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

Глобальное потепление пока не остановить-2 Глобальное потепление пока не остановить-2

Государства вообще-то умеют договариваться, но сейчас дело идет к авралу

Наука
Воспитание в начале третьего тысячелетия Воспитание в начале третьего тысячелетия

Как воспитывать и как образовывать, «чтобы не было мучительно больно»

Наука
БИНТИ БИНТИ

Кто лучше слышит, как суша становится суше и как добыть стройматериал из воздуха

Наука и жизнь
Как человечество закурило: международная история одной зависимости Как человечество закурило: международная история одной зависимости

Как же мы закурили — и когда?

Правила жизни
«Нецелесообразная» закупка «Нецелесообразная» закупка

Как и почему писатель и поэт Константин Симонов не смог купить автомобиль

Дилетант
Зараза к заразе не липнет: почему вероятность одновременного заражения сразу двумя вирусами чрезвычайно мала? Зараза к заразе не липнет: почему вероятность одновременного заражения сразу двумя вирусами чрезвычайно мала?

Почему два вируса не могут ужиться в одном организме?

ТехИнсайдер
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
Тося Чайкина Тося Чайкина

Почему Тося Чайкина не стремится к популярности?

ЖАРА Magazine
Как перестать мучиться вопросом «Что скажут люди?»: 9 шагов Как перестать мучиться вопросом «Что скажут люди?»: 9 шагов

Как изменить отношение к чужому мнению?

Psychologies
Почему дети садятся на диеты и морят себя голодом: последствия пищевых расстройств Почему дети садятся на диеты и морят себя голодом: последствия пищевых расстройств

Отрывки из книги психолога Жени Доновой «Пищевой монстр»

ТехИнсайдер
4 признака того, что мозг стареет раньше тебя 4 признака того, что мозг стареет раньше тебя

Можно ли заметить, что мозг торопится стареть, и можно ли это исправить?

Лиза
«Я не мог остановиться»: история трагедии в Амитивилле, о которой сняли столько фильмов ужасов «Я не мог остановиться»: история трагедии в Амитивилле, о которой сняли столько фильмов ужасов

Рональд Джозеф Дефео-младший убил отца, мать, двух сестер и двух братьев

VOICE
«Не знаю, что будет завтра» «Не знаю, что будет завтра»

Как победить страх неизвестности

Лиза
«Ей сложно конкурировать»: Меган Маркл посоветовали создать собственный бренд, основанный не на жалобах «Ей сложно конкурировать»: Меган Маркл посоветовали создать собственный бренд, основанный не на жалобах

Биограф намекнула Меган Маркл, что ей пора перестать жаловаться

VOICE
Секреты профессии Секреты профессии

Один день из жизни телеведущей

Лиза
Образ жизни Образ жизни

Архитектор и дизайнер Аня Дружинина показывает дачу с садом

Собака.ru
10 мужских недостатков, которые на самом деле достоинства 10 мужских недостатков, которые на самом деле достоинства

Иногда полезно взглянуть на недостатки немного другими глазами

VOICE
Азиатские сообщества в Москве Азиатские сообщества в Москве

Азиатские коммьюнити: быт, страх и надежды их представителей

Правила жизни
После инсульта в детстве правое полушарие берет на себя языковые функции левого После инсульта в детстве правое полушарие берет на себя языковые функции левого

Мозг младенцев способен гибко перестраиваться в случае травмы

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

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

Лиза
Счастливый финал Счастливый финал

ОK! побывал на съемочной площадке фильма «Бывшие. Happy End»

OK!
Синдром «блестящего объекта»: когда переключаться на новые задачи — вредно Синдром «блестящего объекта»: когда переключаться на новые задачи — вредно

Как понять, что у вас синдром «блестящего объекта»

Psychologies
Самый простой способ сделать духи своими руками! Самый простой способ сделать духи своими руками!

Как сделать свой уникальный аромат с использованием доступных ингредиентов

ТехИнсайдер
82-летняя писательница Анни Эрно стала лауреатом Нобелевской премии. Прочитайте главу из ее книги об аборте 82-летняя писательница Анни Эрно стала лауреатом Нобелевской премии. Прочитайте главу из ее книги об аборте

В чем особенность романов французской писательницы Анни Эрно?

Psychologies
В счастливое будущее без хлама: 7 вещей, от которых вам следует избавиться перед Новым годом В счастливое будущее без хлама: 7 вещей, от которых вам следует избавиться перед Новым годом

Избавившись от хлама, вы освободите место для более нужных и новых вещей!

ТехИнсайдер
Как подобрать верхнюю одежду на разную погоду: раз и навсегда разбираемся в температурном режиме вещей Как подобрать верхнюю одежду на разную погоду: раз и навсегда разбираемся в температурном режиме вещей

Шпаргалка, с помощью которой тоже больше не ошибемся с выбором верхней одежды

VOICE
Как понять, что нравишься коллеге по работе Как понять, что нравишься коллеге по работе

Как распознать признаки симпатии от женатых и холостых коллег?

Psychologies
9 книг о нацистской Германии 9 книг о нацистской Германии

Книги, авторы которых пытались осмыслить историю Третьего рейха

СНОБ
Пирамида эмоционального интеллекта: как научиться понимать свои и чужие чувства Пирамида эмоционального интеллекта: как научиться понимать свои и чужие чувства

Как развить эмоциональный интеллект, по каким признакам определить уровень EQ

Forbes
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
Открыть в приложении