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

Философия университета: мышление, знания, навыки Философия университета: мышление, знания, навыки

Уже более ста лет пишется и говорится об экономике знания

Наука
Без паники. Как принимать взвешенные решения, когда вас захлестывают эмоции Без паники. Как принимать взвешенные решения, когда вас захлестывают эмоции

Как преодолеть панику и начать мыслить разумно

Inc.
От него мы впервые узнали об антропогенном потеплении От него мы впервые узнали об антропогенном потеплении

Михаил Будыко понял, что льды Арктики будут стремительно таять, еще 55 лет назад

Наука
Неделя над пропастью Неделя над пропастью

Карибский кризис удивительным образом продлился ровно одну календарную неделю

Наука
Битва при Ипсе Битва при Ипсе

Последним сражением Четвёртой войны диадохов стала битва при Ипсе

Дилетант
Физически сильные мира сего Физически сильные мира сего

Возможен ли баланс спорта, жизни и работы на руководящей должности?

Men Today
Простить себя и принять реальность. Лайфхаки по преодолению кризиса от стоиков Простить себя и принять реальность. Лайфхаки по преодолению кризиса от стоиков

Отрывок из книги «Стоики побеждают» — почему философия стоиков все еще актуальна

Inc.
Who is mister Reagan? Who is mister Reagan?

Рональда Рейгана часто называют самым улыбчивым президентом США за всю историю

Дилетант
Чем кормить ребенка Чем кормить ребенка

10 частых ошибок в питании, которые допускают мамы

Лиза
На свою голову: правда и мифы о пересадке волос На свою голову: правда и мифы о пересадке волос

Самая достоверная информация о трансплантации волос

Правила жизни
«Не могу уснуть»: 5 способов убаюкать беспокойный мозг — попробуйте на себе «Не могу уснуть»: 5 способов убаюкать беспокойный мозг — попробуйте на себе

Случалось ли вам полночи проворочаться в безуспешных попытках уснуть?

Psychologies
Как ученые открыли в космосе силу, объясняющую аномалии Вселенной Как ученые открыли в космосе силу, объясняющую аномалии Вселенной

Загадка темной материи и темной энергии будет раскрыта

ТехИнсайдер
Шесть мифов о диагностике Шесть мифов о диагностике

Исследования, которые не всегда эффективны при диагностике заболеваний

Здоровье
От какой одежды надо отказаться в 30, 40, 50 и 60 лет: мнение фэшн-эксперта От какой одежды надо отказаться в 30, 40, 50 и 60 лет: мнение фэшн-эксперта

Собираешься носить мини-юбки после 40? Это большая ошибка!

VOICE
«Энфилдский полтергейст»: история самого задокументированного проявления паранормального «Энфилдский полтергейст»: история самого задокументированного проявления паранормального

Эта мистическая история началась в августе 1977 года в обычном районе Лондона

VOICE
Не так уж просто! 5 нюансов с выбором модных джинсов — опасные случаи, когда они портят образ Не так уж просто! 5 нюансов с выбором модных джинсов — опасные случаи, когда они портят образ

Казалось бы, что может быть проще покупки денима?

VOICE
Как сохранить отношения при переезде в другую страну Как сохранить отношения при переезде в другую страну

С чем сталкиваются партнеры и как сохранить отношения после переезда

Psychologies
Дон Педро. Из Бразилии Дон Педро. Из Бразилии

Независимость Бразилии тесно связана с принцем доном Педро

Дилетант
Как выбрать пленочную камеру? Бренды СССР хорошие? Инструкция Как выбрать пленочную камеру? Бренды СССР хорошие? Инструкция

Если вы когда-то мечтали стать художником — начните фотографировать!

ТехИнсайдер
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
Испуг, страх, тревога и тревожность: чем они отличаются? Испуг, страх, тревога и тревожность: чем они отличаются?

Что отличает испуг и страх? Как отличить здоровую тревогу от нездоровой?

Psychologies
После долгой реставрации в Санкт-Петербурге открывается Белый зал Фонтанного дома — о легендарном месте размышляет Сергей Николаевич После долгой реставрации в Санкт-Петербурге открывается Белый зал Фонтанного дома — о легендарном месте размышляет Сергей Николаевич

Чем так значим Белый зал в Шереметьевском дворце?

СНОБ
Имена и судьбы Имена и судьбы

В мире, где нужно все время бежать, мы не успеваем оглядываться

Новый очаг
Андрей Рыженков: «Они сделали себе имя и не видят смысла делиться с работодателем» Андрей Рыженков: «Они сделали себе имя и не видят смысла делиться с работодателем»

Люди и бизнес быстро отреагировали на сдвиги в экономике

РБК
Как человечество закурило: международная история одной зависимости Как человечество закурило: международная история одной зависимости

Как же мы закурили — и когда?

Правила жизни
Совсем как девочка: почему наши матери так боятся старости Совсем как девочка: почему наши матери так боятся старости

Страх старости — один из самых сильных для современных женщин

Psychologies
«Его прогнали, но он России еще понадобится!» «Его прогнали, но он России еще понадобится!»

О судьбе русского реформатора Александра Васильевича Кривошеина

Наука
Как болят почки. Главные симптомы и отличия от боли в пояснице Как болят почки. Главные симптомы и отличия от боли в пояснице

Проблемы с почками могут быть вызваны заболеванием или повреждением этого органа

Лиза
Любите хлеб? Любите и тостер мыть! Эффективный способ избавления от нагара и крошек Любите хлеб? Любите и тостер мыть! Эффективный способ избавления от нагара и крошек

Рассказываем, как правильно мыть тостер!

ТехИнсайдер
5 теорий большого взрыва мозга 5 теорий большого взрыва мозга

Если кажется, что вот-вот сойдешь с ума, надо занять разум чем-то более безумным

Men Today
Открыть в приложении