science >> Wetenschap >  >> Elektronica

De waarde van plaats en tijd vastleggen met geospatial-temporele inzichten

IBM-wetenschappers, Xiaoyan Shao (links) en Conrad Albrecht, interactie met de IBM PAIRS Geoscope-service. Krediet:IBM

IBM Research introduceert een experimenteel aanbod genaamd IBM PAIRS Geoscope (Physical Analytics Integrated Data Repository &Services), een unieke cloudgerichte geospatiale informatie- en analyseservice die de ontdekking van nieuwe inzichten kan versnellen.

Termen als big data, analyse, gegevenswetenschap, en het Internet of Things (IoT) zijn de afgelopen jaren ontstaan ​​om een ​​wereld vol data te helpen verklaren. Gevoed door steeds geavanceerdere en betaalbare elektronica, de exponentiële groei van gegevens die elke dag worden gecreëerd, zal naar verwachting de komende jaren onverminderd doorgaan. Vrijwel alle menselijke activiteiten zullen worden beïnvloed door dit datatijdperk, en degenen die snel waarde uit deze overvloedige hulpbron kunnen halen, zullen een beslist voordeel genieten.

Het is een grote uitdaging om waarde te extraheren uit de enorme en steeds groter wordende opslag van geospatial-temporele big data. Deze klasse van big data, zo genoemd vanwege zijn inherente verband met plaats en tijd, inclusief satelliet- en luchtfoto's, gegevens en modellen op wereldschaal (weer, klimaat, oceanen, enzovoort.), geo-gerefereerde IoT/sensornetwerken, en data van grote evenementen vastgelegd op platforms zoals Twitter en GDLT. Dergelijke gegevens zijn vaak vrij beschikbaar, maar de enorme omvang en de complexiteit die gepaard gaat met de voorbereiding voor gebruik maken het moeilijk te exploiteren en op te schalen, vooral voor grote oppervlakken en tijdkritische toepassingen.

IBM PAIRS Geoscope is een paar jaar geleden ontstaan ​​uit een project en engagement met de E. &J. Gallo Winery. In een poging om water te besparen en tegelijkertijd de uniformiteit en opbrengst van het gewas te verbeteren, IBM en Gallo hebben samen een precisie-irrigatiesysteem ontwikkeld met een cloudgebaseerd communicatienetwerk, honderden sensoren en actuatoren, satellietbeelden om de uniformiteit en gezondheid van het groen te meten, een complex model voor het schatten van waterverlies uit groen en bodem waarvoor talrijke meteorologische en atmosferische parameters uit verschillende bronnen nodig waren, en een gelokaliseerd weermodel om toekomstige irrigatiebehoeften in te schatten. Naast het demonstreren van een nieuwe vorm van een potentieel commerciële waterefficiënte druppelirrigatietechnologie, een proefperiode van twee seizoenen van dit systeem op een proefboerderij van 10 hectare leverde een oogstopbrengst van 26 procent op, een toename van 50 procent in gewasuniformiteit, en een verdubbeling van een belangrijke gewaskwaliteitsindex, en dat alles terwijl u tot 22 procent minder water gebruikt.

Deze ervaring leerde ons dat het snel verkrijgen van inzichten en waarde uit een logge mix van grote georuimtelijk-temporele datasets nieuw denken op ten minste twee fronten vereiste:

  • Eerst, georuimtelijke-temporele datasets zijn vaak te groot om binnen een redelijke tijd over te dragen voor analyse. Het wordt geprojecteerd, bijvoorbeeld, dat datageneratiesnelheden van alleen IoT alleen tegen 2020 600 ZB per jaar zouden kunnen bereiken.
  • Tweede, georuimtelijke-temporele datasets vertonen een ontmoedigende reeks complexe formaten. Het begrijpen en beheren van deze diversiteit kan een zware taak zijn die een snelle analyse in de weg staat. Op beide fronten significante en soms onoverkomelijke knelpunten worden aangetroffen bij pogingen om de gegevens naar de analyses te brengen.
Krediet:IBM

PAIRS Geoscope lost dit probleem op door de situatie om te keren. Dat is, door een service aan te bieden waarmee klanten hun analyses naar de gegevens kunnen brengen. Het bevrijdt klanten van de omslachtige processen die conventionele geospatial-temporele data-acquisitie en voorbereiding domineren en biedt zoekvriendelijke, gemakkelijke toegang tot een rijke, verschillend, en groeiende catalogus van historische en continu bijgewerkte geospatiotemporele informatie.

De service is gebouwd op een zeer schaalbare, cloudgebaseerde repository speciaal ontworpen voor de complexiteit van geospatial-temporele informatie. Deze opslagplaats, groeit momenteel met terabytes per dag, kan automatisch innemen, kapelaan, en naadloos alle vormen van geospatial-temporele data integreren. Groot, heterogeen, en complexe datasets worden getemd tot een netjes uitgelijnde en geïndexeerde structuur die is ontworpen voor efficiënt ophalen en opvragen.

Klanten kunnen PAIRS Geoscope nu op verschillende niveaus gebruiken om een ​​enorme en waardevolle bron van voorheen onderbenutte gegevens aan te boren. Als informatiedienst PAIRS Geoscope kan snel een verscheidenheid aan contextuele informatie geven over een bepaalde plaats en tijd. Gebruikt als een opsporingsservice, het kan een reeks regio's identificeren die een vergelijkbare reeks door de klant gedefinieerde kenmerken delen. Als geavanceerde analyseservice, het kan gebruikmaken van machine learning en kunstmatige-intelligentietechnieken om voorspellingen te doen op basis van een complexe mix van parameters, modellen, en historische gegevens.

De voortdurende ontwikkeling van PAIRS Geoscope blijft opzettelijk verbonden met zijn echte oorsprong en wordt momenteel getest bij klanten op het gebied van landbouw, financiën, energie, en meteorologie. Bijvoorbeeld, IHI Corporation, een wereldwijde techniek, bouw- en productiebedrijf dat een breed scala aan producten levert op het gebied van vliegtuigmotoren, ruimtevaart en defensie en andere zakelijke gebieden, werkt samen met de dienst aan de ontwikkeling van een nieuw systeem voor het verbeteren van de nauwkeurigheid van lange termijn (30 dagen of meer) weersvoorspellingen met meer dan 30 procent ten opzichte van alle andere technieken.

specifiek, het team gebruikt gegevens van GPS Radio Occultation-sensoren op satellieten, die driedimensionale temperatuur kan opleveren, druk, en vochtigheidsprofielen van de atmosfeer. IHI en haar klanten gebruiken PAIRS Geoscope om deze gegevens te combineren met historische en langetermijnweersvoorspellingsgegevens en machine learning-technieken om verbeterde inzichten in weersvoorspellingen te produceren.

Een interactieve webinterface voor de service stelt gebruikers in staat om snel en gemakkelijk query's uit te voeren over petabytes aan georuimtelijke-tijdelijke gegevens. Resultaten verschijnen als visualisaties die in verschillende formaten kunnen worden gedownload (die in toekomstige versies SPARK-dataframes zullen bevatten). Een REST API biedt ontwikkelaars een uniforme cloudgebaseerde interface om te communiceren met de technologie, waardoor ze hun applicaties kunnen verbeteren zonder hun favoriete mappingset te vervangen of te verstoren, visualisatie, data-acquisitie, en controleplatforms.

De wereld van digitale ontdekking heeft een revolutie teweeggebracht door de mogelijkheid om webpagina's te indexeren en snel te doorzoeken, sociale netwerken, en zakelijke transacties. Geospatial-temporele gegevens, vanwege zijn omvang en complexiteit, is bestand tegen deze trend en blijft onderbenut. IBM PAIRS Geoscope haalt geospatial-temporele gegevens uit het donker en stelt klanten in staat om de volledige waarde van deze steeds groter wordende, alomvertegenwoordigd, en uiterst belangrijke informatie in hun toepassingen. Om PAIRS Geoscope te verkennen, bezoek de landingspagina, en laat ons weten hoe u het wilt gebruiken en welke inzichten u hoopt te verkrijgen.