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

Идеальный колледж Идеальный колледж

Как интегрировать среднее профессиональное образование в экономику

Наука
Родишь — пройдет: правда о лечебных эффектах беременности Родишь — пройдет: правда о лечебных эффектах беременности

Не иметь детей — вредно для здоровья; роди — и жизнь наладится

СНОБ
Создано в России Создано в России

Что сегодня создано в России: пластик от МКС и посуда против всех болезней

Знание – сила
Что на самом деле означает переживать кризис среднего возраста и как его преодолеть Что на самом деле означает переживать кризис среднего возраста и как его преодолеть

Чувство потерянности, бесцельности и опустошения?

ТехИнсайдер
Книги Книги

Как количество преступлений связано с устройством города?

Правила жизни
Хочешь в старшие классы или вуз — давай деньги: зачем Сталин ввел платное образование Хочешь в старшие классы или вуз — давай деньги: зачем Сталин ввел платное образование

16 лет за учебу в Советском Союзе приходилось платить

VOICE
Как растянуть шерстяную вещь, которая села после стирки: простое решение сложной проблемы Как растянуть шерстяную вещь, которая села после стирки: простое решение сложной проблемы

Что делать, если после стирки ваша шерстяная вещь стала меньше?

ТехИнсайдер
Защита Балабанова Защита Балабанова

Главный российский режиссер глазами Любови Аркус

Weekend
Чистый дом и собака: как совместить несовместимое Чистый дом и собака: как совместить несовместимое

Проверенные способы, как, живя с собакой, содержать дом в чистоте

ТехИнсайдер
Не только обрабатывать раны: как использовать перекись водорода в быту Не только обрабатывать раны: как использовать перекись водорода в быту

Одно недорогое аптечное средство способно отмыть весь ваш дом

ТехИнсайдер
Маленький театр Маленький театр

Ева Польна о любви к яркому, к себе, к живописи и мечте создать бренд одежды

OK!
Блат, знакомства, взятки: как была организована коррупция в советской системе Блат, знакомства, взятки: как была организована коррупция в советской системе

Отрывок из книги «Корпорация самозванцев» о теневой экономике в СССР

Forbes
Почему самые лучшие идеи рождаются во время душа Почему самые лучшие идеи рождаются во время душа

Почему в душе ускоряется креативное мышление?

ТехИнсайдер
Жизнь в хаосе: как беспорядок влияет на нас Жизнь в хаосе: как беспорядок влияет на нас

Почему так трудно расставаться с вещами?

Psychologies
В чем секрет долгих и счастливых отношений Чарльза и Камиллы? Тебе тоже стоит попробовать! В чем секрет долгих и счастливых отношений Чарльза и Камиллы? Тебе тоже стоит попробовать!

В чем секрет отношений Чарльза и Камиллы?

VOICE
Очень страшные истории: Очень страшные истории:

Cтеклянный глаз разрушенного завода блестит на солнце

VOICE
Славянский Хэллоуин — что это за праздник и как правильно его отмечать Славянский Хэллоуин — что это за праздник и как правильно его отмечать

Славяне тоже отмечали переход от осени к зиме: эту ночь называли Велесовой

VOICE
История исландского рыбака и самурайское плавание: чем полезна водная стихия История исландского рыбака и самурайское плавание: чем полезна водная стихия

Отрывок из книги Бонни Цуй «Зачем мы плаваем»

Forbes
Сейчас! Или никогда? Сейчас! Или никогда?

Зачем нам надо осознать, что такое антропоцен, гиперобъект и постгуманизм?

Собака.ru
Комедия одного положения Комедия одного положения

Смех без разрядки в фильмах Георгия Данелии

Weekend
Шкурный интерес Шкурный интерес

7 идей, что можно постелить на пол вместо ковра

Лиза
Время сильных женщин: как Теруань де Мерикур боролась за равноправие в XVIII веке Время сильных женщин: как Теруань де Мерикур боролась за равноправие в XVIII веке

Теруань де Мерикур разрушала гендерные стереотипы еще в XVIII веке

Forbes
Герман Эль Классико о клубе «Амкал», медийном футболе и будущем российского спорта Герман Эль Классико о клубе «Амкал», медийном футболе и будущем российского спорта

Почему аудитория профессиональных футбольных клубов переходит к блогерам?

Forbes
Лукерья Ильяшенко: Лукерья Ильяшенко:

Лукерья Ильяшенко — о любимых ролях, стремлении к свободе и необычном имени

Караван историй
Вариантов осталось немного: как защитить сбережения в финансовом шторме Вариантов осталось немного: как защитить сбережения в финансовом шторме

Самым надежным способом защиты сбережений сейчас можно считать долговые бумаги

Forbes
«Чувствую полную гармонию…» История болезни Достоевского «Чувствую полную гармонию…» История болезни Достоевского

Почему тайну личности Достоевского способен постичь только врач?

Наука и жизнь
Зеленый — новый черный Зеленый — новый черный

Куда заводят мечты об экологичном транспорте?

Men Today
Как правильно жарить картошку? Как правильно жарить картошку?

Умеешь ли ты готовить блюдо, которое мы бы назвали одной из национальных скреп?

Maxim
Арктическая экспедиция: кто и зачем развивает туризм на Таймыре Арктическая экспедиция: кто и зачем развивает туризм на Таймыре

Зачем на Таймыре строить отели, создавать круизы и проводить экспедиции?

Forbes
«Жить — можно»: что делать, если вы страдаете биполярным расстройством «Жить — можно»: что делать, если вы страдаете биполярным расстройством

Что такое «биполярка» и почему шизофрения больше не приговор?

Psychologies
Открыть в приложении