Специалисты разрабатывают систему моделирования развития лесных пожаров

НаукаНаука

Пожарные отдыхают

Специалисты Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта на базе «Сколтеха» разрабатывают систему моделирования возникновения и развития лесных пожаров. Как это поможет МЧС и с какими трудностями столкнулись ученые?

Елена Туева

Прошедшим летом в Рязанской области бушевали беспрецедентные лесные пожары. Введенный в связи с этим режим ЧС отменили только в сентябре. Фото: Игорь Иванко

Рязань, Иркутск, Республика Саха (Якутия) — где только не полыхали пожары минувшим летом. Понятно, что моделирование их возникновения и развития — один из актуальнейших вопросов на экологической повестке дня. Почему эта задача до сих пор не была решена? «Тут много сложностей,— отвечает Дмитрий Шадрин, научный сотрудник исследовательского центра „Сколтеха“.— Во-первых, нужно понимать, какие данные, в частности про пожар, несут наиболее важную информацию, а какие менее важны, от каких можно отказаться, от каких — нет. Это большая исследовательская работа. Во-вторых, данные, необходимые для прогнозирования пожаров, очень разнородные даже по своему разрешению: некоторые можно получить с точностью до 1 км и выше, другие, например погодные, даже при разрешении 10 км могут быть недостаточно достоверными. Все их нужно „привести к общему знаменателю“ — тоже задачка не из легких. К тому же нужно обучить искусственный интеллект».

«В качестве алгоритма мы использовали сверточные нейронные сети,— продолжает ученый.— Они позволяют работать с изображениями и выявлять определенные признаки и характеристики, а также прогнозировать динамику развития событий. Для прогноза пожаров они идеально подходят. На вход сверточной нейронной сети подаются изображения, представляющие определенные наборы пространственных характеристик. На входе необходимы два типа данных — статические признаки перед началом пожара и динамические во время развития пожара, которые ежедневно обновляются. Источники статических данных очень разнородные. Так, сведения о характеристиках растительного покрова, а именно индексе листовой поверхности, доле поглощенной ФА-радиации (фотосинтетически активная радиация — часть доходящей до биоценозов солнечной радиации, используемая растениями для фотосинтеза) и NDVI (normalized difference vegetation index, нормализованный вегетационный индекс) предоставляют спутники». «Высоту над уровнем моря мы получаем из цифровых карт рельефа,— рассказывает Дмитрий Шадрин.— Близость к дорогам и населенным пунктам — это данные ОSМ (OpenStreet Map — географическая карта мира, которую бесплатно создают пользователи интернета)».

Среди ключевых признаков, влияющих на распространение пожара,— тип растительности («Еловый лес горит лучше, чем смешанный»,— говорит Дмитрий Шадрин), плотность населения и плотность дорог. Для прогнозирования пожаров важны также динамические признаки — дневная и ночная температура, направление ветра, влажность, количество осадков — все эти погодные характеристики существенным образом влияют на распространение огня.

Для получения прогноза с использованием этих данных нужно обучить модель. Для этого необходимы сведения о пожарах, которые когда-то уже случились, причем сведения подробные, с информацией о том, как пожар развивался на определенной территории при известных погодных и других условиях, в том числе куда и как долго он продвигался, и все это с конкретными координатами. Данные должны быть верифицированы, то есть зафиксированы либо находившимися в этом районе людьми, либо изображениями со спутников. «Чем точнее описаны происшедшие пожары, тем лучше мы сможем обучить модель. Чем больше качественных данных, тем точнее будет прогноз»,— подчеркивает Дмитрий Шадрин.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Филология, история и богослужебная практика Филология, история и богослужебная практика

Работу по правкам богослужебных книг будут ругать: и за трусость, и за дерзость

Наука
Воскресная хандра: почему мы грустим в выходные Воскресная хандра: почему мы грустим в выходные

Почему окончание выходных всегда погружает нас в уныние и мрачные мысли

Psychologies
История древних людей на Юге России отодвигается еще дальше в прошлое История древних людей на Юге России отодвигается еще дальше в прошлое

Археологи возобновили полевые исследования Бирючья Балка‑2

Знание – сила
Существует ли гендерная психология? Краткий курс по отличиям мужчин и женщин Существует ли гендерная психология? Краткий курс по отличиям мужчин и женщин

Так в чем же наши психологические различия?

Psychologies
Наша история Наша история

Продажа Аляски в 1867 году была объективной необходимостью

Дилетант
Новые черные комедии на любой вкус Новые черные комедии на любой вкус

Фильмы и сериалы, авторы которых не боятся черного юмора

Maxim
Фрагмент романа «Отец смотрит на запад»: дочь русской и казаха сбегает в Москву от личной трагедии, но трагедия следует по пятам Фрагмент романа «Отец смотрит на запад»: дочь русской и казаха сбегает в Москву от личной трагедии, но трагедия следует по пятам

Отрывок из фактурного романа, написанного легкой рукой о тяжелых вещах

Правила жизни
10 фактов о художнице поколения 1970-х Наталье Нестеровой 10 фактов о художнице поколения 1970-х Наталье Нестеровой

Наталья Нестерова — яркая советская художница

СНОБ
Ягодные россыпи Ягодные россыпи

Спектр действия иной ягодки пошире, чем у всех лекарств в домашней аптечке

Добрые советы
Очень страшные истории: Очень страшные истории:

Проникновенный и страшный рассказ о сверхопеке от Анастасии Шалунковой

VOICE
Чем сложный секс лучше простого Чем сложный секс лучше простого

Парадоксы биологии — мейоз

СНОБ
Травмы чувственности: как сексуальные потрясения детства влияют на нас сейчас Травмы чувственности: как сексуальные потрясения детства влияют на нас сейчас

Что делать, если эмоциональный взрыв случился в раннем детстве?

Psychologies
10 современных мифов о браке 10 современных мифов о браке

Помогаем прояснить некоторых из типичных «брачных мифов»

Psychologies
«Неловко вышло!»: Меган Маркл снялась в сцене с оральным сексом в машине «Неловко вышло!»: Меган Маркл снялась в сцене с оральным сексом в машине

Как Меган Маркл начинала карьеру?

VOICE
Эта самодельная зубная паста спасет ваши зубы! Эта самодельная зубная паста спасет ваши зубы!

Как сделать реминерализующую пасту своими руками

ТехИнсайдер
7 образов молодой Бьянки Джаггер, которыми она предсказала современные тренды 7 образов молодой Бьянки Джаггер, которыми она предсказала современные тренды

Смелые эксперименты Бьянки Джаггер стали главными трендами нашего времени

VOICE
«Сердце пармы» — русское «Храброе сердце», которое начинает биться лишь в финальной схватке «Сердце пармы» — русское «Храброе сердце», которое начинает биться лишь в финальной схватке

«Сердце пармы» — просто блокбастер про князя из XV века или нечто большее?

Правила жизни
Бог в облике бактерии: история появления кислорода на Земле Бог в облике бактерии: история появления кислорода на Земле

Кислород — агрессивное, ядовитое и опасное вещество

ТехИнсайдер
Шить, чтобы жить Шить, чтобы жить

История 84-летней вышивальщицы с деменцией Юлии Алёшичевой

Новый очаг
Тартар по-африкански, или Что нужно знать об эфиопской кухне Тартар по-африкански, или Что нужно знать об эфиопской кухне

Что такое инджера и где ее готовят?

СНОБ
С огоньком: короткие истории про зажигалки С огоньком: короткие истории про зажигалки

Буквально лет двадцать назад зажигалки носили с собой даже некурящие граждане

Maxim
Грусть, ревность и тревога: как пережить разлуку и сохранить отношения на расстоянии Грусть, ревность и тревога: как пережить разлуку и сохранить отношения на расстоянии

Как пережить внезапную разлуку с партнером?

Forbes
Почему опасно быть милым: 6 причин Почему опасно быть милым: 6 причин

Что плохого в умении быть приятным, любезным, легким в общении?

Psychologies
«Система VAC не смогла проверить вашу игровую сессию»: как исправить эту ошибку? «Система VAC не смогла проверить вашу игровую сессию»: как исправить эту ошибку?

Что такое система VAC и почему она не дает вам запустить игру?

CHIP
Разглядеть богатство под землей Разглядеть богатство под землей

Российские недра богаты, но нужно знать, где искать

Наука
Танцовщицы эротического театра Crave рассказали о своей работе Танцовщицы эротического театра Crave рассказали о своей работе

MAXIM встретился с танцовщицами театра Crave и задал откровенные вопросы

Maxim
Лидер, кризис и команда: интервью с управляющим директором группы компаний «Летим» Александрой Борисовой Лидер, кризис и команда: интервью с управляющим директором группы компаний «Летим» Александрой Борисовой

Александра Борисова — о том, способен ли кризис помочь стать сильнее

СНОБ
Наушники с костной проводимостью: что это такое, как работают и не вредят ли здоровью Наушники с костной проводимостью: что это такое, как работают и не вредят ли здоровью

Разбираемся в одном из самых необычных виде аудиоаксессуаров

CHIP
Чем кормить ребенка Чем кормить ребенка

10 частых ошибок в питании, которые допускают мамы

Лиза
Как познакомиться с мужчиной для серьезных отношений Как познакомиться с мужчиной для серьезных отношений

Психолог рассказала о нескольких проверенных способах найти серьезные отношения

Psychologies
Открыть в приложении