Facebook发展AI绘制地图 5年工作量18个月完成！

准确的地图对于救灾、城市规划和当地经济发展来说都非常重要。但世界上还有数以百万计的道路没有被绘制出来，这是一个真正迫切的问题，在发展中国家中尤为明显。

而像英国这样由政府运营和税收资助的项目如Ordnance Survey已经产生了大量数据库，但这些数据库在很大程度上未能自由、广泛地分发。

这个问题促使了像OpenStreetMap这样的众包活动的出现，它每天招募成千上万的志愿者来为道路、建筑和桥梁分类。这是一个艰难的过程，但Facebook为其提供了支持。

OpenStreetMap是由非盈利组织OpenStreetMap基金会支持的，成立于2004年，现已发展到超过500万注册用户，他们通过手工调查、GPS设备、航空摄影和其他免费资源收集数据。

Facebook与社区和合作伙伴合作，对一个工具进行微调——Map With AI——这个工具可以自动完成几个地图绘制中最耗时的步骤。

人工智能绘制地图

现在，经过近两年的开发，Facebook正在向OpenStreetMap社区提供Map With AI。它包括人工智能生成的阿富汗、孟加拉国、印度尼西亚、墨西哥、尼日利亚、坦桑尼亚和乌干达的道路映射数据(随着时间的推移，还会有更多的国家加入)，它还附带一个快速的、由人工智能支持的OpenStreetMap编辑工具iD版本。

(图：印度尼西亚穆里亚山周围的道路网络，洋红色线条的亮度表明了模型的置信度。图源：Facebook)

“世界上许多农村地区很难在地面上绘制地图。正如我之前在红十字会工作时所经历的那样，要遭遇的挑战包括偏远地区、缺乏电力和互联网接入，以及复杂的经济和政治环境。” Facebook地图和位置基础设施产品经理德里希蒂·帕特尔(Drishtie Patel)说。

正如帕特尔和他的同事在一篇博客文章中解释的那样，Map With AI旨在让添加和编辑道路变得快速和相对简单。

它通过利用Maxar商用卫星图像预测道路网络的一种新方法实现了这一点，这种新方法使它能够适应区域道路差异。

Facebook表示，在泰国的18个月里，其团队使用Map With AI侦测出了其余的600000英里的道路(包括超过300000英里的遗失道路)，其中超过90%的遗失道路在印尼，如果额外手工完成，一个过程预计需要三到五年。

(图：用于训练人工智能模型正确识别道路的部分数据，图源：Facebook)

此外，该公司表示，去年印度喀拉拉邦发生严重洪灾后，OpenStreetMap的人道主义反应小组利用Map With AI加快了该地区的地图绘制。

Facebook相关人员表示，在仅有嘈杂标签生成的数据收集过程中，它能够产生足以与DeepGlobe卫星挑战的参赛者竞争的结果。这是在2018年计算机视觉和模式识别大会上发起的一项竞赛，旨在提高卫星图像分析的技术水平。

经过一些微调，团队的模型获得了62%的相对改进和13.7%的绝对改进，它使用的是开源DeepGlobe数据集(其中仅包含来自印度、印度尼西亚和泰国的道路数据)。

Map With AI工程经理Danil Kirsanov说:“这种规模、复杂性和精确度的技术是近几年才出现的。这种层次的细节意味着，它可以发现未铺设的道路，以及小巷，甚至行人通道。”

局限和解决方案

但是没有一个模型是完美的，这就是RapiD入场的原因。

道路在宽度和轮廓上的变化使得AI无法很好地捕捉，而且由于不同区域的道路是由不同的卫星图像源映射的，所以它们并不总是与训练数据图像完全对齐。

一旦Facebook的系统识别出潜在的道路，它们必须在提交到OpenStreetMap之前进行验证。局部或区域差异会影响道路分类是否正确，一些结果会错误地跟踪其他卫星图像特征，如干涸的河床、狭窄的海滩、运河或完全错过连接点和路径。

RapiD使用一种称为异文合并的过程，它将模型的结果与OpenStreetMap中已有的数据相结合，既建议如何用现有数据连接新道路，又防止用建议的道路覆盖现有的道路数据。

Facebook在一篇博客中写道:“总的来说，好的工具为地图制图者提供了动力，减少了基于卫星数据绘制道路的乏味和耗时部分，提高了道路形状的准确性，并提供了识别建议道路的选项——即使地图制图者选择不采用这些建议。”

“重要的是提供不限制专业制图人员能力和判断的工具。”

文章转载于前瞻网

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