Ang lumalaking problema ng “malalim na heograpiya”

Ang maaaring mukhang isang imahe ng Tacoma ay talagang isang simulate na nilikha sa pamamagitan ng paglilipat ng mga biswal na imahe ng Beijing sa isang mapa ng totoong lugar ng Tacoma. May-akda: Zhao et al., Cartography at ang Agham ng Heograpikong Impormasyon

Ang apoy sa Central Park ay parang isang usok ng usok at isang linya ng apoy sa isang imahe ng satellite. Ang mga makukulay na ilaw sa gabi sa Diva sa India, na nakikita mula sa kalawakan, ay tila nagpapakita ng isang malawak na display ng paputok.

Ang parehong mga imahe ay naglalarawan ng bago Unibersidad ng Washingtonisang pag-aaral na tinawag na “kapalit ng lokasyon”. Ang mga larawang nilikha ng iba’t ibang mga tao para sa iba’t ibang mga layunin ay peke, ngunit parang mga totoong larawan ng mga totoong lugar. At binigyan ang mas advanced na mga teknolohiya ng artipisyal na intelihensiya na magagamit ngayon, nagbabala ang mga mananaliksik na ang gayong “heograpiya ng malalim na pagpapa-maling” ay maaaring maging isang pagtaas ng problema.

Samakatuwid, gamit ang mga imaheng satellite ng tatlong lungsod at pagguhit sa mga diskarteng ginamit upang manipulahin ang mga file ng video at audio, ang koponan ay nagtakda upang makilala ang mga bagong paraan upang makita ang pekeng mga imahe ng satellite, nagbabala sa mga panganib ng napalsipikong data ng geospatial at tumawag para sa isang geographic system .

“Hindi lang Photoshop. Ginagawa nitong ang data ay nakakagulat na makatotohanang, “sinabi ni Bo Zhao, isang associate professor ng heograpiya sa UW at nangungunang may-akda ng isang pag-aaral na inilathala noong Abril 21, 2021 sa journal. Cartography at agham ng impormasyong pangheograpiya. “Nariyan na ang mga diskarte. Sinusubukan lamang naming alamin ang posibilidad ng paggamit ng parehong mga diskarte at ang pangangailangan na bumuo ng isang diskarte sa pagkaya. “

Lumikha ng mga naka-simulate na imahe

Ipinapakita ng pinasimple na ilustrasyong ito kung paano ka makakalikha ng isang simulate na imaheng satellite (kanan) sa pamamagitan ng pag-install ng isang pangunahing mapa (lungsod A) sa isang malalim na pekeng modelo ng imahe ng satellite. Ang modelong ito ay nilikha sa pamamagitan ng pagkilala ng isang pangkat ng mga pangunahing mapa at pares ng mga imaheng satellite mula sa isa pang lungsod (lungsod B). May-akda: Zhao et al., 2021, Cartography at ang Agham ng Heograpikong Impormasyon

Tulad ng sinabi ni Zhao at ng kanyang mga kapwa may-akda, ang mga pekeng lokasyon at iba pang mga kamalian ay naging bahagi ng pagmamapa mula pa noong sinaunang panahon. Bahagi ito dahil sa likas na katangian ng pagsasalin ng mga lugar mula sa totoong buhay hanggang sa anyo ng isang mapa, dahil walang mapa ang makakakuha ng isang lugar nang eksakto tulad nito. Ngunit ang ilang mga kamalian sa mga mapa ay mga huwad na nilikha ng mga gumagawa ng card. Ang terminong “mga lungsod ng papel” ay naglalarawan ng mga pekeng lungsod, bundok, ilog, o iba pang mga bagay na hindi namamalayang inilagay sa isang mapa upang maiwasan ang paglabag sa copyright. Sa mas maliwanag na pagtatapos ng spectrum, ang opisyal na mapa ng highway ng Kagawaran ng Transportasyon noong 1970 ay kasama ang mga kathang-isip na lungsod ng Beatos at Goble, Beat OSU at Go Blue, dahil ang pinuno ng departamento noon ay nais ipagsigawan ang kanyang alma mater sa pagtatanggol ng mga karapatan sa copyright sa mapa.

Ngunit dahil sa paglaganap ng mga heograpikong sistema ng impormasyon, Google Earth at iba pang mga sistema ng koleksyon ng imahe ng satellite, ang pekeng lokasyon ay nagsasangkot ng higit na pagiging kumplikado, sinabi ng mga mananaliksik, at nagdadala ng maraming mga panganib. Noong 2019, ang direktor ng National Geospatial Intelligence Agency, isang samahan na naghahatid ng mga mapa at pinag-aaralan ang koleksyon ng imahe ng satellite sa Kagawaran ng Depensa ng Estados Unidos, ay nagpapahiwatig na ang koleksyon ng imahe ng satellite na nagmamanipula ng artipisyal na intelihensiya ay maaaring magdulot ng isang seryosong banta sa pambansang seguridad.

Simulate na mga imahe ng satellite ng Tacoma

Ito ang mga mapa at imahe ng satellite, totoo at pekeng, ng isang lugar ng Tacoma. Sa kaliwang tuktok ay isang imahe mula sa pagmamapa ng software, at sa kanang itaas ay isang aktwal na imahe ng satellite ng lugar. Ang ilalim ng dalawang mga panel ay kunwa mga imahe ng satellite ng kapitbahayan, nakuha mula sa geospatial data ng Seattle (kaliwang kaliwa) at Beijing (kaliwang kaliwa). May-akda: Zhao et al., 2021, Cartography at ang Agham ng Heograpikong Impormasyon

Upang malaman kung paano peke ang koleksyon ng imahe ng satellite, bumaling si Zhao at ang kanyang koponan sa matalinong sistema ng seguridad na ginamit upang manipulahin ang iba pang mga uri ng mga digital na file. Kapag inilapat sa isang patlang sa pagmamapa, mahalagang pinag-aaralan ng algorithm ang mga katangian ng mga imaheng satellite mula sa isang lugar na lunsod, pagkatapos ay bumubuo ng isang malalim na imahe sa pamamagitan ng pagbibigay ng mga katangian ng pinag-aralan na mga katangian ng imahe ng satellite sa isa pang batayang mapa – katulad ng kung paano maaaring ipakita ng mga sikat na filter ng imahe ang tao mga tampok sa mukha sa isang pusa.

Pinagsama ng mga mananaliksik ang mga mapa at koleksyon ng imahe ng satellite ng tatlong lungsod – Tacoma, Seattle at Beijing – upang ihambing ang mga tampok at lumikha ng mga bagong imahe ng isang lungsod batay sa mga katangian ng iba pang dalawa. Itinalaga nila sa Tacoma ang kanilang “batayang mapa” at pagkatapos ay ginalugad kung paano maisasama ang mga tampok na pangheograpiya at mga istruktura ng lunsod ng Seattle (katulad sa topograpiya at paggamit ng lupa) at Beijing (magkakaiba sa pareho) upang makakuha ng malalim na mga imahe ng Tacoma.

Sa halimbawa sa ibaba, ang lugar ng Tacoma ay ipinapakita sa ipinapakita na software (kaliwang itaas) at sa imahe ng satellite (kanang itaas). Ang kasunod na malalim na pekeng imahe ng satellite ng parehong lugar ay sumasalamin ng mga visual na sample ng Seattle at Beijing. Ang mga mababang gusali at halaman ay nagmamarka ng bersyon ng Tacoma, na matatagpuan sa Seattle, sa kaliwang bahagi sa ibaba, at ang mga mas mataas na gusali sa Beijing, na tumutugma sa mga gusaling AI sa imaheng Tacoma, ay naglagay ng anino – samakatuwid ang madilim na pagtingin sa mga disenyo sa imahe sa kanang ibaba. Gayunpaman, pareho ang mga network ng kalsada at lokasyon ng pagbuo ay magkatulad.

Ang hindi sanay na mata ay maaaring magkaroon ng kahirapan sa pagtuklas ng mga pagkakaiba sa pagitan ng tunay at pekeng, tandaan ng mga mananaliksik. Ang kaswal na manonood ay maaaring maiugnay ang mga kulay at anino sa hindi magandang kalidad ng imahe. Upang subukang kilalanin ang “pekeng,” nagdirekta ang mga mananaliksik ng higit pang mga teknikal na aspeto ng pagproseso ng imahe, tulad ng mga histogram ng kulay, dalas, at mga spatial area.

Ang ilang mga simulate na koleksyon ng imahe ng satellite ay maaaring maglaan ng isang layunin, sinabi ni Zhao, lalo na kapag kumakatawan sa mga heyograpikong lugar sa loob ng isang panahon upang, sabihin, na maunawaan ang pagpapalawak ng lunsod o pagbabago ng klima. Maaaring may isang lugar kung saan walang mga imahe sa nakaraan sa isang panahon, o kapag hinuhulaan ang hinaharap, kaya ang paglikha ng mga bagong imahe batay sa mga mayroon nang – at malinaw na tinutukoy ang mga ito bilang pagmomodelo – ay maaaring punan ang mga puwang at makakatulong magbigay ng pananaw.

Ang layunin ng pag-aaral ay hindi upang ipakita na ang data ng geospatial ay maaaring mapeke, sinabi ni Zhao. Sa halip, inaasahan ng mga may-akda na malaman kung paano tiktikan ang mga pekeng imahe upang masimulan ng mga geographer ang pakinabang ng publiko sa pagbuo ng mga tool sa pagbasa ng data na katulad ng mga modernong serbisyong pagsuri ng katotohanan.

“Habang patuloy na nagbabago ang teknolohiya, nilalayon ng pag-aaral na ito na itaguyod ang isang mas holistic na pag-unawa sa data at impormasyon sa heyograpiya upang maaari naming matukoy ang tanong ng ganap na pagiging maaasahan ng koleksyon ng imahe ng satellite o iba pang geospatial data,” sinabi ni Zhao. “Nais din naming bumuo ng mas maraming pag-iisip na nakatuon sa hinaharap upang kumuha ng mga sukat tulad ng pagsusuri sa katotohanan kung kinakailangan,” aniya.

Tulong: “Deep False Geography? Kapag Nakilala ng Data ng Geospatial ang Artipisyal na Katalinuhan” Bo Zhao, Shaozen Zhang, Chongxue Xu, Yifang Song at Chengbin Deng, Abril 21, 2021 Cartography at agham ng impormasyong pangheograpiya.
DOI: 10.1080 / 15230406.2021.1910075

Ang pag-aaral ay co-author ng Yifan Sun, isang nagtapos na mag-aaral sa UW’s Department of Geography; Shaozeng Zhang at Chongxue Xu ng Oregon State University; at Chenbin Deng mula sa Binghamton University.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.