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

На Сахалине бамбук не курят На Сахалине бамбук не курят

Аккумуляторные батареи можно собрать из водорослей и высокорослых злаков

Наука
Очень страшные истории: Очень страшные истории:

Жуткая повесть Яны Демидович

VOICE
Лавка древностей Лавка древностей

Раскопки цивилизации Караля, древнейшие цветы Земли и протогород из Ингушетии

Знание – сила
Кристина Краснянская: «Мы не просто развешиваем произведения, а создаем объемную историю» Кристина Краснянская: «Мы не просто развешиваем произведения, а создаем объемную историю»

Кристина Краснянская о будущих коллаборациях и новых масштабных проектах

Grazia
Спас неспасающий Спас неспасающий

Много ли мы знаем картин, которые стали иконами со спрятанным Сатаной?

Дилетант
Очень страшные истории: Очень страшные истории:

Страшная деревенская история от Марьяны Романовой

VOICE
Призрачные привилегии: почему сегодня все еще важно говорить о гендерном равенстве Призрачные привилегии: почему сегодня все еще важно говорить о гендерном равенстве

Почему женские привилегии — это фантом, а равноправие все еще необходимо всем

Forbes
Злокачественные заболевания крови: что о них нужно знать каждому Злокачественные заболевания крови: что о них нужно знать каждому

Почему чек-апы так важны, особенно при онкологических заболеваниях крови?

Psychologies
7 лайфхаков, как смотреть на жизнь с юмором 7 лайфхаков, как смотреть на жизнь с юмором

Небольшой гид по позитивному отношению к жизни

Maxim
Банки и депрессия: за что дали Нобелевку по экономике Банки и депрессия: за что дали Нобелевку по экономике

Почему экономика так сильно падает?

N+1
Из Белого дома в TikTok: зачем бывший адвокат Дональда Трампа покоряет соцсети Из Белого дома в TikTok: зачем бывший адвокат Дональда Трампа покоряет соцсети

Зачем Майкл Коэн пошел в TikTok?

Forbes
Когда клиент оказался маньяком: какие принципы психотерапии раскрывает новый сериал «Пациент» Когда клиент оказался маньяком: какие принципы психотерапии раскрывает новый сериал «Пациент»

Сериал «Пациент» — драма о сложных взаимоотношениях врача и пациента

Psychologies
«Я делаю шаг» «Я делаю шаг»

На СТС в самом разгаре шоу «Маска. Танцы». А ведущим стал Юрий Музыченко

OK!
Как бросить курить: подробная инструкция. Часть 3 Как бросить курить: подробная инструкция. Часть 3

Как разобраться в причине зависимости от сигарет и отказаться от нее?

Psychologies
Пеночки с Аляски отдохнули в России по пути на зимовку на Филиппины и Палау Пеночки с Аляски отдохнули в России по пути на зимовку на Филиппины и Палау

Орнитологи уточнили маршруты миграций пеночек-таловок с Аляски

N+1
Почему «китайцы» все-таки захватят мир. Экспорт растет лавинообразно Почему «китайцы» все-таки захватят мир. Экспорт растет лавинообразно

Китайские автомобили неизбежно станут грозной силой на международном рынке

РБК
Детали под рукой: как 3D-принтеры применяются в тяжелой промышленности уже сейчас Детали под рукой: как 3D-принтеры применяются в тяжелой промышленности уже сейчас

3D-принтеры приходят на помощь тяжелой промышленности

ТехИнсайдер
Штраф, отработка, арест? Штраф, отработка, арест?

Как могут наказать за доход, с которого ты не платишь налоги

Лиза
Музыка и мозг Музыка и мозг

Музыка делает детей умнее, эмпатичнее и креативнее

Здоровье
«Инопланетянин» с болота Целау «Инопланетянин» с болота Целау

Каждая капля воды населена своими специфическими существами

Наука и жизнь
Одна вокруг света: бескрайние хлопковые поля по дороге в Амазонию Одна вокруг света: бескрайние хлопковые поля по дороге в Амазонию

189-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Бразилия

Forbes
На игле На игле

Польза и вред витаминных капельниц

Лиза
Детство навсегда Детство навсегда

Многим кажется, что инфантилам живется легко, но не все так просто

Лиза
Что нужно знать перед тем, как начать жить вместе: 8 финансовых правил — помните их Что нужно знать перед тем, как начать жить вместе: 8 финансовых правил — помните их

О чем стоит договориться заранее, чтобы уберечь совместный бюджет от форс-мажора

Psychologies
Над чем нельзя смеяться Над чем нельзя смеяться

Собрали темы, над которыми смеяться не позволено совершенно

Weekend
Стертые имена: женщины, чью славу украли мужчины Стертые имена: женщины, чью славу украли мужчины

Нередко женщины оставались в тени, а их достижения присваивали мужчины

VOICE
От ракушки на макушке до брейдов: 5 стильных и простых причесок для кудрявых волос От ракушки на макушке до брейдов: 5 стильных и простых причесок для кудрявых волос

Красивые и простые варианты причесок для обладательниц кудрявых волос

VOICE
Астрономию исключили из школьной программы. Для чего нужно изучать космос? Астрономию исключили из школьной программы. Для чего нужно изучать космос?

Зачем человечество тратит миллиарды долларов на изучение космоса?

Maxim
Вкус страсти Вкус страсти

Любовный эликсир можно приготовить из самых обычных продуктов

Добрые советы
Сквозь тусклое стекло: фильму «Последнее танго в Париже» — 50 лет Сквозь тусклое стекло: фильму «Последнее танго в Париже» — 50 лет

Разбираем художественную ценность «Последнего танго в Париже»

Правила жизни
Открыть в приложении