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

Человекоориентированный искусственный интеллект Человекоориентированный искусственный интеллект

Компании Neuralink удалось научить человека управлять курсором с помощью мыслей

Наука
«Когда погибают ваши товарищи, вряд ли вы видите за этим какую-то метафору» «Когда погибают ваши товарищи, вряд ли вы видите за этим какую-то метафору»

Николай Изволов о том, как была восстановлена «История Гражданской войны»

Weekend
Во всем мире Во всем мире

Деревянный спутник покоряет космос, а «таракан» — Луну

Знание – сила
Космос в кармане: как спутники помогают развивать потребительские сервисы Космос в кармане: как спутники помогают развивать потребительские сервисы

Почему прогресс цифрового мира неотделим от прогресса орбитальных группировок

Forbes
Плетущие судьбы Плетущие судьбы

Послания, зашифрованные в орнаментах и узорах России

Вокруг света
Навстречу себе Навстречу себе

5 неявных признаков, которые выдают в тебе неуверенного человека

Лиза
«Его бывшая лезет в наши отношения»: кто в этом виноват? «Его бывшая лезет в наши отношения»: кто в этом виноват?

Третий лишний — как бывшая партнера может влиять на ваши отношения

Psychologies
Правила жизни стоиков Правила жизни стоиков

Вневременные цитаты античных философов

Правила жизни
5 органов, без которых может прожить человек 5 органов, без которых может прожить человек

Есть органы, без которых человек может жить вполне счастливо

ТехИнсайдер
Ветер перемен Ветер перемен

В современном и лёгком интерьере главную роль играют натуральные материалы

SALON-Interior
Телевизор или проектор: что лучше выбрать для домашнего кинотеатра? Телевизор или проектор: что лучше выбрать для домашнего кинотеатра?

На что опираться, выбирая комплектующие для домашнего кинотеатра?

ТехИнсайдер
Белые пятна и еще 5 признаков того, что твоим ногтям нужна передышка от лака Белые пятна и еще 5 признаков того, что твоим ногтям нужна передышка от лака

Нужно ли иногда давать ногтям «подышать»?

VOICE
Жестокий роман: как алгоритмы соцсетей пропускают неприемлемый контент Жестокий роман: как алгоритмы соцсетей пропускают неприемлемый контент

Как рекламные объявления нарушают политику соцсетей

Forbes
Шок! Оказывается, ты всю жизнь пользовался попой неправильно Шок! Оказывается, ты всю жизнь пользовался попой неправильно

Прочитай наш гайд, и твоя попа будет тебе благодарна

Maxim
Вот-вот состоится премьера Omoda C5. Ловите несколько интересных фактов о новинке Вот-вот состоится премьера Omoda C5. Ловите несколько интересных фактов о новинке

Chery Omoda C5: почему название такое странное и как у машинки с безопасностью?

ТехИнсайдер
Машины с настоящим автопилотом могут не появиться никогда. И вот почему Машины с настоящим автопилотом могут не появиться никогда. И вот почему

Почему про фантазии о самостоятельных автомобилях лучше не вспоминать?

РБК
«Когтистый зверь, скребущий сердце»: в театре Фоменко поставили «Маленькие трагедии» «Когтистый зверь, скребущий сердце»: в театре Фоменко поставили «Маленькие трагедии»

Режиссер Федор Малышев замешивает свой сет пушкинских трагедий

Forbes
Ностальгия в глаз попала: 7 редких фотографий из СССР, которые вызывают неподдельные эмоции Ностальгия в глаз попала: 7 редких фотографий из СССР, которые вызывают неподдельные эмоции

Перед вами — малоизвестные фотографии, сделанные в СССР

ТехИнсайдер
Как вести себя во время панической атаки: советы специалистов Как вести себя во время панической атаки: советы специалистов

Что такое паническая атака на самом деле и как ее преодолеть?

ТехИнсайдер
Клей ПВА, монтажная пена, строительный фен: нет, мы собрались не на стройку, а на рекламу еды. Раскрываем все секреты Клей ПВА, монтажная пена, строительный фен: нет, мы собрались не на стройку, а на рекламу еды. Раскрываем все секреты

Кто так ловко дергает нас за вкусовые рецепторы?

ТехИнсайдер
Плакать нормально: почему бессилие в травматичной ситуации — это по-взрослому Плакать нормально: почему бессилие в травматичной ситуации — это по-взрослому

Почему плакать и горевать — это важно и нормально

Psychologies
Как вылечить хроническую боль в спине? Ответ ученых! Как вылечить хроническую боль в спине? Ответ ученых!

Индивидуальная терапия и психотерапия — как вылечить боль в спине

ТехИнсайдер
«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
Химия щелчка: почему создатели конструкторов из молекул стали нобелевскими лауреатами Химия щелчка: почему создатели конструкторов из молекул стали нобелевскими лауреатами

Как химики перевернули подход к поиску и синтезу лекарств

Forbes
Бытовые вопросы: почему пахнет стиральная машинка и как избавить ее от накипи? Бытовые вопросы: почему пахнет стиральная машинка и как избавить ее от накипи?

Есть ли способы избавиться от запашка и продлить срок службы вашей машинки?

ТехИнсайдер
Хитроумный математический трюк: профессор рассказал, как доказать, что 1 = 2 и оставить собеседника в дураках Хитроумный математический трюк: профессор рассказал, как доказать, что 1 = 2 и оставить собеседника в дураках

Возможно, все, что вы знаете о математике, — одна большая и жирная ложь

ТехИнсайдер
От сидячей работы в мозгу накапливается токсичное вещество — вот чем это опасно От сидячей работы в мозгу накапливается токсичное вещество — вот чем это опасно

Как так получается, что вы весь день сидели на месте, но все равно устали?

ТехИнсайдер
На изящном: история картины «Смерть Сарданапала», или Особенный романтизм Делакруа На изящном: история картины «Смерть Сарданапала», или Особенный романтизм Делакруа

Чем вдохновлялся французский живописец Делакруа, где лежат истоки его романтизма

Правила жизни
Драконы, эльфы, джедаи и супергерои: почему мы охотно смотрим киносказки Драконы, эльфы, джедаи и супергерои: почему мы охотно смотрим киносказки

Где скрыт источник неисчерпаемой любви зрителей всех возрастов к киносказкам

РБК
«Он был совсем тяжелым»: Виктор Чайка рассказал о состоянии Бориса Моисеева перед смертью «Он был совсем тяжелым»: Виктор Чайка рассказал о состоянии Бориса Моисеева перед смертью

Виктор Чайка разоткровенничался о последних днях жизни Бориса Моисеева

VOICE
Открыть в приложении