copernicus programında ücretsiz olarak sağlanan uydu verileri için çevrimiçi olarak uygun bir çalışma ortamı sağlanmaktadır. Bu, kullanıcılar için yerel depolama alanından ve bilgisayar kapasitesinden tasarruf sağlar.
Ancak veri portallarının kendileri de araştırma konusudur. İdeal platform neye benziyor ve kullanıcının hangi arama seçeneklerine sahip olması gerekiyor? İnternet arama motorları örneğini takiben, uzak gezegenlerin veya dünyanın yüzeyinin görüntüleri şu bilgiler kullanılarak kolayca bulunmalıdır: “Muhtemelen hangi gök cismi üzerinde su vardır?” veya “Almanya’nın hangi bölgeleri yazın kuraklıktan özellikle etkilenir?” Bu tür arama sorguları, modern portallara yanıt olarak doğru veri kayıtlarını sağlamalıdır. Bu küresel bilginin uzun vadeli varlığı da büyük önem taşımaktadır. Tıpkı bir kütüphane gibi, uydu verilerinin de uzun süre saklanması, bulunabilir ve erişilebilir olması sağlanmalıdır. Bu, örneğin Oberpfaffenhofen’deki DLR’deki Dünya Gözlem Merkezinin Alman Uydu Veri Arşivinde (D-SDA) olur.
Zaman serisi – aynı anda lanet ve kutsama
Modern dünya gözleminin en büyük avantajı zaman serileridir. Örneğin, küresel buzul dinamiklerini karşılaştırırsanız, iklim değişikliği, deniz suyu seviyelerindeki değişiklikler ve bölgesel su dengesi hakkında değerli bilgiler elde edebilirsiniz. Ancak kapsamlı zaman serilerine, zorlukla taşınabilen veya işlenebilen çok büyük miktarda veri eşlik eder. Son 30 yıldaki şehir büyümesinin küresel, yüksek çözünürlüklü bir haritası olan Dünya Yerleşim Ayak İzi (WFS Evolution) gibi DLR ürünleri yalnızca çok güçlü veri merkezleri ve otomatik değerlendirme süreçleri kullanılarak uygulanabilir. Birkaç yıl önce tasavvur bile edilemeyen bu örnek, günümüzde mevcut olan büyük miktardaki verinin mekanik süreçlerle birlikte sunduğu potansiyeli göstermektedir. Ayrıca bilim adamları, zaman serisi ölçümlerinden gelen bilgileri otomatik olarak karşılaştıran ve böylece bu “darboğazdan” kaçınan bir araç üzerinde çalışıyorlar. Bu şekilde, değerlendirme sırasında zamandan ve depolama alanından tasarruf edilebilir. Bununla birlikte, uydu bilgileri gelecekte yalnızca yer gözlem uzmanları tarafından kullanılamayacak. Meslekten olmayan kişiler de bu ürünlerden keyif alabilmelidir. Ancak, mevcut veriler büyük ölçüde işlenmediğinden, bu şu anda hala çok zordur. BT uzmanları artık bunu değiştirmek ve analize hazır veri ve hizmetler sağlamak istiyor.
DLR İcra Kurulu Üyesi Prof. Hansjörg Dittus, “Artan sayıda uydu ve aynı zamanda daha yüksek çözünürlüklü yeni sensörlerin kullanımı bize büyük miktarda veri sağlıyor – bu zengin veriyi değerlendirmek giderek teknolojik bir zorluk haline geliyor” diyor. Uzay Araştırmaları ve Teknolojisi için. “Bu nedenle DLR, kentleşme, atmosferdeki değişiklikler ve küresel ısınma konularında anlamlı analizler ve eylem önerileri sunabilmek için makine öğrenimi gibi verimli yöntem ve süreçleri giderek daha fazla araştırıyor. DLR ayrıca yüksek performanslı bir veri kullanmayı planlıyor. Bunun için bilgi teknolojisi altyapısını oluşturmak için analitik platformu.”
“Örneğin çevrimiçi platformlar aracılığıyla verimli erişim, bu büyük miktardaki verilerin analizi için çok önemlidir. Bu nedenle, bu tür erişim seçeneklerinin ve ilgili işleme modellerinin geliştirilmesi, DLR Uzay İdaresi tarafından finanse edilmektedir. Yenilikçi bilimsel uygulamalara ek olarak, bu aynı zamanda DLR’nin uzay yönetiminden sorumlu yönetim kurulu üyesi Dr. Walther Pelzer, “Dünya gözlemi içinde büyüyen alt sektördeki yeni iş modellerinin geliştirilmesini sağlıyor” diye açıklıyor.
Bavyera Ekonomi Bakanı Hubert Aiwanger, Münih Rezidansındaki resepsiyonda şunları vurguladı: “Havacılık teknolojisinin günlük yaşamımızı da ne kadar şekillendirdiği dikkat çekici: navigasyon, baş üstü göstergeler veya tüm yardımcı robotik alanı, bugün pek çok örnekten sadece üç tanesi. iklim değişikliği ve çevre koruma konuları siyasi gündemin en üst sıralarında yer alıyor – sadece Bavyera’da değil. Her ikisi de küresel sorunlar – ve her ikisi için de en son teknolojiye ihtiyacımız var. İklim sistemi, atmosfer, tropik yağmur ormanları, okyanuslar veya kutuplar – tüm bu alanlar için, Uzay, ekosistemleri daha iyi anlamak ve korumak için önemli veriler sağlar. Bavyera’nın güçlü bir havacılık sektörü vardır. Bavyera’da toplam 65.000 mühendis, teknisyen ve uzman çalışmaktadır. Yıllık on satış gerçekleştirmektedir. milyar euro.”
Yapay zeka veri seçimini kontrol eder
Dağlarca veriyi işlemek ve bilgiye dönüştürmek için yeni fikirlere ve kavramlara ihtiyacınız var. Bu süreçler, özellikle büyük miktarda veri söz konusu olduğunda çok güçlü olduğundan, yapay zeka burada büyük bir rol oynuyor. Örneğin, Münih Teknik Üniversitesi’nden DLR uzmanı Prof. Zhu, bu tür yöntemlerin kullanımını araştırıyor. Zhu, ekibiyle birlikte, uydu verilerinden küresel jeo-uzamsal bilgilerin çıkarılmasını önemli ölçüde iyileştirmek ve yer ve çevre bilimlerinde çığır açmak için keşif sinyali işleme ve yapay zeka (AI) algoritmaları, özellikle makine öğrenimi geliştiriyor. Yeni veri bilimi algoritmaları ile mümkün kılınan, yer gözlem uydularından sosyal ağlara kadar petabaytlarca tamamlayıcı, coğrafi olarak ilgili veri kaynaklarının birleştirilmesi bir adım daha ileri gidiyor. Sonuçlar, küresel değişimin en önemli mega trendlerinden biri olan küresel kentleşmenin yakalanması ve haritalanması gibi daha önce çözülemeyen büyük zorlukları ele alma potansiyeline sahiptir.
Ancak bu zorlukla karşılaşan sadece uydu uzaktan algılama değildir. Dünya’dan uzaya ters bakış da büyük miktarda veri sağlar: Güney Afrika ve Avustralya’daki Kilometre Kare Dizisi (SKA) gibi teleskoplar veya GAIA ve EUCLID gibi uzay tabanlı ESA teleskopları büyük miktarda veri sağlar. Kendi kendine öğrenen AI programları kullanılarak arşiv verilerinin sistematik analizi bu nedenle astronomik çalışmalarda giderek daha önemli hale geliyor.
Akıllı arama portalları istenen bilgileri sağlar
Yer gözlem uyduları ve teleskoplar, veri bilimi ve yapay zekadan gelen yöntemlerin vazgeçilmez olduğunu gösteriyor. Bu veri yığınını işleyebilmek ve değerlendirebilmek için uygun depolama ve akıllı erişim seçeneklerine ihtiyacınız var. Nihayetinde, ilgilenen kullanıcılar için yalnızca erişim belirleyicidir – günümüzde çoğunlukla DLR Uzay İdaresi’nin CODE-DE platformu (Copernicus Data and Exploitation Platform – Almanya) gibi bir çevrimiçi portal biçimindedir. Oradaki tüm verilere erişebilir ve doğrudan sitede işleyebilirsiniz. Böylece Copernicus programında ücretsiz olarak sağlanan uydu verileri için çevrimiçi olarak uygun bir çalışma ortamı sağlanmaktadır. Bu, kullanıcılar için yerel depolama alanından ve bilgisayar kapasitesinden tasarruf sağlar.
Ancak veri portallarının kendileri de araştırma konusudur. İdeal platform neye benziyor ve kullanıcının hangi arama seçeneklerine sahip olması gerekiyor? İnternet arama motorları örneğini takiben, uzak gezegenlerin veya dünyanın yüzeyinin görüntüleri şu bilgiler kullanılarak kolayca bulunmalıdır: “Muhtemelen hangi gök cismi üzerinde su vardır?” veya “Almanya’nın hangi bölgeleri yazın kuraklıktan özellikle etkilenir?” Bu tür arama sorguları, modern portallara yanıt olarak doğru veri kayıtlarını sağlamalıdır. Bu küresel bilginin uzun vadeli varlığı da büyük önem taşımaktadır. Tıpkı bir kütüphane gibi, uydu verilerinin de uzun süre saklanması, bulunabilir ve erişilebilir olması sağlanmalıdır. Bu, örneğin Oberpfaffenhofen’deki DLR’deki Dünya Gözlem Merkezinin Alman Uydu Veri Arşivinde (D-SDA) olur.
Zaman serisi – aynı anda lanet ve kutsama
Modern dünya gözleminin en büyük avantajı zaman serileridir. Örneğin, küresel buzul dinamiklerini karşılaştırırsanız, iklim değişikliği, deniz suyu seviyelerindeki değişiklikler ve bölgesel su dengesi hakkında değerli bilgiler elde edebilirsiniz. Ancak kapsamlı zaman serilerine, zorlukla taşınabilen veya işlenebilen çok büyük miktarda veri eşlik eder. Son 30 yıldaki şehir büyümesinin küresel, yüksek çözünürlüklü bir haritası olan Dünya Yerleşim Ayak İzi (WFS Evolution) gibi DLR ürünleri yalnızca çok güçlü veri merkezleri ve otomatik değerlendirme süreçleri kullanılarak uygulanabilir. Birkaç yıl önce tasavvur bile edilemeyen bu örnek, günümüzde mevcut olan büyük miktardaki verinin mekanik süreçlerle birlikte sunduğu potansiyeli göstermektedir. Ayrıca bilim adamları, zaman serisi ölçümlerinden gelen bilgileri otomatik olarak karşılaştıran ve böylece bu “darboğazdan” kaçınan bir araç üzerinde çalışıyorlar. Bu şekilde, değerlendirme sırasında zamandan ve depolama alanından tasarruf edilebilir. Bununla birlikte, uydu bilgileri gelecekte yalnızca yer gözlem uzmanları tarafından kullanılamayacak. Meslekten olmayan kişiler de bu ürünlerden keyif alabilmelidir. Ancak, mevcut veriler büyük ölçüde işlenmediğinden, bu şu anda hala çok zordur. BT uzmanları artık bunu değiştirmek ve analize hazır veri ve hizmetler sağlamak istiyor.