Исследователи применили спутниковые изображения и методы машинного обучения, чтобы оценить Индекс человеческого развития (ИЧР) для 61 530 муниципалитетов и округов по всему миру. Результаты работы, опубликованные в журнале Nature Communications, показывают, что более половины населения Земли живёт в муниципалитетах, чей уровень развития отличается от показателей, приписываемых им на национальном уровне. Это подчёркивает, насколько данные с высоким пространственным разрешением могут изменить картину внутри стран.

В тех провинциях и штатах, которые по обычным оценкам относились к двум нижним из пяти уровней развития, около 8,5% жителей при новом муниципальном анализе «переместились» в два верхних уровня. Когда же исследователи оценили развитие для квадратных ячеек размером 10×10 км (примерно площадь Парижа), доля несовпадений выросла до 13%.

Новые данные, хотя и гораздо более детальные, чем прежние оценки, не раскрывают информации об отдельных домохозяйствах или кварталах. Однако они могут помочь направить усилия по оказанию помощи туда, где они наиболее эффективны.

«Мы часто разрабатываем политику и программы, опираясь на эти агрегированные статистические данные, но мы хотим поддерживать тех, кто в этом нуждается, а не только страны, которые в этом нуждаются», – отметил соавтор исследования Соломон Сян, профессор социальных наук об окружающей среде в Стэнфордской школе устойчивого развития Дорра.

«Раньше эффективность стран оценивалась главным образом через доходы и экономический рост, – пояснил другой соавтор, Эриберто Тапиа, возглавляющий исследования и стратегические партнёрства в Отделе Доклада о человеческом развитии Программы развития ООН. – Человеческое измерение, то, что происходит с людьми, часто терялось при разработке политики».

Однако даже сторонники индекса давно признают его недостатки. Опора на средние показатели по стране может маскировать неравенство и возможности для улучшения политики внутри государств. В беднейших странах сохраняются пробелы в данных: лишь около половины из них провели перепись населения за последнее десятилетие.

Спутники генерируют ежедневно больше данных, чем все социальные сети вместе взятые, отмечает Сян, но эти архивы остаются в значительной степени невостребованными. В 2020 году Сян, Тапиа и их сотрудники задались целью выяснить, можно ли использовать спутниковые снимки для улучшения пространственного разрешения официальных данных ООН.

Исследователи обучили модель машинного обучения на спутниковых снимках штатов и провинций в сочетании с данными опросов по каждой стране, включая официальные данные ООН по ИЧР. Поскольку провинции очень велики и имеют неправильную форму (в отличие от аккуратных прямоугольников, обычно используемых в компьютерном зрении), исследователи поначалу удивились, что их подход вообще сработал, рассказывает соавтор исследования Джонатан Проктор, доцент кафедры продовольствия и ресурсной экономики Университета Британской Колумбии.

Модель научилась распознавать связи между ИЧР и определёнными визуальными признаками на снимках, а затем команда применила её для прогнозирования ИЧР по всему миру, используя спутниковые изображения муниципалитетов и округов.

«Почти все данные, которые у нас есть о мире, собираются через опросы домохозяйств, а затем агрегируются до какого-то удобного административного уровня, – говорит ведущий автор исследования Люк Шерман, специалист по данным в Лаборатории глобальной политики Сяна в Стэнфорде. – Мы показали, что со спутниковыми снимками не особенно трудно получить приблизительную оценку той же переменной – будь то охват школой, уровень образования или ИЧР – с гораздо более высоким разрешением».

В недавней предварительной публикации команда представила предварительные результаты тестирования модели на более чем 100 переменных, обнаружив, что метод может точно предсказывать широкий спектр показателей: урожайность, владение активами (например, автомобилями или скотом), доступ к электричеству. Это говорит о том, что инструмент можно использовать для повышения разрешения и других типов административных данных при относительно низких затратах.

«Наша цель – чтобы благодаря этим очень детальным оценкам люди в разных уголках мира могли оценивать, что происходит с их человеческим развитием, следуя единому стандарту», – подчеркнул Тапиа. Он добавил, что человеческое развитие в мире замедляется, и одной из причин могут быть множественные потрясения, происходящие в разных частях света, многие из которых связаны с климатическими опасностями.