Suurteholaskenta satelliittien tuotekehityksen apuna
ICEYE on suomalainen avaruusalan yritys, joka operoi SAR-satelliitteja (synthetic aperture radar). Satelliittien kuvat otetaan perinteisen kameran sijaan mikroaaltoja käyttävillä tutkilla, mikä mahdollistaa kuvaamisen ympäri vuorokauden sekä vaikeissa sääolosuhteissa, esimerkiksi pilvimassojen läpi. ICEYE käyttää CSC – Tieteen Tietotekniikan Keskus Oy:n suurteholaskentaresursseja satelliittikuvien automaattiseen analysointiin tarkoitettujen neuroverkkojen kouluttamiseen.
Automatisointia koneoppimisen avulla
ICEYE operoi suurempaa määrää kaupalliseen tarkoitukseen käytettyjä SAR-satelliitteja kuin mikään muu yksittäinen toimija maailmassa. Yritys käyttää satelliittiteknologiaa muun muassa luonnonkatastrofien havaitsemiseen ja valvontaan. Satelliiteilla pystytään seuraamaan reaaliaikaisesti esimerkiksi hurrikaaneja, tulvia tai metsäpaloja sekä niiden aiheuttamia vahinkoja.
Seurattavat alueet ovat joskus todella laajoja: ”Esimerkiksi Japanissa puolet maa-alasta saattaa olla samanaikaisesti tulvavaara-aluetta. Tai tutkiessamme metsäkadon etenemistä voimme tarkkailla jopa satojen tuhansien neliökilometrien laajuisia aluetta”, kertoo ICEYE:n koneoppimisinsinööri Tapio Friberg. Suurten alueiden tarkkailu satelliittikuvien avulla on hyvin työlästä, jonka takia kuvien tulkintaa täytyy tehokkuuden ja reaaliaikaisuuden varmistamiseksi automatisoida.
Kuvien tulkintaa automatisoidaan koneoppimiseen perustuvien neuroverkkojen avulla. Jotta neuroverkot toimivat toivotulla tavalla, niitä täytyy kouluttaa suurilla datamäärillä, eli tässä tapauksessa kymmenillä tuhansilla satelliittikuvilla. Kouluttamisen aikana datalla tehdään kymmeniä tai satoja kokeita ennen kuin mallia voidaan alkaa käyttää tuotannossa. Tekoälymallien kouluttaminen ja niiden testaaminen kokeilla tehokkaasti vaativat paljon laskentatehoa ja tallennustilaa, joita CSC yhteistyökumppanina mahdollistaa.
Pystyimme lähettämään viestejä ja kysymyksiä ja CSC:ltä järjestyi tapaamisia ja tukea. Ihan kädestä pitäen saimme neuvoja ja saimme siten homman toimimaan.
Tapio Friberg, koneoppimisinsinööri, ICEYE
Tukea ja joustavia resursseja CSC:ltä
ICEYE käyttää CSC:n operoiman LUMI-supertietokoneen grafiikkasuorittimia, eli LUMI-G:tä, sekä CSC:n käyttäjätukea juuri automaattisen kuvantulkinnan tuotekehitykseen. Koneoppimisalgoritmeja opetetaan useita viikkoja, jolloin on tärkeää saada pidettyä data helposti käytettävissä. Tapio Friberg toteaa, että paikallinen datan tallennus on ollut yksi erityisen hyödyllinen ominaisuus CSC:n kanssa työskennellessä: ”Pystyn pitämään datan tallessa, kunnes olen saanut joskus viikonkin mittaiset prototyyppisyklit valmiiksi.” ICEYE hyödynsi datan tallentamiseen objektipohjaista tallennuspalvelua ALLASta.
Friberg nostaa esiin positiivisina asioina yhteistyössä myös nopean ja joustavan pääsyn laskentatehoresursseihin. Myös CSC:n tarjoama tuki LUMIn käyttöönottoon oli Fribergin mukaan erinomaista: ”Pystyimme lähettämään viestejä ja kysymyksiä ja CSC:ltä järjestyi tapaamisia ja tukea. Ihan kädestä pitäen saimme neuvoja ja saimme siten homman toimimaan.”
ICEYE:n hyödyntämät resurssit
ICEYE hyödyntää toiminnassaan CSC:n operoiman LUMI-supertietokoneen grafiikkasuorittimia, eli LUMI-G:tä. Lisäksi ICEYE hyödyntää CSC:n tarjoamaa käyttäjätukea sekä tallennuspalvelu ALLASta.
Lisätietoa LUMIsta
Yhteiseurooppalaisen LUMI-supertietokoneen Suomen laskentakapasiteetista 20 % on varattu yritysten käyttöön. Tutustu yrityksille tarjoamiimme palveluihin ja LUMI-supertietokoneeseen (englanniksi). LUMIn matalat käyttökustannukset mahdollistavat organisaatioille aivan uudenlaisten ratkaisuiden kehittämisen ja rohkeidenkin kokeilujen tekemisen.