Nauka

Facebook szuka i zapuka

Jak portal M. Zuckerberga poszukuje nowych użytkowników

Im więcej internetu, tym więcej internautów korzystających z serwisów takich gigantów, jak Google czy Facebook. Im więcej internetu, tym więcej internautów korzystających z serwisów takich gigantów, jak Google czy Facebook. tomwang / PantherMedia
Społecznościowy gigant chce nas zliczać z satelitów. Po co? Aby nikt na Ziemi nie mógł się wykręcić od internetu. Do tworzenia map zaprzągł sztuczną inteligencję. Kartografom podziękowano.
Satelity i drony dostarczą Interent do tych miejsc na Ziemi, gdzie jeszcze nie działa.Science Photo Library/Getty Images Satelity i drony dostarczą Interent do tych miejsc na Ziemi, gdzie jeszcze nie działa.

Artykuł w wersji audio

W cyfrowej cywilizacji XXI w. szybką karierę robi słowo „dostęp”. Chodzi oczywiście o dostęp do internetu. Jeśli go masz, świat stoi przed tobą otworem. Jeśli nie, świat ci ucieka. Jak każda firma, która ekspansję ma we krwi, Facebook chciałby nieustannie rozszerzać grono swoich klientów. Wciąż mu mało, choć pod koniec zeszłego roku miał ich już ponad półtora miliarda. Jednak na drodze do podboju piętrzą się rozliczne bariery, w tym ta najważniejsza – brak infrastruktury technicznej umożliwiającej każdemu mieszkańcowi globu podłączenie się do internetu.

Optymiści powiedzieliby, że wcale nie jest tak źle, szczególnie jeśli weźmiemy pod uwagę młodzieńczy wiek nowego medium. W lutym Facebook opublikował doroczny raport „State of Connectivity”, z którego możemy się dowiedzieć, że pod koniec 2015 r. dostęp do sieci internetowej miało już 3,2 mld ludzi. Wydaje się dużo, ale najwyraźniej apetyt rośnie w miarę jedzenia. Autorzy publikacji utyskują, że wciąż ponad 4 mld mieszkańców Ziemi, czyli większość, nie korzysta z internetu. I z tym gigant z Kalifornii nie może się pogodzić. Dlatego raport poświęcono rozważaniom, jak by tu dotrzeć do każdego „nieszczęśnika” nieznającego jeszcze uroków surfowania, a najpierw – jak wszystkich wykluczonych odnaleźć.

„Internet jest jak fala, która stopniowo ogarnia kolejne części świata. Od paru lat do sieci dołącza się ok. 200 mln ludzi rocznie. Tempo to mogłoby być dwa razy szybsze, gdybyśmy pokonali barierę technologiczną. Taki jest cel naszych badań” – mówi Yael Maguire, dyrektor ośrodka badawczego Connectivity Lab, utworzonego przez Facebooka cztery lata temu. Wraz z grupą inżynierów pozyskanych z najlepszych amerykańskich uczelni, a także z NASA, Maguire projektuje satelity, lasery i drony, których jedynym zadaniem ma być dostarczenie internetu do tych miejsc na Ziemi, gdzie nie działa – i raczej działać nie będzie z powodu zbyt wysokich kosztów instalacji wież lub też braku systemu energetycznego – szerokopasmowa telefonia komórkowa (sieci 3G i 4G). „Dziś ekspansja internetu odbywa się głównie za pośrednictwem łączy bezprzewodowych. Jednak dla około dwóch miliardów ludzi ta droga jest zamknięta. Chcemy do nich dotrzeć w inny sposób. Najpierw jednak musimy ustalić, gdzie oni są” – mówi Maguire.

Dotrzeć do rozproszonych

Wykluczeni z internetu są przede wszystkim ci, którzy żyją w rozproszeniu. Zerknijmy na dowolną mapę zaludnienia globu, a zobaczymy, że cztery piąte ludzi mieszka blisko siebie – w miastach i wokół nich, wzdłuż dolin rzecznych, na nadmorskich nizinach i w wielkich kotlinach śródgórskich. Szacuje się, że ok. 80 proc. ludzkości żyje na 20 proc. powierzchni lądów. Resztę stanowią obszary albo zupełnie bezludne (jak lądolody Antarktydy i Grenlandii oraz wnętrza pustyń), albo też takie, gdzie sieć osadnicza jest luźna. Te właśnie przeważają na Ziemi. W gruncie rzeczy większość zaludnionego przez nas świata to wciąż względnie puste przestrzenie. Jeśli na mapę zaludnienia nałożymy mapę połączeń internetowych, okaże się, że na tej drugiej dysproporcje są jeszcze bardziej dramatyczne niż na pierwszej. Większość lądów to wciąż białe internetowe plamy. Tu właśnie trzeba szukać poszkodowanych 2 mld.

Pomysły, jak do nich dotrzeć, są już testowane. Zeszłego lata w powietrze wzbił się dron Aquila o rozpiętości skrzydeł Boeinga 737, ale ważący setki razy mniej. Wykonany z włókien węglowych i zasilany ogniwami słonecznymi pojazd ma się unosić w powietrzu przez 90 dni, aby z wysokości 20–25 km, czyli już ze stratosfery, dostarczać internet mieszkańcom jakiegoś zapomnianego rejonu świata. Również w zeszłym roku naukowcy z Connectivity Lab przeprowadzili pierwszą udaną próbę przesłania internetu za pośrednictwem wiązki laserowej. Docelowo stratosferyczne drony będą się komunikowały za pomocą laserów, tworząc podniebną sieć łączy internetowych, którą można dowolnie rozbudować, rozpinając ją nad kolejnymi, słabo zamieszkanymi kawałkami Ziemi. Tak to wygląda w wizji Facebooka.

Podobny projekt, zwany Loon, ma też Google, który jednak zamiast dronów woli balony stratosferyczne – pierwsze komercyjne mają niedługo zawisnąć nad Sri Lanką i Indonezją. Choć obaj giganci deklarują, że nie chcą się zmienić w dostawców internetu i podzielą się swoimi patentami z innymi – bo zależy im na zmniejszeniu nierówności w dostępie do sieci – bez wątpienia chodzi o korzyści ekonomiczne: im więcej internetu, tym więcej internautów używających ich serwisów. Historia rozpowszechniania rozmaitych wynalazków – od samochodów, przez samoloty, po pecety i smartfony – to także dzieje sojuszy zawieranych przez największych, by torować drogę całej branży.

Connectivity Lab

Gdzie mieszkają te 2 mld ludzi, którym internet trzeba zesłać z nieba za pośrednictwem dronów, balonów i flotylli tanich satelitów? Idealnie byłoby skatalogować wszystkie odległe osady, a nawet pojedyncze domy na końcu świata, a następnie regularnie sprawdzać, czy gdzieś nie pojawił się nowy obiekt. Troskliwy Facebook nie chciałby o nikim zapomnieć. W tym właśnie celu Maguire i jego współpracownicy realizują w Connectivity Lab jeszcze jeden sekretny pomysł, który dopiero ostatnio ujrzał światło dzienne.

Do zrealizowania marzenia o omniprezencji potrzebny jest ważny drobiazg: stale aktualizowane mapy, pokazujące z dużą dokładnością rozmieszczenie ludności na Ziemi. Tym właśnie zajęto się w Connectivity Lab. Jednak zamiast kartografów do Facebooka ściągnięto specjalistów od sztucznej inteligencji. Wraz z naukowcami z Uniwersytetu Columbia w Nowym Jorku pracują nad programem, który sam tworzyłby w ekspresowym tempie takie mapy, analizując miliardy zdjęć satelitarnych. Od czasu Ptolemeusza z Aleksandrii, żyjącego w II w. n.e., kartografowie próbują wyrysować jak najwierniej ziemski glob. W Facebooku jednak uznano, że ludzie nie podołają takiemu zadaniu. Nie daliby rady w krótkim czasie przetrawić tak olbrzymiej ilości danych płynących non stop z orbity.

W epoce Big Data zalew informacji jest tak olbrzymi (a będzie większy), że do ich analizy człowiek powoli przestaje być użyteczny. Znacznie lepszy będzie komputer wyposażony w moduły sztucznej inteligencji, który potrafi bez przerwy samodzielnie się uczyć. Jedna z takich maszyn (AlphaGo) rozłożyła w marcu na łopatki mistrza świata w grze Go. Czemu inna nie mogłaby 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? Jeśli tak, równie dobrze mógłby zastąpić naukowców, formułując za nich teorie naukowe. Cóż, według informatycznych wizjonerów i to jest możliwe. Mówią 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, optyczne, a nawet komputery DNA.

Mapy, które powstają w Connectivity Lab, nie są dziełem aż tak wyrafinowanych myślących maszyn, ale pokazują dzisiejsze możliwości sztucznej inteligencji. Jej kartograficzne dzieła nie są (na razie) tak precyzyjne jak te wykonane przez ludzi, ale mają ważną zaletę – powstają miliony razy szybciej. Np. w ramach obywatelskiego projektu Open Street Map wolontariusze starają się jak najszybciej opracowywać dokładne mapy rejonów objętych kataklizmami naturalnymi. Zwykle taka praca zajmuje im kilka dób. W Connectivity Lab wykreślenie podobnej mapy trwa… kilka sekund. „Jest umiarkowanie precyzyjna, ale nam to wystarcza. Dla nas wyzwaniem jest wykreślenie takiej mapy dla całego globu w mniej niż tydzień. Ludziom zajęłoby to wiele dekad” – podkreśla Nan Li, współtwórczyni programu.

Na rozgrzewkę jej grupa stworzyła wstępne wersje map 20 krajów, które ze względu na rozproszoną sieć osadniczą znalazły się w polu zainteresowania Facebooka. Łącznie zajmują powierzchnię 21 mln km kw. To mniej więcej jedna siódma ziemskich lądów. „Komputer wykonał zadanie w dwa tygodnie. W tym czasie przeprowadził analizę 14 mld zdjęć. Cały czas się uczy. Pod koniec roku tę samą pracę powinien wykonać w kilkanaście godzin” – mówi Li. Wówczas opracowanie mapy całego globu zajęłoby mu 5–6 dni. Określenie „umiarkowana precyzja” nie powinno nas zmylić. Mapy mają dokładność 5 m, co oznacza, że widać na nich wszystkie większe budynki i drogi. Pod koniec roku Facebook chce się podzielić programem z innymi, aby przyspieszyć ekspansję internetu.

Ów program – nazwijmy go sztucznym kartografem – jest zbiorem złożonych sieci neuronowych. Za pomocą odpowiednich algorytmów, które napisali naukowcy, ulepsza sam siebie, w nieskończoność analizując obrazy satelitarne. Dzięki temu coraz lepiej rozpoznaje znajdujące się na nich kształty, wzory i obiekty. Jego zadanie polega na błyskawicznym identyfikowaniu domów, dróg i ludzkich osad. „Wyławia je ze zdjęć, na których 99 proc. powierzchni to przestrzeń niezabudowana. To jak szukanie igły w stogu siana” – podkreśla Li. Skuteczność metody oceniają teraz niezależni eksperci. Porównują efekty pracy maszyny z rzeczywistymi danymi o zaludnieniu w wybranych miejscach.

Głębokie sieci

Sieci neuronowe – programy działające na bazie sztucznych neuronów (modele matematyczne neuronów biologicznych) – robią karierę w wielu dziedzinach. W zaawansowanych zastosowaniach, takich jak sztuczny kartograf, wykorzystuje się dwie lub więcej nałożonych na siebie sieci. Takie wielowarstwowe systemy noszą nazwę głębokich sieci neuronowych. To one coraz częściej pomagają w diagnozowaniu chorób (np. guzów nowotworowych), identyfikowaniu twarzy oraz mowy. Coraz szybciej radzą sobie z automatycznym tłumaczeniem oraz z automatyczną interpretacją treści filmów wideo. No i pokonują mistrzów Go.

W każdym z tych przypadków kluczowe znaczenie ma wytężony trening, jakiemu poddawane są sieci neuronowe. Jego intensywność jest nieosiągalna dla człowieka. Ile razy w roku można zagrać w Go? Kilkaset? OK, niech będzie, że kilka tysięcy. Tymczasem maszyna rozgrywa miliony takich partii dziennie. Jej sieci neuronowe cały czas się uczą. Potrzebuje tylko danych, danych, danych.

„W wielu dziedzinach, w tym w kartografii, nadchodzi czas sztucznej inteligencji. Na dłuższą metę komputer, któremu zapewnimy odpowiednio dużo mocy, danych, algorytmów działania i czasu na trening, musi prześcignąć człowieka w bardzo wielu dziedzinach. To nieuniknione. Dla wielu zabrzmi to pesymistycznie, ale pamiętajmy, że takie maszyny z wytrenowaną sztuczną inteligencją na przykład umożliwią rozwój spersonalizowanej medycyny, dzięki której będziemy leczyli nie choroby, ale pacjenta” – mówi Li. Czy jednak nie oznacza to, że po kartografach maszyny odbiorą też pracę lekarzom?

Polityka 16.2016 (3055) z dnia 12.04.2016; Nauka; s. 74
Oryginalny tytuł tekstu: "Facebook szuka i zapuka"
Więcej na ten temat
Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Ja My Oni

Jak pozostać sobą po spektakularnym sukcesie bądź porażce

Jak sobie poradzić z porażką, ale też sukcesem.

Grzegorz Gustaw
08.08.2017
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną