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

Кто починит ДНК — перевернет мир Кто починит ДНК — перевернет мир

Генетики уже несколько лет умеют редактировать поломки в ДНК

Наука
Разводной мост: как сохранить отношения с ребенком, если вы расстаетесь с супругом Разводной мост: как сохранить отношения с ребенком, если вы расстаетесь с супругом

Отрывок из книги «Разводный мост» — как ребенку справиться с разводом родителей

Forbes
Во всем мире Во всем мире

Новое солнце Абу-Даби, индийская встреча на орбите и другие события мира

Знание – сила
Николай Лебедев: «Сегодня важно не растерять себя» Николай Лебедев: «Сегодня важно не растерять себя»

Думаю, рецепт создания кассовой картины только один

Коллекция. Караван историй
Раскрыть потенциал мозга Раскрыть потенциал мозга

Как научиться слышать наш мозг и развить навыки с приставкой «супер»

Psychologies
Топ-8 ошибок родителей старшеклассников Топ-8 ошибок родителей старшеклассников

Ошибки, которые невольно совершают родители старшеклассников

Psychologies
Ты ему не мать, но и он не прицеп: как построить отношения с его ребенком от первого брака Ты ему не мать, но и он не прицеп: как построить отношения с его ребенком от первого брака

Что, если ребенок партнера воспринимает тебя в штыки, даже не давая тебе шанса?

VOICE
Главные особенности вин из «цимлянского черного» Главные особенности вин из «цимлянского черного»

Почему моновина из «цимлянского черного» производят всего несколько виноделен

СНОБ
Хореограф Павел Глухов — о независимости, эмоциональном багаже и Генделе Хореограф Павел Глухов — о независимости, эмоциональном багаже и Генделе

Хореограф Павел Глухов — почему музыка важна для спектакля не меньше танца

РБК
Как обмануть возраст Как обмануть возраст

Топ-4 процедур для красоты твоего лица и тела

Лиза
Екатерина Манойло: «Отец смотрит на Запад». Отрывок из дебютного романа Екатерина Манойло: «Отец смотрит на Запад». Отрывок из дебютного романа

Глава из многослойной истории поиска собственной идентичности Екатерины Манойло

СНОБ
Где найти раритеты музейного уровня? Где найти раритеты музейного уровня?

Где продают по-настоящему редкий и актуальный винтаж?

Собака.ru
Как уменьшить побочные эффекты химиотерапии: 3 важных правила Как уменьшить побочные эффекты химиотерапии: 3 важных правила

Как снизить побочные эффекты от терапии химиопрепаратами

Psychologies
Внутренний стержень: как удержать баланс, когда вокруг хаос Внутренний стержень: как удержать баланс, когда вокруг хаос

Как сохранить себя и не развалиться на мелкие кусочки?

Psychologies
Бедная «Блондинка»: почему фильм о Мэрилин Монро «оскорбляет память актрисы» Бедная «Блондинка»: почему фильм о Мэрилин Монро «оскорбляет память актрисы»

Почему фильм «Блондинка» возмутил поклонников Мэрилин Монро

Forbes
Среди защитников античной Гимеры обнаружили мигрантов с Кавказа и из азиатских степей Среди защитников античной Гимеры обнаружили мигрантов с Кавказа и из азиатских степей

В обороне древнегреческой колонии Гимеры также участвовали неместные жители

N+1
Очень страшные истории: Очень страшные истории:

Отрывок из книги "Малахитовый лес" о поселке, способном изменять судьбы

VOICE
4 волшебных правила домашней сушки волос феном, которые все почему-то нарушают 4 волшебных правила домашней сушки волос феном, которые все почему-то нарушают

Мечтаешь дома создавать укладки не хуже, чем в салоне красоты?

VOICE
Загадка Марса: ученые не могут объяснить странные колебания уровня кислорода Загадка Марса: ученые не могут объяснить странные колебания уровня кислорода

Сегодня мы расскажем о том, как обстоят дела с кислородом на Марсе

ТехИнсайдер
Ника Гаркалина: Ника Гаркалина:

Дочь Валерия Гаркалина вспоминает об отце

Караван историй
ДНК вымерших: как кости неандертальцев принесли биологу Нобелевскую премию ДНК вымерших: как кости неандертальцев принесли биологу Нобелевскую премию

Методы Сванте Паабо помогли основать целую науку о ДНК вымерших людей и животных

Forbes
Эти 7 вещей нельзя обсуждать на первом свидании, если ты хочешь, чтобы было второе Эти 7 вещей нельзя обсуждать на первом свидании, если ты хочешь, чтобы было второе

На первом свидании лучше не поднимать темы, которые считают небезопасными

VOICE
Как стоицизм помогает справляться с любыми трудностями. 4 совета от древнегреческого философа Как стоицизм помогает справляться с любыми трудностями. 4 совета от древнегреческого философа

Куда же идти, когда нужна помощь прямо сейчас? Возможно, к стоикам

Inc.
Кризис и безработица: что делать, если вас уволили, — почитайте советы психологов Кризис и безработица: что делать, если вас уволили, — почитайте советы психологов

Как обрести устойчивость и найти себя в новых рабочих обстоятельствах?

Psychologies
«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
Еда Еда

За правильную Азию в гастрономическом Петербурге отвечает команда ресторана MAD

Собака.ru
Основатель спа-клиники «Восточный Экспресс» — о бьюти-потенциале Дубая Основатель спа-клиники «Восточный Экспресс» — о бьюти-потенциале Дубая

В каком направлении движется мировая индустрия велнес-услуг

РБК
Тихоходки могут переживать экстремально низкие температуры, ставя свои биологические часы на паузу Тихоходки могут переживать экстремально низкие температуры, ставя свои биологические часы на паузу

Тихоходки похожи на главного героя классической сказки «Спящая красавица»

ТехИнсайдер
Исследование Стэнфорда показало, что натянутая улыбка может повысить настроение Исследование Стэнфорда показало, что натянутая улыбка может повысить настроение

Можно ли улучшить настроение, приподняв уголки губ?

Inc.
6 способов, которые на раз-два избавят ваш чайник от накипи 6 способов, которые на раз-два избавят ваш чайник от накипи

Почему так важно своевременно избавлять чайник от накипи?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении