Искусственный интеллект прогнозирует «поведение» лесного пожара
By redaktor udalenno
on 23.07.2024
By redaktor udalenno
on 23.07.2024
Исследователи из Университета Калифорнии разработали новый метод точного прогнозирования распространения лесных пожаров: вероятную траекторию, интенсивность и темпы роста. Объединив спутниковые снимки и искусственный интеллект, их модель предлагает потенциальный прорыв в борьбе с лесными пожарами и реагировании на чрезвычайные ситуации.
Исследователи начали со сбора исторических данных о лесных пожарах на основе спутниковых снимков высокого разрешения. Тщательно изучив поведение прошлых эпизодов, авторы работы смогли отследить, как начинался, распространялся и в конечном итоге был локализован каждый пожар. Их всесторонний анализ выявил закономерности, на которые влияют различные факторы, такие как погода, топливо (например, деревья, кустарник и т.д.) и рельеф местности.
Затем они обучили генеративную компьютерную модель на базе искусственного интеллекта, известную как условная генеративная состязательная сеть Вассерштейна, или cWGAN, моделировать, как эти факторы влияют на развитие лесных пожаров с течением времени. Они научили модель распознавать закономерности на спутниковых снимках, которые совпадают с тем, как лесные пожары распространяются в их модели.
Ученые были впечатлены тем, что cWGAN, изначально обученный на простых смоделированных данных в идеальных условиях, таких как равнинная местность и однонаправленный ветер, хорошо показал себя в тестах на реальных лесных пожарах в Калифорнии. Они объясняют этот успех тем фактом, что cWGAN использовался в сочетании с фактическими данными о лесных пожарах, полученными со спутниковых снимков, а не сам по себе.
Лесные пожары связаны со сложными процессами: топливо, такое как трава, кустарники или деревья, воспламеняется, что приводит к сложным химическим реакциям, которые генерируют тепло и потоки ветра. Такие факторы, как топография и погода, также влияют на поведение пожаров: огонь не сильно распространяется во влажных условиях, но усиливается — в сухих. Это очень сложные, хаотичные и нелинейные процессы. Использование искусственного интеллекта позволит существенно продвинуться в деле предотвращения огненной стихии.
https://journals.ametsoc.org/view/journals/aies/aop/AIES-D-23-0087.1/AIES-D-23-0087.1.xml