Am Ende eines weiteren Jahres der Entwicklung von Software-Prototypen, des Experimentierens mit dem Datenzugriff und der Debatte über die Überwindung der zahlreichen Herausforderungen der Geodatentechnologie trafen sich Teams der OGC-Mitgliedsorganisationen in Washington D.C., um die Arbeit des Jahres 2023 auszutauschen und dem OGC bei der Entscheidung zu helfen, welche Herausforderungen wir im Jahr 2024 angehen sollten.
Vertreter von Behörden und Industrie – von FEMA und Natural Resources Canadabis hin zu Intakt, Kanadas größter Versicherer – beleuchtete ihre Erfolge, aktuellen Bedürfnisse und Ziele. In Podiumsdiskussionen, Demos und Gesprächen bei einer Tasse Kaffee konnten Teams von Startups wie FloodMapp und Navtecabis hin zu etablierten Akteuren der Branche, wie Bentley Systems und GDITteilten mit, was sie tun könnten, um die heutigen Bedürfnisse zu erfüllen und die Werkzeuge und Systeme zu gestalten, die wir als nächstes verwenden werden.
Hier sind drei wichtige Erkenntnisse aus dem Zuhören:
- Während das Betrachten von Karten die naheliegende Art ist, mit räumlichen Daten zu interagieren, könnten Fortschritte in der künstlichen Intelligenz (KI) dazu führen, dass die Konversation mit einer Karte zur Normalität wird. Was dieser Wandel jedoch bedeutet, ist weniger klar.
- Sensoren, Umfragen und Bürger produzieren weiterhin massenhaft Daten. Verschiedene Ansätze – von der Indizierung und Katalogisierung bis hin zum Tagging und dem semantischen Web – helfen uns, uns in diesem endlosen Meer an Daten zurechtzufinden. Doch allzu oft gelingt es uns nicht, die richtigen Daten zu finden, wenn wir sie brauchen.
- Wenn wir ein weiteres 'A' hinzufügen würden zu FAIR-Prinzipien, es könnte für „Actionable“ (umsetzbar) stehen. Selbst wenn Sie die benötigten Daten finden, darauf zugreifen und sie mit anderen Daten kombinieren können, sind robuste Methoden zur Umwandlung all dieser Daten in umsetzbare Informationen nach wie vor begrenzt. Der Druck auf Organisationen, über wie Ihre Daten stützen ihre Entscheidungen und könnten im Jahr 2024 die Zusammenarbeit an Standards zur Beschreibung von Modellierungs-, Inferenz- und Argumentationsketten vorantreiben.
KI verändert die Art und Weise, wie wir mit Karten und räumlichen Daten interagieren.
Nach der öffentlichen Einführung von ChatGPT Ende 2022 wurde „KI“ im Jahr 2023 zum Mainstream – und ihre Anwendungsmöglichkeiten im Geodatenbereich erweiterten sich. Dies wurde bei den Innovation Days 2023 deutlich.
In den frühen 2020er Jahren drehte sich die Begeisterung für KI in der Geodaten-Technologie-Community um die Automatisierung des mühsamen Prozesses der Identifizierung der wichtigen Objekte in Satellitenbildern und der Extraktion wichtiger Datenpunkte aus großen Datensätzen. Dies veränderte die Arbeit vieler Geodatenanalysten und -entwickler, wie der Vorsitzende des AI Panel Rich Frazier (USGS) feststellte, hatte jedoch nur begrenzte Auswirkungen auf die Art und Weise, wie die meisten Menschen interagieren mit Karten und räumlichen Daten. Das Gespräch des Panels über KI drehte sich um die möglichen Konsequenzen unserer neu gewonnenen Fähigkeit, mit einem KI-Tool zu sprechen und es aufzufordern, eine Karte zu erstellen oder eine räumliche Analyse durchzuführen.
Viele von uns tun dies bereits in bestimmten Kontexten, wie zum Beispiel das Abfragen von Wegbeschreibungen auf dem Telefon, aber für die erweiterte räumliche Analyse sind immer noch Mäuse und Menüs erforderlich. Aus diesem Grund fühlte sich die Verarbeitung natürlicher Sprache (Natural Language Processing, NLP) im Jahr 2023 wie ein solcher Durchbruch an. Erstens hat sie das Potenzial, spezialisierte Software und technische Sprache zu umgehen und die Eintrittsbarriere für die Nutzung georäumlicher Daten fast zu beseitigen. Es ist daher keine Überraschung, dass NLP in mehreren Präsentationen vorkam, darunter auch in denen von Navteca Mitbegründerin Shayna Solis und Voyager-Suche, Gründer Brian Goldin. Darüber hinaus könnten Entwickler und Analysten effizienter arbeiten und bessere Produkte entwickeln. Wie Matt Webster von Barbaricum hervorhob, der den Ökonomen Richard Baldwin aus seiner Präsentation auf dem Wachstumsgipfel des Weltwirtschaftsforums im Mai 2023 paraphrasierte, „KI wird Ihnen Ihren Job nicht wegnehmen, aber jemand, der KI nutzt, wird das tun.“ Der Spezialist, der NLP-KI-Technologie verwendet, verfügt über ein weiteres Tool, das er einsetzen kann, und wird es wahrscheinlich zu seinem Vorteil nutzen.
Die Erkenntnis ist, dass der aktuelle Stand der KI nicht nur den Zugang zu georäumlichen Informationen demokratisiert, sondern auch die Benutzererfahrung und das Engagement verbessert – wenn wir lernen können, die richtigen Fragen mit den richtigen Worten zu stellen. Dies ist der schwierige Teil des Problems. Wenn Geodaten wirklich in allem stecken, gibt es eine Vielzahl von Fragen (auch Prompt Engineering genannt), die wir den NLP-KIs beibringen müssen. Die Organisationen, die sich bei den Innovation Days 2023 versammelt haben, könnten anfangen, viele NLP-Tools für eine Aufgabe zu entwickeln, die Anwendung „Fahrtanweisungen“ zu verbreiten oder allgemeinere Möglichkeiten anstreben, unsere Ziele bei der Kartenerstellung zu beschreiben, wenn wir mit einem KI-Tool sprechen. So oder so sieht es so aus, als würde diesem Bereich ein arbeitsreiches Jahr 2024 bevorstehen.
Es ist immer noch zu schwierig, die richtigen Daten zu finden, wenn wir sie brauchen
„Wenn es um die Planung der Klimaresilienz auf Anlagenebene geht, wollen die meisten Leute keine Daten, sondern datenbasierte Antworten auf wichtige Fragen. Unsere Herausforderung besteht darin, ihnen dabei zu helfen, aus unseren Daten verwertbare Informationen in Form von Antworten in einfacher Sprache auf ihre Fragen zu gewinnen.“
David Herring, Leiter der Abteilung für Kommunikation, Bildung und Engagement – NOAA Climate Program Office.
Ein häufiges Thema bei den Innovation Days 2023 war die anhaltende Schwierigkeit, die „richtigen Daten“ zu finden, wenn sie benötigt werden. Scott Kaplan (USGS, Zivilpatrouille) sprach über die dringende Notwendigkeit der „richtigen Daten“, um die Einsatzkräfte bei der Bekämpfung von Waldbränden zu unterstützen. Kasie Richards (American Red Cross) betonte, dass man für die Planung künftiger Extremwetterereignisse, die anders aussehen werden als in der Vergangenheit, die „richtigen Daten“ brauche. Tom Landry (Intakt) wies auf die Notwendigkeit hin, öffentlich-private Partnerschaften zu ermöglichen, die es ermöglichen, die im Besitz privater Unternehmen befindlichen „richtigen Daten“ für Anwendungen aufzufinden und zu nutzen, die der Öffentlichkeit zugute kommen.
Kataloge, Indizes, Systeme zur semantischen Wissensorganisation und maschinenlesbare Metadatensysteme haben in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen, da Unternehmen versuchen, mit dem Datenwachstum Schritt zu halten. Doch die Gespräche der Diskussionsteilnehmer lassen darauf schließen, dass diese Ansätze das Problem nicht gelöst haben – und dass es sich durch die Generierung weiterer Daten sogar noch verschärft.
Alan Lediner (NYC-GISMO) bezeichnete die Unfähigkeit, in all diesen Daten das zu erfragen und zu finden, was wir brauchen, als „Kommunikationsproblem“. Diese Formulierung verknüpft das, woran wir hängen bleiben (die richtigen Daten zu finden) mit unserem Ziel (mithilfe natürlicher Sprachanweisungen), erfordert aber (erneut), dass wir herausfinden, wie wir beschreiben, was wir meinen, wenn wir „die richtigen Daten“ sagen.
Es gibt noch einen weiteren Faktor, der die Lösung des Auffindbarkeitsproblems für 2024 besonders dringlich macht: die steigenden Kosten durch Duplizierung. Benutzer erstellen oft lokale Kopien von Daten, von denen sie meinen, dass sie sie brauchen, damit sie später schnell darauf zugreifen und sie auf ihrer eigenen Infrastruktur erneut verarbeiten können. Dave Borges (Geschäftsführer, NASA) wies auf die unbeabsichtigten Folgen dieser weit verbreiteten Praxis hin: steigende finanzielle (und ökologische) Kosten und paradoxerweise größere Schwierigkeiten, die „richtige“ Version eines Datensatzes zu finden, da mehrere Organisationen ihre eigenen Versionen von Datensätzen cloudzugänglich machen. Es ist schwer vorstellbar, dass wir diese Gewohnheit aufgeben, ohne Vertrauen zu schaffen, dass die Datensätze anderer Organisationen auffindbar (und im Allgemeinen FAIR) sind, wenn sie benötigt werden. Designs, die das Verhalten und die Einstellungen der Menschen gegenüber ihren Datenquellen berücksichtigen, können die Auffindbarkeit vorantreiben, wenn die bei den Innovation Days 2023 versammelten Organisationen die nächsten Cloud-nativen Geodatensysteme entwickeln.
Daten sind verwertbar, wenn sie rechenschaftspflichtig sind
Die Reaktion auf Notfälle, die Vorbereitung auf zukünftige Extremereignisse und die Neugestaltung von Infrastrukturen, um sie an den Klimawandel anzupassen, sind allesamt Anwendungen von Geodaten und -technologien, die sich auf Leben und Gemeinschaften auswirken und große Risiken bergen. Craig Fugate (FEMA), betonte in seiner Keynote bei den Innovation Days 2023 diese Auswirkungen.
Craig ermutigte uns, unsere Herausforderungen anders zu betrachten, und schlug konkrete Änderungen vor, wie etwa einen „Maximum-of-Maximum-Ansatz“ bei der Formulierung eines Notfallplans, der die Reaktion im Verlauf eines Notfalls schnell ausweiten kann. Ebenso wichtig waren seiner Meinung nach vorgeschlagene Änderungen an der längerfristigen Planung und Reaktion, wie etwa die explizite Berücksichtigung von Gerechtigkeit und Gleichheit bei der Planung des Einsatzes von Ressourcen zur Verhinderung von Katastrophen oder zum Wiederaufbau nach ihrem Eintreten. Dieser Innovationsschub, der viele Jahre in Anspruch genommen hat und an sich schon eine Herausforderung darstellt, sieht sich neuen Komplikationen gegenüber, da er mit einem wachsenden Verlangen nach Rechenschaftspflicht zusammentrifft.
Rechenschaftspflicht und die Fähigkeit, nachzuweisen, dass Entscheidungen auf fundierten Daten und Argumenten beruhen, werden zu einem wesentlichen Bestandteil von Entscheidungsprozessen – insbesondere in der Regierung und im öffentlichen Sektor. Sie unterstützt auch neue, effektive Praktiken, da sie es Menschen und Organisationen ermöglicht, die vorgenommenen Änderungen mit Zuversicht zu unterstützen. Zusammenfassung der Kommentare von Shanna McClain (NASA), Norman Speicher (DHS) und Ryan Ahola (NRCan) bedeutet dies in der Praxis, dass die Geodaten-Community Methoden und Systeme entwickeln muss, die eine Überprüfung der komplexen Ketten aus Daten, Modellen, Werkzeugen und Personen ermöglichen, die der Entscheidungsfindung zugrunde liegen.
Der Aufbau dieser Methoden und Systeme erfordert von Organisationen, sich mit der Art und Weise auseinanderzusetzen, wie wir Unsicherheit ausdrücken, was durch den zunehmenden Einsatz von KI-Tools nur noch verstärkt wird. Ein Beispiel dafür, wie sich diese Herausforderung auswirken könnte, kam aus der Diskussion des KI-Panels über die visuelle Darstellung von Ergebnissen auf eine Weise, die kein falsches Vertrauen vermittelt. Juliette Murphys (FloodMapp) Präsentation war ein weiteres Beispiel dafür, wie schwierig es ist, Menschen dazu zu bringen, beim Kauf eines Hauses in einem hochwassergefährdeten Gebiet in Wahrscheinlichkeiten zu denken. Mit Blick auf das Jahr 2024 können wir davon ausgehen, dass sich Überlegungen zu Unsicherheit und Verantwortlichkeit weiterhin überschneiden werden, da neue georäumliche Ansätze zur Klima- und Katastrophenresilienz entwickelt werden.
Was kommt als nächstes?
Die Tendenz von Geodatenorganisationen, als „Silos der Exzellenz“ zu agieren, war ein häufiges Thema, das mehrere Redner bei den Innovation Days 2023 ansprachen. Der kollaborative, konsensorientierte Ansatz, der allen Aktivitäten bei OGC zugrunde liegt, ist eine bewährte Methode zur Bewältigung dieser Herausforderung. Fortschritte im Jahr 2024 erfordern eine stärkere Zusammenarbeit in der gesamten Community, auch zwischen denjenigen, die Geodatentools verwenden, und denjenigen, die von den Entscheidungen betroffen sind, die sie beeinflussen. Tatsächlich sind die Art und Weise, wie wir mit Standortdaten interagieren, wie wir die benötigten Geodaten finden und wie wir datengesteuerte Entscheidungen nachvollziehbar machen, alles Themen, die unsere Community über OGC in Angriff nimmt. COSI-Initiativen, Arbeitsgruppen und Veranstaltungen. Einige, auf die Sie im Jahr 2024 achten sollten:
- Die OGC-Arbeitsgruppe für künstliche Intelligenz in der Geoinformatik (GeoAI DWG) untersucht die Auswirkungen der Integration der Verarbeitung natürlicher Sprache (NLP) mit GIS. Diese öffentliche Gruppe konzentriert sich im Großen und Ganzen darauf, die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Interessengruppen zu fördern, um Lücken und Auswirkungen der KI auf OGC-Standards zu beheben, und startet Anfang 2024 eine monatliche Vortragsreihe.
- SpatioTemporal Asset Catalog (STAC) ist ein vorgeschlagener OGC-Community-Standard, der den OGC-APIs entspricht und ein interoperables Metadaten-Framework bietet, das das Auffinden und Verwenden von Geodaten von verschiedenen Anbietern vereinfacht. Im Jahr 2024 werden mehrere OGC Code Sprints wird unserer Community weiterhin eine Plattform für die Zusammenarbeit an neuen OGC- und Community-Standards und -Implementierungen bieten.
- Vertrauen ist eine wesentliche Komponente bei der Erzeugung verwertbarer Geoinformationen. Da der Trend hin zu interoperablen Toolchains für Modellierung, Inferenz und Argumentation weiter anhält, werden Standards wie OGC Training Data Markup Language for Artificial Intelligence (TrainingDML-AI) kann die Vertrauenswürdigkeit verbessern, indem die Vorbereitung der Modellierungstrainingsdaten formalisiert wird, einschließlich der Datenherkunft und -qualität. Arbeitsgruppe „Training Data Markup Language für KI-Standards“ wird diese wichtige Arbeit im Jahr 2024 fortsetzen.
- Die Pilotprojekt zu Klima- und Katastrophenresilienz wird im Frühjahr 2024 starten und weiterhin Prototypen neuer standardbasierter Tools, Modelle und Methoden für kritische Anwendungen entwickeln – vom Aufbau von Warnsystemen, die die Reaktion auf Naturkatastrophen unterstützen, bis hin zur Integration von Klimamodellen in die Notfallplanung. Es ist noch Zeit, sich für die Teilnahme zu bewerben und Mittel zur Bewältigung dieser kritischen Herausforderungen zu erhalten.
Dieser Blog kann notwendigerweise nur einen kleinen Ausschnitt der vielen Diskussionen, Erkenntnisse und Gespräche wiedergeben, die sich aus den OGC Innovation Days 2023 ergeben haben. Ein großes Dankeschön geht an alle Moderatoren, Diskussionsteilnehmer, Teilnehmer und anderen Mitglieder der OGC-Community, die zu diesem Erfolg beigetragen haben.
Wir freuen uns auf viele unserer Community-Mitglieder bei der 128. OGC-Mitgliederversammlung in Delft, Niederlande, 25.-29. März, und später bei den OGC Innovation Days 2024.
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