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

Новое небо Новое небо

Астрономы обнаруживают в космическом прошлом массивные и зрелые галактики

Наука
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
О чем пишут научно-популярные журналы мира О чем пишут научно-популярные журналы мира

Какую информацию хранит мед и какой ущерб наносят неликвидированные скважины?

Наука и жизнь
Как свет «передает» информацию: ученые разработали оптико-цифровую систему кодирования, которую невозможно взломать Как свет «передает» информацию: ученые разработали оптико-цифровую систему кодирования, которую невозможно взломать

Уникальная оптико-цифровая система кодирования изображений и цифровых данных

ТехИнсайдер
«Общий ИИ будет умнее лауреата Нобелевской премии» «Общий ИИ будет умнее лауреата Нобелевской премии»

Визионеры — о том, как технологии изменят нашу жизнь

РБК
6 недостатков, которые притягивают уважение и любовь 6 недостатков, которые притягивают уважение и любовь

Недостатки — важная для индивидуальности часть вашей личности, как и достоинства

Psychologies
Продумать все варианты катастрофы: что стоит за страхами современного человека Продумать все варианты катастрофы: что стоит за страхами современного человека

Люди не всегда ощущали такую тревожность. Что это за голос звучит в голове?

Forbes
Памук, Сёнмез и Кича: 5 книг о Стамбуле Памук, Сёнмез и Кича: 5 книг о Стамбуле

Пять книг, которые помогут влюбиться в магический город Стамбул

СНОБ
Сьон: «Скугга-Бальдур». Мистическая история современного классика исландской литературы Сьон: «Скугга-Бальдур». Мистическая история современного классика исландской литературы

Отрывок из романа «Скугга-Бальдур», который держит в напряжении до самого конца

СНОБ
Без паники. Как справиться с тревожностью и упадническим настроением Без паники. Как справиться с тревожностью и упадническим настроением

Что такое упадническое состояние, а главное, как от него избавиться

Лиза
Новости медицины Новости медицины

Как быть счастливыми и здоровыми, почему музыка помогает после инсульта и другое

Лиза
Не курить! Как избавиться от запаха табака в доме Не курить! Как избавиться от запаха табака в доме

Запах дыма может сохраняться в течение очень долгого времени

ТехИнсайдер
Как вести себя во время панической атаки: советы специалистов Как вести себя во время панической атаки: советы специалистов

Что такое паническая атака на самом деле и как ее преодолеть?

ТехИнсайдер
Объясняем на пальцах: как выбрать крем для рук Объясняем на пальцах: как выбрать крем для рук

Как подготовить руки к предстоящим холодам?

Правила жизни
«Эта книга изменила историю нашей семьи»: как Томас Манн написал «нобелевский» роман «Эта книга изменила историю нашей семьи»: как Томас Манн написал «нобелевский» роман

Отрывок из биографии Томаса Манна, которую написал Колм Тойбин

Forbes
Топ-5 осенних бьюти-процедур: как сделать так, чтобы красота не навредила Топ-5 осенних бьюти-процедур: как сделать так, чтобы красота не навредила

Рассказываем о принципах ответственной косметологии

VOICE
Ольга Бодрова Ольга Бодрова

Актриса Ольга Бодрова — тотальный импрессионизм и затопляющая нежность

Собака.ru
Имена и судьбы Имена и судьбы

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

Новый очаг
Как узнать авангардиста. Чек-лист Как узнать авангардиста. Чек-лист

Чем авангард и авангардисты отличаются от других направлений в искусстве

СНОБ
Как легко начать заниматься спортом, чтобы потом это стало рутиной? Как легко начать заниматься спортом, чтобы потом это стало рутиной?

Несколько советов, как преодолеть себя и начать заниматься спортом

ТехИнсайдер
Бог играет в эти игры. Что доказали лауреаты Нобелевской премии по физике 2022 года Бог играет в эти игры. Что доказали лауреаты Нобелевской премии по физике 2022 года

«Квантовая телепортация» стала все чаще появляться в заголовках

N+1
Ветер перемен Ветер перемен

В современном и лёгком интерьере главную роль играют натуральные материалы

SALON-Interior
Сапог Советского Союза: краткая история кирзачей Сапог Советского Союза: краткая история кирзачей

По умению с носить сапоги и за накручивать портянки нашему народу не было равных

Maxim
Навязчивые мысли: почему они появляются и как с ними бороться Навязчивые мысли: почему они появляются и как с ними бороться

Что происходит, когда наши мысли выходят из-под контроля, и как с ними бороться

ТехИнсайдер
Александр Фадеев Александр Фадеев

Мы вспомнили об Александре Фадееве, чьих романов сейчас никто не читает

Дилетант
6 признаков того, что вы по-настоящему влюблены 6 признаков того, что вы по-настоящему влюблены

Просто симпатия или начало большого чувства?

Psychologies
«Жизнь — это диалог» «Жизнь — это диалог»

Актриса Юлия Хлынина рассказала, почему образ Нины — это зеркало поколения

OK!
Берлинская стена / антифашистский вал Берлинская стена / антифашистский вал

Казалось, что Берлинская стена будет стоять вечно

Дилетант
Сколько друзей может быть у одного человека. 10, 50, 100 или 150? Сколько друзей может быть у одного человека. 10, 50, 100 или 150?

Число Данбара — действительно ли у человека может быть только 150 друзей?

ТехИнсайдер
Как выбрать лучший цвет комнаты для себя? Полезные факты Как выбрать лучший цвет комнаты для себя? Полезные факты

Что надо учесть при покраске стен

ТехИнсайдер
Открыть в приложении