Wie Capella Space mithilfe von Gewichten und Biases erstklassige Satellitendaten produziert
„Sie fügen einfach einige Protokollanrufe hinzu und schon sind Sie da. Für mich war das sehr erfrischend.“
Ganesh Yalla
Leiter Data Science
Über Capella Space
Capella Space wurde 2016 gegründet und ist ein Raumfahrt- und Satellitenbildunternehmen, das sich auf Synthetic Aperture Radar (SAR) spezialisiert hat. Das Unternehmen startet und wartet seine eigenen Satelliten und sammelt SAR-Daten für eine Vielzahl von Anwendungsfällen, darunter Katastrophenhilfe, maritime Lageerkennung, Verteidigung, Nachrichtendienste und mehr. Um zu verstehen, warum das Unternehmen so erfolgreich ist, muss man zunächst die Daten verstehen, die es sammelt.
Warum SAR anders ist
Die meisten von uns sind mit Satelliten vertraut, die Bilder aus der Umlaufbahn aufnehmen. Schließlich haben wir unser ganzes Leben lang Bilder wie diese gesehen. Aber wenn Sie jemals ein Projekt zur optischen Satellitenbildgebung durchgeführt oder sich mit den Daten hier befasst haben, wissen Sie wahrscheinlich, dass all diese Projekte von zwei äußerst frustrierenden Faktoren begleitet werden: Wetter und Nachtzeit.
Mehr als 75 % der Erde sind zu jeder Zeit von Wolken oder Dunkelheit bedeckt. Dadurch sind große Teile optischer Satellitendaten praktisch unbrauchbar. Das bedeutet, dass interessante Bereiche stunden- oder sogar tagelang verdeckt sein können und aus der Perspektive herkömmlicher Satellitenbilder praktisch unzugänglich sind.
Angenommen, Sie überwachen eine Bohrinsel, um sicherzustellen, dass es keine Lecks oder Verschüttungen gibt. Wenn über dieser Bohrinsel ein Sturm tobt oder die Wolkendecke mehrere Stunden lang dicht ist, könnten Sie wertvolle Zeit verlieren, um ein Problem zu beheben und eine Katastrophe abzuwenden. Und das ist nur ein Beispiel. Diese Art von Informationen ist für Regierungen von unschätzbarem Wert, die objektive und aktuelle Informationen benötigen, um den Frieden zu wahren und Leben zu retten. Naturschutzgruppen brauchen Einblick in die Bereiche, in denen die Ökosysteme unseres Planeten gefährdet sind, um eine wirksamere Politik zu verfolgen.
Synthetic Aperture Radar ist eine elegante Lösung. Im Gegensatz zu optischen Bildern verwendet Capella Space Mikrowellen-Fernerkundung, um die Reflexion von Energie zu messen, die Wolken durchdringen kann, und arbeitet nachts, wodurch sie ihre eigene Lichtquelle darstellt. Capellas hochauflösende SAR-Daten in Kombination mit einer robusten Infrastruktur ermöglichen es seinen Kunden, überall auf dem Planeten zu sehen, wann und wo sie Informationen in sehr hoher Geschwindigkeit benötigen. Mit anderen Worten: Capella kann Dinge „sehen“, die herkömmliche Satellitenbilder einfach nicht können.
Das Team, das diese Daten bei Capella Space verarbeitet, ist flexibel und kooperativ. Es muss häufig Proof of Concepts erstellen, seine Ergebnisse unternehmensweit kommunizieren und schnell iterieren. Hier kommt Weights & Biases ins Spiel.
Beschleunigen Sie Deep Learning mit Gewichten und Biases
Capella Space hat andere Tools zur Experimentverfolgung verwendet, fand sie jedoch klobig und umständlich. Sie wollten etwas, das schneller und einfacher zu implementieren war, und sie wollten auch nichts intern entwickeln. Es war eine große Herausforderung und eine, die ihre Produktivität verlangsamte. Ein Teammitglied hatte Weights & Biases als Doktorand verwendet und schlug vor, es auszuprobieren. Das war’s.
„Sie fügen einfach ein paar Protokollaufrufe hinzu und schon sind Sie da“, sagte Ganesh Yalla, Data Science Lead bei Capella Space. „Für mich war das sehr erfrischend.“
Mit anderen Worten: Ein intuitives Tracking- und Kollaborationstool, das keinen großen Aufwand für die Implementierung und Protokollierung von Modellexperimenten erforderte, war ideal geeignet.
Und da Capella Space zu jedem Zeitpunkt an vielen Projekten und POCs arbeitet, können sie durch schnelles Handeln und Protokollieren aller Vorgänge ihre Experimente validieren und die besten Produkte zeitnah live schalten. So haben sie Zeit, sich auf ihre Kernkompetenzen zu konzentrieren, z. B. sicherzustellen, dass ihre Modelle so trainiert werden, wie sie es brauchen, und ihre Zeit mit dem Erstellen von Produkten und Datensätzen zu verbringen, anstatt Zeit mit Routineaufgaben wie Protokollierung und Nachverfolgung zu verbringen.
Darüber hinaus nutzt das Team von Capella Space W&B-Berichte. Diese Berichte bieten ihnen eine einfache Möglichkeit, ihre Ergebnisse nicht nur ihren verteilten, internationalen Daten- und ML-Teams, sondern auch dem Engineering-Team und der gesamten Organisation mitzuteilen.
Letztendlich brauchte Capella Space etwas, das sowohl leistungsstark als auch einfach zu implementieren und zu verwenden war. Weights & Biases bot ihnen genau das.
Was kommt als Nächstes für Capella Space?
Heute ist Capella Space der kommerzielle SAR-Anbieter mit der höchsten Auflösung der Welt. Das Unternehmen startet neue Satelliten, die Informationen mit ultraniedriger Latenzzeit zur Erde bringen, und jeder zusätzliche Satellit verbessert die Wiederbesuchsrate der Konstellation – die Möglichkeit, einen einzelnen Ort auf der Erde wiederholt zu beobachten.
Kontinuierliche, zuverlässige und präzise Wiederbesuche sind der Schlüssel zum Verständnis von Veränderungen und ermöglichen bessere Entscheidungen, die unsere Wirtschaft, Umwelt und Sicherheit verbessern. SAR ist ein hervorragender Datensatz zum Erkennen, Überwachen und Analysieren von Veränderungen und wir freuen uns auf die Erkenntnisse und Trends, die das Unternehmen mit seinen Bildern und zukünftigen Analyseprodukten entdecken wird.
Weights & Biases hat die schnellen Experimente erleichtert, die zu einem Papier des Capella Space-Teams auf dem IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS) 2021 geführt haben. Sie können die Arbeit hier lesen.