Key takeaways
- Experter på nystartad kultur och vilda djurs motståndskraft samarbetar för att ta fram nya sätt att bekämpa bränder.
- En av AI:s mest värdefulla brandbekämpningsapplikationer är att förutsäga hur en brand kommer att bete sig eller var den kommer att starta.
- En stor del av brandbekämpning är logistik, och det är en av de viktiga tillämpningarna på däck för maskininlärning i allmänhet.
Några av de mest skickliga brandmännen just nu är inte människor.
När skogsbränderna har ökat i antal och intensitet i hela västra USA, har det orsakat en spridning av nya typer av teknik som kan hjälpa till att bekämpa dem. Det inkluderar maskininlärning för dataanalys, drönare, obemannade flygfarkoster och satellitövervakning.
Kalifornien enbart spårade 4,2 miljoner hektar som brann 2020, med fem av de sex största bränderna i statens historia som inträffade samtidigt. Det har lett till att flera tekniskt drivna brandbekämpningslösningar har godkänts i delstaten, inklusive prediktiv analys, brandfläckning från omloppsbana och inspektioner av AI-driven utrustning.
"AI-aktiverade system används redan för att koordinera katastrofhjälp, genomföra spaning och direkta återhämtningsinsatser. Att upptäcka mönster, trender och anomalier i leveranskedjor och för logistiskt stöd har också blivit en vanlig uppgift för Machine Learning algoritmer, säger JT Kostman, vd för artificiell intelligens-företaget ProtectedBy. AI, i en intervju med Lifewire. "Dessa funktioner kan konfigureras för att lagra livsmedelshyllor eller för att ge lindring i spåren av naturkatastrofer."
Eyes in the Sky
Det finns ett överraskande problem med hantering av skogsbränder som inte täcks så mycket. Enkelt uttryckt: skogsbränder, särskilt nya eller mindre som startat av naturfenomen, kan vara svåra att hitta. Om ett blixtnedslag träffar ett träd mitt i ingenstans eller en isolerad kraftledning faller någonstans mellan städerna, kan det bli en eldsvåda på flera hektar när någon människa upptäcker den.
…tiden för att utveckla AI-aktiverade system som kan hålla oss säkra är inte imorgon. Det var igår.
Som sådan är en av de viktigaste rollerna för en AI i brandbekämpning vid denna tidpunkt i upptäckt och analys: att hitta isolerade bränder på avlägsna platser, spåra dem och bestämma vad som gav den första antändningen.
En högprofilerad orsak kommer från elektriska ledningar, vilket demonstreras av Kaliforniens Pacific Gas and Electric-katastrofer. Vanligtvis är dessa trådar utformade så att de inte kommer i kontakt med varandra och orsakar högenergibågsbildning. Höga vindar eller ovanliga torrperioder kan dock få linjerna att svänga, vilket skapar gnistor och bitar av het metall som faller av linjerna, vilket kan antända torr vegetation.
"Som en potentiell lösning kombineras flygbilderna som samlats in med hjälp av helikopterpatruller och obemannade drönarflygundersökningar med AI-baserade simuleringsmodeller för att bedöma potentialen för skogsbränder under olika extrema förhållanden", säger David Cox, chef. av energi- och energirådgivning på Cognizant, i en intervju med Lifewire.
"Utgången från modelleringen matas till olika geospatiala visuella instrumentpaneler för att identifiera högriskprofilkretslinjerna. Detta tillvägagångssätt har hjälpt allmännyttiga organisationer att prioritera underhåll av nätsystem i områden med de högsta riskprofilerna. Maskininlärningsteknik används för närvarande ovanpå de redan existerande AI-baserade modellerna för att förbättra prediktionsnoggrannheten."
"Precis samma teknik som kan särskilja en hund från en katt exakt", sa Kostman, "kan anpassas för att hitta hotspots med traditionell och termisk bildåtergivning genom kameror, drönare och satelliter."
Hur man leker med eld
Ännu ett Berkeley-projekt, som leds av Tarek Zohdi från dess Fire Research Group, använder maskininlärning för att producera en "digital tvilling" - en virtuell dubblett av en befintlig brand - som används av datavetare som ett testfall.
Med hjälp av den digitala tvillingen kan dataforskare ta fram en rimlig modell för en brands framtida beteende, vilket möjliggör en mer informerad logistik för brandmännen. Det är lättare att rita en färdplan runt eller ovanför en skogsbrand, till exempel om du har en bra uppfattning om vart elden tar vägen.
Liknande projekt pågår på samma avdelning för förebyggande effekter och biosfärmodellering, som att ta reda på vilka dagar som skulle vara bäst att utföra "föreskrivna brännskador", en avsiktlig brand startade för att hantera och skydda en naturlig miljö.
Den mest metalliska anti-skogsbrandtekniken på området just nu är dock användningen av drönare för bombning. Under tidigare decennier har markförv altare utfört sina egna föreskrivna brännskador från luften genom att släppa kaliumglykolladdningar, kända som "drakeägg" - via helikopter.
Nu kan drönare göra samma sak, billigare och med större precision, genom att använda samma drakeägg för att skapa barriärer mot aktiva skogsbränder genom att försiktigt beröva bränderna bränsle som de kan använda för att expandera.
"Det finns en beklaglig tendens att vänta tills katastrofer har inträffat innan man utvecklar kapacitet för att bekämpa dem", sa Kostman.
"Med tanke på de existentiella hot som mänskligheten nu måste kämpa mot klimatförändringar, globala pandemier, aldrig tidigare skådade cyberhot, ekonomisk apartheid, politisk instabilitet och den skenande auktoritära uppgången - det är dags att utveckla AI-aktiverade system kapabel att hålla oss säkra är inte i morgon. Det var igår."
