Google's neue Street View-Kameras werden Algorithmen helfen, die reale Welt zu indizieren

Apr 19, 2021
admin

Steve Silverman hat geholfen, Kameras für zwei NASA-Rover zu bauen, die zum Mars flogen. In der weniger exotischen Landschaft eines Google-Parkplatzes blickt er liebevoll auf seine neueste Schöpfung, die auf dem Dach eines Hyundai-Kleinwagens befestigt ist. Die schlaksige Konstruktion ist fast doppelt so hoch wie das Auto: Vier weiße Beine halten einen vertikalen schwarzen Stiel mit acht Kameras. „Wir dachten daran, es zu verdecken, aber wir sind irgendwie Nerds“, sagt Silverman. „Wir sind stolz darauf.“

Silverman und sein Team bauen die Hardware, mit der die Bilder für Google Street View erfasst werden, das Projekt, das seit 2007 Panoramabilder von mehr als 10 Millionen Kilometern Straßen, Gebäuden und gelegentlichem öffentlichem Urinieren für alle online gestellt hat. Das neue Kameradesign, das erste größere Upgrade seit acht Jahren, wird seit letztem Monat regelmäßig in den Straßen patrouillieren. Die Daten, die gerade erst zurückkommen, werden Googles digitalen Griff auf die Welt verstärken.

Wie Sie vielleicht erwarten, wenn Sie an die Kamera in Ihrem Handy von 2009 zurückdenken, werden die Street View-Bilder bald viel klarer werden. Freuen Sie sich darauf, die Welt von Ihrer Couch aus in höherer Auflösung und kräftigeren Farben zu betrachten. Die neue Hardware von Google wurde jedoch nicht nur für menschliche Augen entwickelt. Das Autoaufsatzsystem umfasst zwei Kameras, die HD-Bilder auf beiden Seiten des Fahrzeugs aufnehmen. Sie dienen dazu, klarere, nähere Aufnahmen von Gebäuden und Straßenschildern in die Bilderkennungsalgorithmen von Google einzuspeisen.

Diese Algorithmen können Millionen von Schildern und Fassaden durchforsten, ohne müde zu werden. Durch das Aufsaugen riesiger Mengen von Informationen, die auf den Straßen der Welt zu sehen sind – Schilder, Geschäftsnamen, vielleicht sogar Öffnungszeiten, die im Schaufenster des Feinkostladens an der Ecke angeschlagen sind – hofft Google, seine bereits beeindruckende digitale Kartendatenbank zu verbessern. Das Unternehmen, das auf der Grundlage von Algorithmen zur Indizierung des Internets aufgebaut wurde, wendet die gleiche Strategie in der realen Welt an.

Bestehende Street View-Bilder, wie dieses aus Santa Cruz, Kalifornien, sehen oft verwaschen aus.

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Die neuen Kameras von Google bieten eine höhere Auflösung und kräftigere Farben.

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Eine andere Ansicht von Santa Cruz von Googles älteren Kameras.

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Die gleiche Szene, die von der verbesserten Google-Kamera aufgenommen wurde.

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Front Street in Santa Cruz, wie sie von Googles älteren Geräten gesehen wird.

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Die neue Hardware von Google ermöglicht eine realistischere Ansicht.

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Globale Überwachung

Die Idee hinter Street View ist fast so alt wie Google selbst. Im Jahr 2001, drei Jahre nach der Gründung des Unternehmens, brachte CEO Larry Page ein Videoband, das er bei einer Fahrt durch die Bay Area aufgenommen hatte, in das Grafiklabor von Stanford. Er bat die dortigen Forscher, einen Weg zu finden, es in Bildern zusammenzufassen, und sie begannen ein Projekt, das sie „Crawling the Physical Web“ nannten. Die Technologie wurde 2006 von Google übernommen, als die Autos des Unternehmens zum ersten Mal auf den Straßen fuhren, bevor Street View im folgenden Jahr öffentlich vorgestellt wurde.

Ein Jahrzehnt später haben die Street View-Autos mehr als 80 Milliarden Fotos in Tausenden von Städten und 85 Ländern aufgenommen. Die konventionellen Kartierungsdaten des Unternehmens sind sogar noch umfangreicher. Aber Google sehnt sich immer noch nach einem besseren Index der Welt. Jen Fitzpatrick, der Vizepräsident, der die Kartenabteilung des Unternehmens leitet, gibt uns die Schuld dafür. „Die Leute kommen jeden Tag mit schwierigeren und tieferen Fragen zu uns“, sagt sie.

Als Sie das erste Mal Google Maps oder Street View aufgerufen haben, haben Sie wahrscheinlich eine Adresse eingegeben – vielleicht Ihre eigene. Fitzpatrick sagt, dass das Unternehmen jetzt schwierigere Anfragen erhält, die ein frischeres, detaillierteres digitales Modell der Welt erfordern, wie z. B. „Welches thailändische Restaurant hat jetzt geöffnet und liefert an meine Adresse?“

Sie möchte, dass ihr Dienst Anfragen bearbeitet, die Wissen darüber voraussetzen, wie die Welt aussieht: „Wie heißt der rosa Laden neben der Kirche an der Ecke?“ Googles Bestreben, uns mit seinem virtuellen Assistenten im Stil von Siri zum Sprechen zu bringen, ermutigt uns, bei unseren Anfragen gesprächiger zu sein. „Das sind Fragen, die wir nur beantworten können, wenn wir über reichhaltigere und tiefer gehende Informationen verfügen“, sagt Fitzpatrick.

Googles enorme Investitionen in maschinelles Lernen und KI bieten eine natürliche Möglichkeit, diese Informationen zu erhalten. Dank jüngster Forschungen in der Kartenabteilung können Algorithmen nun automatisch neue Adressen in der Kartendatenbank des Unternehmens erstellen, indem sie Straßennamen und -nummern lokalisieren und transkribieren, wenn ein Street View-Auto Fotos von einem Straßenabschnitt aufnimmt. Street View war die erste Produktgruppe von Google, die die leistungsstarken kundenspezifischen KI-Chips des Unternehmens, die so genannten TPUs, eingesetzt hat.

Das System des Teams hat gelernt, Abkürzungen wie „AV.“ für avenida herauszufinden, indem es Hinweise von anderen Schildern in dem Land, in dem sie vollständig ausgeschrieben sind, und andere Hinweise in den Kartendaten von Google verwendet. Die Software wurde auch darauf trainiert, Geschäftsnamen zu erkennen, und ist intelligent genug, um visuelle Stolperfallen wie das riesige Bridgestone-Logo zu ignorieren, das den Namen einer Reifenwerkstatt in den Schatten stellen könnte.

Mit der höheren Qualität der Bilder, die von der neuen Hardware stammen, die jetzt auf Googles Street View-Fahrzeugen installiert ist, können diese Systeme Informationen wie diese zuverlässiger extrahieren. „Aus der Perspektive des maschinellen Lernens wird alles besser“, sagt Andrew Lookingbill, ein Ingenieur, der an dieser Technologie arbeitet. Sie wird auch die Bemühungen seines Teams unterstützen, neue Software zu entwickeln, die die Welt noch besser versteht. Sie denken darüber nach, verschiedene Arten von Geschäften anhand ihres Aussehens automatisch zu erkennen und feinere Informationen wie Öffnungszeitenschilder zu lesen.

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Neuland

Die Dekodierung von Street View-Bildern mit Algorithmen kann vor allem dort nützlich sein, wo sich Straßen, Städte und Unternehmen am schnellsten verändern – in den weniger entwickelten Volkswirtschaften, in denen Google und seine Konkurrenten hoffen, die nächsten paar Milliarden Nutzer zu finden. Die indische Regierung berichtete in diesem Jahr, dass sie in letzter Zeit durchschnittlich 14 Meilen neuer Straßen pro Tag gebaut hat. Street View wurde diesen Sommer in der nigerianischen Millionenstadt Lagos mit 21 Millionen Einwohnern in Betrieb genommen. Fitzpatrick meint, dass Googles Algorithmen zur Bildsuche dazu beitragen könnten, die neuen Bilder in eine deutliche Verbesserung der Kartenqualität umzusetzen. Google verkauft Anzeigen innerhalb von Maps, so dass die neue Abdeckung und Genauigkeit zu mehr Einnahmen führen kann, wenn sie neue Nutzer und die Nutzung des Dienstes anzieht.

Google möchte, dass Sie seinen bildhungrigen Algorithmen helfen. Das jüngste Interesse der Technologiebranche an virtueller Realität hat 360-Grad-Kameras relativ billig gemacht. In diesem Sommer hat Google damit begonnen, einige Kameras als „Street View ready“ zu zertifizieren. Das bedeutet, dass Sie Ihre eigenen Panoramabilder über die Street View-App hochladen können, um sie in den Dienst des Unternehmens zu stellen. Diese Aufnahmen werden von Googles Bilderkennungsalgorithmen verarbeitet, um frische Kartendaten zu erhalten, genau wie die eigenen Bilder.

Google setzt auf Crowdsourcing, um die Street View-Daten frischer zu machen, als sie es jetzt sind. „Die Erwartung ist, dass Google die Welt indiziert hat“, sagt Charles Armstrong, ein Produktmanager für Street View. „Aber es wird den Erwartungen nie gerecht“. Die Street View-App von Google belohnt Personen, die Fotos beisteuern, mit virtuellen Trophäen und schlägt sogar lokale Orte vor, an denen man seine Kamera aufstellen kann. Armstrong prognostiziert, dass Unternehmen, Fremdenverkehrsämter und sogar Regierungen bald ihre eigenen Autos mit Kameras fahren werden, um sicherzustellen, dass die Welt ein aktuelles Bild ihrer Straßen und Städte erhält.

Alle Verbesserungen von Street View könnten Google helfen, seine Spitzenposition bei digitalen Karten zu halten. Das Unternehmen ist das prominenteste unter einer Handvoll führender globaler Mapping-Projekte. Die anderen Schwergewichte sind HERE, das einem Zusammenschluss deutscher Autohersteller gehört, TomTom, bekannt für eigenständige GPS-Geräte und Uhren, und das Gemeinschaftsprojekt Open Street Map. „Jeder misst sich mit den anderen“, sagt Alyssa Wright, Präsidentin der US-Abteilung von Open Street Map. (In einer Welt, in der die meisten von uns GPS-ausgerüstete Smartphones besitzen, sind Kartendaten für viel mehr wichtig als nur für die Wegbeschreibung. „Mapping ist von grundlegender Bedeutung dafür, wie wir unsere digitale Zukunft gestalten, von autonomen Fahrzeugen bis hin zu Dating-Apps“, sagt Wright.

Street View’s neue Kameras und Googles Vorstoß in Richtung Crowdsourced Imagery könnten das Unternehmen auch in neue Datenschutzkontroversen führen. Die Besorgnis darüber, dass Google flüchtige öffentliche Szenen zu permanenten Internet-Fixpunkten macht, ist seit dem Start von Street View immer wieder aufgeflammt. Deutschland und Österreich sind auf Google Street View weitgehend unsichtbar, und das schon seit Jahren, nachdem das Unternehmen wegen der Aufzeichnung von Wi-Fi-Daten mit Street-View-Fahrzeugen in Schwierigkeiten geraten war. Erst kürzlich kehrte die Google-Flotte in beide Länder zurück. Im Jahr 2012 ordnete das oberste Gericht der Schweiz an, dass Google seine Kameras reduzieren muss, um zu verhindern, dass sie über Mauern hinwegsehen und bestimmte Orte wie Frauenhäuser unscharf abbilden.

Fitzpatrick weist die Andeutung zurück, dass eine höhere Qualität der Bilder zu mehr Datenschutzbedenken führen könnte. „Wir haben keine Orte gesehen oder gehört, an denen es zusätzliche Empfindlichkeiten gibt“, sagt sie. Google wird weiterhin automatisch Gesichter und Nummernschilder auf seinen eigenen Street View-Bildern unkenntlich machen. Stattdessen überlässt es den Nutzern die Entscheidung, ob sie die Unschärfetechnologie von Google verwenden wollen, wenn sie neue 360°-Fotos hochladen.

Wie viel mehr könnte Google aus Street View mithilfe von Bildverarbeitungsalgorithmen herausholen? Eine ganze Menge.

Anfang des Jahres haben Stanford-Forscher, darunter Professor Fei-Fei Li, jetzt Chefwissenschaftler der Cloud-Abteilung von Google, gezeigt, dass sie mit einer Software, die die Marke, das Modell und das Baujahr von Autos auf Street-View-Fotos aufzeichnet, Einkommen, Rasse und Wahlverhalten für US-Städte vorhersagen können. Auf die Frage, ob so etwas bei Google geplant sei, sagte ein Sprecher nur, dass das Unternehmen immer nach Möglichkeiten suche, Street View-Daten zu nutzen, um die Plattformen des Unternehmens zu verbessern, auch über Maps hinaus.

Die Verarbeitung von Street View-Bildern von Google und seinen Nutzern könnte auch den selbstfahrenden Autos der Alphabet-Tochter Waymo helfen, die Welt zu verstehen. „Das Team arbeitet von Zeit zu Zeit zusammen“, ist alles, was Fitzpatrick dazu sagen will. Aber ihr Team hat im Gegenzug genauso viel von Waymo zu gewinnen.

Zurück auf dem Google-Parkplatz gesteht der Kamera-Assistent Silverman, dass es nicht viel Spaß macht, in einem Street View-Auto mit einem der Geräte seines Teams über Autobahnen zu fahren. „Nach einem Tag ist man bereit, nicht mehr Busfahrer zu sein und zurück in die Technik zu gehen“, sagt er. Genauso wie selbstfahrende Fahrzeuge die Wirtschaftlichkeit von Fahrdiensten auf Abruf verändern würden, wäre es ein Segen für Street View, wenn man niemanden mehr dafür bezahlen müsste, sich hinter dem Steuer zu langweilen. Der algorithmische Index des Unternehmens für die physische Welt steht vielleicht gerade erst am Anfang.

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