Anne Aaron - architektka moderného streamovania, bez ktorej by nebol Netflix

Každý večer, keď si milióny ľudí po celom svete sadnú, aby si pozreli najnovší diel svojho obľúbeného seriálu na Netflixe, sú svedkami nenápadnej revolúcie.

Stlačia tlačidlo „play“ a takmer okamžite sa na obrazovke objaví ostrý, plynulý obraz, bez ohľadu na to, či sledujú na najmodernejšej 8K televízii v centre mesta alebo na mobilnom telefóne v oblasti s obmedzeným pripojením na internet.

Chcete sa dozvedieť viac tech noviniek? Vypočujte si náš podcast, ktorý kompletne vytvorila umelá inteligencia:

Toto, čo dnes už považujeme za samozrejmosť, je v skutočnosti výsledkom rokov výskumu a inžinierskej práce. V epicentre tejto revolúcie stojí Anne Aaron, filipínska inžinierka a Senior Director of Encoding Technologies v Netflixe. Je to kľúčová, no pre verejnosť často neviditeľná postava, ktorej inovácie sú základom každodenného zážitku stoviek miliónov predplatiteľov.

Cesta Anne Aaron na vrchol technologického sveta sa začala v domácom prostredí Filipín. Jej formatívne roky boli poznačené štúdiom na najprestížnejších vzdelávacích inštitúciách v krajine. Základom jej úspechu bolo prijatie na Philippine Science High School (PSHS), elitnú strednú školu, ktorá je považovaná za liaheň budúcich vedcov a inžinierov v krajine.

Po absolvovaní PSHS pokračovala na Ateneo de Manila University, jednej z popredných univerzít v krajine. Namiesto jedného odboru sa rozhodla pre náročné duálne štúdium, ktoré úspešne zavŕšila získaním dvoch titulov Bachelor of Science: v roku 1998 z fyziky a v roku 1999 z počítačového inžinierstva.

Práve z počítačového inžinierstva promovala s vyznamenaním Magna Cum Laude, čo svedčí o jej výnimočných schopnostiach. Jej skorá fascinácia týmto odborom nebola náhodná. V jednom z rozhovorov si spomenula na kurz kompresie obrazu, ktorý ju uchvátil, pretože jej vizuálne ukázal, ako sa abstraktné matematické princípy pretavujú do konkrétneho, viditeľného výsledku. „Museli ste programovať, museli ste robiť matematiku,“ povedala, „ale na konci toho všetkého ste videli obraz. Bolo to tak vizuálne. Mohli ste vidieť produkt svojej práce“.

Fyzika jej dala hlboké porozumenie základným princípom spracovania signálov a teórie informácií, zatiaľ čo počítačové inžinierstvo ju vybavilo praktickými zručnosťami na implementáciu týchto teórií v softvérových a hardvérových systémoch. Táto duálna perspektíva bola ideálnym základom pre kariéru v oblasti kompresie videa, ktorá si vyžaduje práve takéto holistické chápanie problému.

Začiatky s DVC

S vynikajúcim vzdelaním z Filipín sa Anne Aaron presunula do srdca technologických inovácií – na Stanfordovu univerzitu v Kalifornii, kde získala magisterský titul (M.S.) a doktorát (Ph.D.) v elektrotechnike.

Práve tu, počas svojho doktorandského štúdia v rokoch 2001 až 2007, položila základy svojho budúceho vplyvu. Jej výskum bol priekopnícky v sub-odbore známom ako Distribuované Kódovanie Videa (Distributed Video Coding – DVC). Koncept DVC je založený na zdanlivo protichodnom princípe: namiesto toho, aby sa zložité výpočty, ako napríklad odhad pohybu, vykonávali na strane enkodéra (zariadenia, ktoré video nahráva a komprimuje), presúva sa táto výpočtová záťaž na stranu dekodéra (zariadenia, ktoré video prehráva).

Cieľom bolo vytvoriť veľmi jednoduché a energeticky nenáročné enkodéry, čo bolo ideálne pre aplikácie ako bezdrôtové kamerové siete alebo senzory s obmedzenou životnosťou batérie. Jej práca nebola len teoretická. Navrhla a implementovala praktické kódy pre tento systém, napríklad s použitím turbo kódov, a vyvinula nízko-komplexnú schému kódovania videa založenú na princípoch DVC.

Hoci sa technológia DVC v tom čase ukázala ako nepraktická pre masové streamovanie, DVC bol priamou predzvesťou jej neskoršej práce v Netflixe. DVC sa totiž snaží o odľahčenie enkodéra presunom práce na výkonný dekodér. Jej doktorát tak nebol len akademickým cvičením, ale bol akýmsi tréningom v špecifickom, nekonvenčnom spôsobe riešenia problémov, ktorý ju naučil premýšľať o tom, kde v reťazci spracovania videa by mala zložitosť sídliť. Tento spôsob myslenia bol nevyhnutný pre neskorší zrod revolučných technológií ako Dynamic Optimizer.

Po ukončení doktorandského štúdia na Stanforde sa Anne Aaron vrhla do prostredia Silicon Valley, kde postupne získavala skúsenosti, ktoré sa neskôr ukázali ako kľúčové pre jej úspech v Netflixe. Jej kariéra po univerzite začala v spoločnosti Modulus Video, kde pôsobila ako Senior Staff Engineer pre kvalitu videa. Táto firma, ktorú neskôr získala Motorola Inc., sa špecializovala práve na technológie kvality videa.

Následne sa stala jednou z prvých zamestnankýň v start-upe Dyyno, ktorý sa zaoberal streamovaním videa. Ďalším krokom v jej kariére bol návrat do spoločnosti Cisco Systems, kde už ako 18-ročná absolvovala stáž. Tentoraz nastúpila ako Senior Software Engineer pre FlipShare Video. V tejto pozícii viedla tím zodpovedný za komponenty video kodekov a navrhovala moduly na kódovanie a dekódovanie videa pre softvér, ktorý bol dodávaný s kamerami FlipShare.

Jej pôsobenie v Ciscu sa skončilo po tom, ako v roku 2009 Cisco kúpilo spoločnosť Pure Technologies, výrobcu populárnych kamier Flip, za 590 miliónov dolárov. O dva roky neskôr sa však Cisco rozhodlo, že sa z tohto segmentu stiahne, a celú divíziu Flip, vrátane Anne Aaron a jej tímu, zrušilo. Táto negatívna udalosť sa však ukázala ako priamy katalyzátor jej ďalšieho smerovania. Netflix ju totiž vraj oslovoval už roky a tak nebol lepší čas na prechod ako práve v tom čase.

V roku 2011 tak Anne Aaron nastúpila do Netflixu ako Senior Engineer a ocitla sa v centre jednej z najväčších technických výziev spoločnosti. Tím pre kódovanie bol v tom čase extrémne malý – tvorili ho len dvaja ľudia – ona a jej manažér, David Ronca, vtedajší riaditeľ pre kódovacie technológie. Netflix stál na prahu masívnej globálnej expanzie, no jeho technologická infraštruktúra na to nebola pripravená. Spoliehal sa na starú, pomalú a neefektívnu platformu na kódovanie videa, ktorá bežala na systéme Windows.

Anne tak nenastupovala do zabehnutého oddelenia, jej úlohou bolo pomôcť ho vybudovať od základov. Tým sa stala jednou z kľúčových architektiek moderného technologického piliera Netflixu. Anne Aaron a David Ronca sa okamžite pustili do monumentálneho projektu – migrácie celého procesu spracovania videa na modernú, cloudovú platformu bežiacu na systéme Linux.

Táto zmena nebola len kozmetickou úpravou, ale bola to kompletná re-architektúra, ktorá umožnila masívne paralelné spracovanie. Nový systém dokázal rozsekať film na malé časti, ktoré sa mohli kódovať súčasne. Výsledkom bola dramatická zmena v efektivite – čas potrebný na spracovanie jedného filmu sa skrátil z piatich dní na niekoľko hodín.   

Táto technologická transformácia bola kritickým predpokladom pre globálnu obchodnú stratégiu Netflixu. Schopnosť rýchlo kódovať obsah do stoviek rôznych verzií – pre rôzne zariadenia, rozlíšenia a rýchlosti pripojenia – bola nevyhnutnou podmienkou pre spustenie služby v 190 krajinách sveta. Práca Anne Aaron tak priamo odomkla najvýznamnejšiu fázu rastu spoločnosti. Bez tejto novej, škálovateľnej infraštruktúry by Netflix, ako ho poznáme dnes, nemohol existovať.

Náslende jej kariéra v Netflixe rýchlo napredovala. Z pozície Senior Engineer v roku 2011 sa v roku 2014 stala manažérkou pre video algoritmy a neskôr postúpila na svoju súčasnú pozíciu Senior Director of Encoding Technologies. V tejto úlohe vedie tím približne 40 inžinierov a výskumníkov a je zodpovedná za strategické rozhodovanie, softvérovú architektúru, riadenie projektov a koordináciu medzi tímami.

Mimochdom, tým, že Netflix vytvoril a následne daroval svetu lepší nástroj na meranie kvality, definoval nové pravidlá hry. Celý priemysel – konkurenti, výrobcovia hardvéru, akademici – začal optimalizovať svoje technológie podľa štandardu, ktorý vytvoril a dokonale ovládal práve Netflix. Týmto spôsobom sa Netflix etabloval ako nesporný myšlienkový líder a prinútil celý ekosystém, aby sa prispôsobil metrike, na ktorej bola postavená jeho vlastná infraštruktúra.   

Nový kodek AV1

Ďalšou kľúčovou oblasťou, v ktorej tím Anne Aaron zohráva dôležitú úlohu, je oblasť video kodekov. V technologickom svete prebiehajú tzv. vojny kodekov – súboj medzi proprietárnymi, licenčne spoplatnenými kodekmi (ako H.265/HEVC) a otvorenými, bezplatnými alternatívami. Pre spoločnosť s stovkami miliónov predplatiteľov, ako je Netflix, by licenčné poplatky za základnú technológiu, akou je video kodek, predstavovali z dlhodobého hľadiska náklady v miliardách dolárov.   

Preto sa Netflix stal jedným zo zakladajúcich členov Alliance for Open Media (AOMedia), konzorcia technologických gigantov (vrátane Google, Amazon, Microsoft a Apple), ktoré vyvinulo kodek AV1. Hlavnými výhodami AV1 sú jeho výborá kompresná účinnosť (až o 30 % lepšia ako HEVC) a predovšetkým skutočnosť, že je úplne bez licenčných poplatkov.

Tím Anne Aaron je v prvej línii tohto strategického úsilia, zodpovedný za hodnotenie, testovanie a nasadzovanie AV1 v rámci Netflixu, o čom svedčia jej početné prednášky a blogové príspevky na túto tému.

Hoci Netflix presadzuje open-source riešenia ako VMAF a AV1, zároveň si chráni svoje kľúčové inovácie prostredníctvom patentov. Anne Aaron je uvedená ako vynálezkyňa na viacerých dôležitých patentoch, ktoré chránia duševné vlastníctvo spoločnosti.

Okrem svojich technických úspechov je Anne Aaron významnou postavou aj vďaka svojej úlohe vzoru pre ženy a Filipíncov v oblasti STEM. Jej príbeh je inšpiráciou a dôkazom, že je možné prelomiť bariéry v odvetví, ktorému historicky dominujú muži. Sama si je tejto úlohy plne vedomá a aktívne ju prijíma. V reakcii na zaradenie do zoznamu Forbes napísala na Twitteri: „Keď ľudia myslia na technológie, zvyčajne im nenapadne tvár môjho pohlavia a krajiny pôvodu… Som nadšená, že môžem byť príkladom pre filipínske dievčatá“.

Otvorene hovorí aj o svojich skúsenostiach s predsudkami a mikroagresiami. Zároveň zdôrazňuje dôležitosť „silných mužských spojencov“, ako bol jej profesor na Stanforde a manažér v Netflixe, ktorí jej dali príležitosť rásť a podporovali jej prácu.

Význam Anne Aaron v technologickom svete nespočíva v jedinom vynáleze, ale v jej úlohe systémovej architektky, myšlienkovej líderky a inšpiratívnej osobnosti. Jej cesta od „matematickej a vedeckej bifľošky“ v Manile cez akademickú priekopníčku na Stanforde až po líderku definujúcu celý priemysel v Netflixe je príbehom o premene hlbokých technických znalostí na praktické inovácie, ktoré zmenili svet.