تجارت‌نیوز گزارش می‌دهد:
علم در خدمت نجات جنگل ها/هوش مصنوعی آتش‌سوزی‌ها را مهار می کند
تابستان امسال، هوش مصنوعی برای مقابله با چالش رو به رشد آتش‌سوزی‌های جنگلی که با تغییرات اقلیمی شدت گرفته‌اند، در مناطق مختلف جهان به کار گرفته شدند.
صالح سپهری‌فر: به گزارش تجارت‌نیوز ، در بسیاری از نقاط دنیا، آتش‌نشان‌ها و استارتاپ‌ها از دوربین‌های مجهز به هوش مصنوعی برای پایش علائم دود در آسمان استفاده می‌کنند.
در همین زمینه، یک استارتاپ آلمانی در حال ساختن مجموعه‌ای از ماهواره‌ها برای تشخیص آتش‌سوزی‌ها با بهره‌گیری از تصاویر فضایی است. مایکروسافت نیز از مدل‌های هوش مصنوعی برای پیش‌بینی مکان‌های احتمالی آتش‌سوزی‌های بعدی استفاده می‌کند.
با افزایش آمار و نیز و تشدید آتش‌سوزی‌های جنگلی، همزمان با پدیده گرمایش جهانی، آتش‌نشانان، شرکت‌های خدمات عمومی و دولت‌ها در تلاش هستند که با بهره‌گیری از جدیدترین فناوری‌های هوش مصنوعی بتوانند قدرتمندتر از شعله‌های آتش وارد میدان شوند.
همزمان که ماموران آتش‌نشانی و نیروهای امدادی امیدوارند هوش مصنوعی بتواند به آنها کمک کند و باری از روی دوش‌شان بردارد، کسب اطمینان از درستی عملکرد این فناوری‌های جدید و البته بهبود عملکردشان بسیار ضروری خواهد بود.
سامانه‌هایی برای پایش دود
امسال تابستان مهم‌ترین سازمان آتش‌نشانی کالیفرنیا اقدام به آزمایش یک سامانه مبتنی بر هوش مصنوعی کرد که با بررسی تصاویر دریافتی از هزار نقطه مرتفع کوهستانی، به دنبال نشانه‌های دود می گردد. این سامانه هم اکنون در حال گسترش در سراسر این ایالت است.
این سامانه به شکلی طراحی شده تا موارد مشکوک به دود و آتش‌سوزی را پیدا کند و به مراکز فرماندهی اضطراری هشدار دهد. در گام بعدی نیز کارکنان به بررسی این موضوع می‌پردازند که آیا تصویر دیده شده واقعاً دود است یا نه.
فیلیپ سلگو، رئیس اطلاعات اداره جنگل‌داری و آتش‌نشانی کالیفرنیا می‌گوید: «جذابیت موضوع در این است که یک هشدار بلافاصله روی نمایشگر ظاهر می‌شود و کارشناسان می‌توانند آن هشدار و تصاویر مربوطه را بازبینی کنند و تعیین کنند که آیا نیاز است تیمی اعزام شود یا خیر.»
این دوربین‌ها در واقع بخشی از شبکه‌ای هستند که قبلاً کارمندان باید به طور مستقیم بر تصاویر تک‌تک آنها نظارت می‌کردند. حالا این دوربین‌ها حجم زیادی داده را برای پردازش توسط سیستم هوش مصنوعی فراهم می‌کنند.
اگرچه همچنان یک کارشناس باید وجود دود را تأیید کنند، اما این سامانه به کاهش خستگی کارکنانی که معمولاً چندین صفحه و دوربین را همزمان نظارت می‌کنند، کمک می‌کند و به آنها فقط در صورتی که احتمال آتش یا دود وجود دارد، هشدار می‌دهد.
این سامانه تاکنون بسیار سودمند واقع شده است. سرپرست یک تیم آتش‌نشانی در نیمه شب هشدار دود دریافت کرد، آن را از طریق تلفن همراهش تأیید کرد، و با مرکز فرماندهی در سن دیگو تماس گرفت تا نیروهای امدادی را به منطقه دور افتاده اعزام کند. کارشناسان می‌گویند اگر هشدار داده نمی‌شد، آتش بسیار بزرگ‌تر می‌شد زیرا احتمالاً تا صبح روز بعد هم کسی متوجه آن نمی‌شد.
استارتاپ سانفرانسیسکویی پانو آی‌آی (Pano AI) نیز رویکرد مشابهی دارد و دوربین‌ها را روی برج‌های تلفن همراه نصب می‌کند تا به دنبال دود بگردند. آتش‌نشانی‌ها، شرکت‌های خدمات عمومی و مجتمع‌های اسکی از جمله مشتریان این استارتاپ هستند. این دوربین‌ها از یادگیری ماشینی بینایی رایانه‌ای که نوعی هوش مصنوعی است، استفاده می‌کنند.
مدیرعامل این استارتاپ می‌گوید: «این سامانه به شکلی بسیار دقیق برای تشخیص دود آموزش دیده‌اند.» البته در نهایت، این تصاویر با تصاویر دریافتی از ماهواره‌های دولتی هواشناسی که نقاط پرحرارت روی سطح زمین را نشان می‌دهند و نیز سایر منابع داده‌ای مثل پست‌های رسانه‌های اجتماعی ترکیب می‌شوند.
این فناوری مشکل اصلی شیوه سنتی تشخیص آتش‌سوزی‌های جنگلی را که متکی بر تماس‌های ۹۱۱ مردم عادی است و نیاز به تأیید کارکنان مرکز فرماندهی، قبل از اعزام تیم‌ها و هواپیماهای آب‌پاش دارد، حل می‌کند.
مدیرعامل استارتاپ پانو آی‌آی می‌گوید: «به طور کلی تنها یکی از هر ۲۰ تماس ۹۱۱ واقعاً مربوط به آتش‌سوزی جنگلی است. حتی در فصل آتش‌سوزی نیز شاید آنچه به عنوان دود آتش شناسایی شده، در واقع ابر یا مه یا حتی دود ناشی از کباب درست کردن چند نفر باشد!»
خروجی سامانه پانو آی‌آی همچنان به تأیید نهایی انسان نیاز دارند. کارشناس مربوطه تصاویر مربوط به یک بازه زمانی دوربین را بررسی می‌کند تا مطمئن شوند واقعاً دود در حال بالا رفتن است.»
لری بکدال، معاون ارشد تحویل انرژی در شرکت برق پورتلند جنرال الکتریک که بزرگ‌ترین شرکت خدمات عمومی اورگن و مشتری پانو آی‌آی است می‌گوید: «فناوری در حال تبدیل شدن به گزینه‌ای ضروری برای مبارزه با آتش‌سوزی‌های جنگلی است.»
گاهی اوقات آغاز آتش‌سوزی‌های جنگلی به خاطر خطوط برق روی می‌دهد. برای مثال، قطع شدن شاخه درختان و افتادن آنها روی سیم‌های برق می‌تواند موجب قطع این سیم‌ها، ایجاد جرقه و آتش‌سوزی شود.
شرکت پی‌جی‌ئی (PGE) که برق ۵۱ شهر اورگن در ایالات متحده را تأمین می‌کند، ۲۶ دوربین پانو آی‌آی را مورد استفاده قرار می‌دهد. این دوربین‌ها به سرعت بخشیدن به پاسخ و هماهنگی با خدمات اضطراری کمک چشمگیری کرده‌اند.
پیش از این، آتش‌نشانی‌ها دنبال دود و نشانه‌های دیگر آتش‌سوزی می‌گشتند، بدون اینکه دقیقاً بدانند کجا هستند. اکنون دوربین‌ها به تشخیص سریع‌تر آتش‌سوزی‌ها و اعزام تیم‌های زمینی در زمان کوتاه‌تر کمک می‌کنند که تا دو ساعت زمان پاسخ را کاهش می‌دهد. گفتنی است دو ساعت واکنش سریع‌تر به آتش‌سوزی می‌تواند به معنای کاهش قابل‌توجه سرعت گسترش و نیز مساحت کمتری منطقه دچار حریق باشد.
توسعه فناوری‌هایی علیه آتش در مایکروسافت
خوان لاویستا فرس، مدیر ارشد علم داده مایکروسافت می‌گوید: «تشخیص دود آتش‌سوزی‌ها به وسیله هوش مصنوعی نسبتاً آسان است.» او می‌گوید: «نکته مهم ماجرا این است که باید تعداد کافی دوربین در مکان‌های کافی وجود داشته باشد.»
تیم فرس در مایکروسافت مدل‌های هوش مصنوعی را برای پیش‌بینی مکان‌های احتمالی شروع آتش‌سوزی توسعه داده است. تیم مایکروسافت مدل هوش مصنوعی را با داده‌های متنوعی مثل نقشه‌های مناطقی که قبلاً دچار آتش‌سوزی شدند و همچنین داده‌های اقلیمی و مکانی آموزش دادند.
محدودیت‌های سامانه مایکروسافت
این سامانه محدودیت‌هایی هم دارد. برای مثال، نمی‌تواند رویدادهای تصادفی مثل صاعقه را پیش‌بینی کند. اما می‌تواند داده‌های تاریخی آب و هوا و اقلیم را غربال کند تا الگوهایی مثل مناطقی که معمولاً خشک‌تر هستند را شناسایی کند.
مدیر ارشد علم داده مایکروسافت می‌گوید: «الگوریتم همه چیز را به طور کامل درست پیش‌بینی نمی‌کند. اما می‌تواند یک نقشه احتمالاتی بر اساس آنچه در گذشته اتفاق افتاده بسازد.» او می‌گوید این فناوری که مایکروسافت قصد دارد آن را به عنوان ابزار متن‌باز ارائه دهد، می‌تواند به نیروهای امدادی که نمی‌دانند منابع محدود خود را در کجا متمرکز کنند، کمک کند.
راه‌حل فضایی برای آتش
یک شرکت دیگر به دنبال راه حلی در آسمان‌هاست. استارتاپ آلمانی اوروراتک (OroraTech) تصاویر ماهواره‌ای را با هوش مصنوعی تجزیه و تحلیل می‌کند. اوروراتک با بهره‌گیری از پیشرفت‌ها در فناوری دوربین، ماهواره و هوش مصنوعی، دو ماهواره کوچک حدود اندازه یک جعبه کفش در مدار پایین زمین، حدود ۵۵۰ کیلومتر بالاتر از سطح زمین قرار داده و قصد دارد سال آینده ۸ ماهواره دیگر و در نهایت ۱۰۰ ماهواره را به فضا پرتاب کند.
هنگامی که آتش‌سوزی‌های وسیعی مرکز شیلی را در بر گرفتند، به دلیل محدودیت‌های مربوط به پرواز پهپاد در شب، امکان استفاده از تصاویر پهپادی وجود نداشت. در مقابل، اوروراتک تصاویر حرارتی دریافتی از ماهواره‌های خود را ارائه کرد.
هفته‌ها پس از پرتاب دومین ماهواره اوروراتک، این سامانه توانست آتشی نزدیک کگ ریور در شمال آلبرتا (کانادا) را تشخیص دهد که شعله‌های آن امسال قسمت‌های دورافتاده جنگل بورئال را بارها در بر گرفته بود.
توماس گروبلر مدیرعامل اوروراتک می‌گوید: «الگوریتم‌های بسیار کارآمدی روی ماهواره وجود دارد تا حتی سریع‌تر آتش‌سوزی‌ها را تشخیص دهد.»
این هوش مصنوعی پوشش گیاهی و میزان رطوبت را نیز در نظر می‌گیرد تا شعله‌هایی را که می‌توانند منجر به آتش‌سوزی‌های ویرانگر شوند، به سرعت شناسایی کند.
این فناوری می‌تواند به سازمان‌های آتش‌نشانی که با کمبود نیرو مواجه هستند، کمک کند منابع محدود خود را بر روی آتش‌سوزی‌هایی متمرکز کنند که پتانسیل وارد کردن بیشترین خسارت را دارند.
گروبلر می‌گوید: «چون دقیقاً می‌دانیم آتش‌ها کجا هستند، می‌توانیم ببینیم چگونه گسترش می‌یابند. پس می‌توانیم بگوییم کدام آتش فردا به آتش بزرگی تبدیل می‌شود و کدام خودبه‌خود خاموش می‌شود.»
نظرات