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

«Не делайте больших перерывов в умственной работе» «Не делайте больших перерывов в умственной работе»

Самые яркие цитаты легендарной исследовательницы мозга Натальи Бехтеревой

Наука
Новые древние: карликовый титанозавр, длинношеий серпентизухопс и гигантская выдра Новые древние: карликовый титанозавр, длинношеий серпентизухопс и гигантская выдра

Бог из тумана, затаившийся зауроподоморф и другие новые доисторические существа

N+1
Лавка древностей Лавка древностей

Дары Чижевского подворья, большой шлем «англосаксов» и мезозавр из Уругвая

Знание – сила
Брат мой, враг мой: почему враждуют братья и сестры? Брат мой, враг мой: почему враждуют братья и сестры?

Разобраться в сложных отношениях сиблингов поможет аналитик Генри Абрамович

Psychologies
Жить интересно Жить интересно

О том, как можно найти решение, оглянувшись в прошлое

Вокруг света
Моли не место в квартире: 6 лайфхаков для борьбы с пожирателями одежды Моли не место в квартире: 6 лайфхаков для борьбы с пожирателями одежды

К счастью, от моли легко избавиться, если знать парочку хитрых трюков

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

Что вообще такое ретро движение планет и что происходит с людьми в этот период

ТехИнсайдер
«Дочь недостаточно красива»: как отношение отца влияет на нашу самооценку «Дочь недостаточно красива»: как отношение отца влияет на нашу самооценку

Как неразрешенный конфликт с родителем может влиять на нас во взрослом возрасте

Psychologies

Что значит "стареть с достоинством"?

VOICE
Звёздная болезнь Звёздная болезнь

Почему появляются сосудистые звёздочки и как с ними справляться?

Новый очаг
Шесть мифов о диагностике Шесть мифов о диагностике

Исследования, которые не всегда эффективны при диагностике заболеваний

Здоровье
Славянский Хэллоуин — что это за праздник и как правильно его отмечать Славянский Хэллоуин — что это за праздник и как правильно его отмечать

Славяне тоже отмечали переход от осени к зиме: эту ночь называли Велесовой

VOICE
Без головной боли и похмелья: 5 идей безалкогольных напитков на Новый год Без головной боли и похмелья: 5 идей безалкогольных напитков на Новый год

Безалкогольные варианты коктейлей для тех, кто предпочитает забыть о похмелье

ТехИнсайдер
«Инопланетянин» с болота Целау «Инопланетянин» с болота Целау

Каждая капля воды населена своими специфическими существами

Наука и жизнь
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
В ограбленном погребении знатной сакской женщины нашли бляшки из ископаемых моллюсков В ограбленном погребении знатной сакской женщины нашли бляшки из ископаемых моллюсков

Среди артефактов оказались и предметы из золота

N+1
Лидер, кризис и команда: интервью с управляющим директором группы компаний «Летим» Александрой Борисовой Лидер, кризис и команда: интервью с управляющим директором группы компаний «Летим» Александрой Борисовой

Александра Борисова — о том, способен ли кризис помочь стать сильнее

СНОБ
Вкус страсти Вкус страсти

Любовный эликсир можно приготовить из самых обычных продуктов

Добрые советы
Болезнь Бехтерева — новая эпидемия: как не пропустить первые симптомы Болезнь Бехтерева — новая эпидемия: как не пропустить первые симптомы

Как распознать аксиальный спондилоартрит?

Psychologies
Что будет с кожей, если отказаться от сахара, соли и алкоголя Что будет с кожей, если отказаться от сахара, соли и алкоголя

Стоит ли забыть про привычное питание ради красоты?

Лиза
Берлинская стена / антифашистский вал Берлинская стена / антифашистский вал

Казалось, что Берлинская стена будет стоять вечно

Дилетант
Александр Семчев: Александр Семчев:

Александр Семчев поделился новостями о своей актерской карьере и жизни

Караван историй
Правило чайной ложки Правило чайной ложки

Переборщив с косметикой, легко создать себе неприятности

Добрые советы
Как поражение Германии в Сталинградской битве перевернуло Вторую мировую войну Как поражение Германии в Сталинградской битве перевернуло Вторую мировую войну

Решение Гитлера в 1942 году атаковать Сталинград оказалось разрушительным

ТехИнсайдер
Экспресс Экспресс

Как проходили съемки фильма «Экспресс» в Карачаево-Черкесии

Собака.ru
Ученые из Великобритании выяснили, что вегетарианцы чаще страдают от депрессии. Но дело не в питании Ученые из Великобритании выяснили, что вегетарианцы чаще страдают от депрессии. Но дело не в питании

Исследователи установили, что вегетарианцы чаще мясоедов страдают от депрессии

Inc.
Физически сильные мира сего Физически сильные мира сего

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

Men Today
Френч или стилеты: о каких чертах характера говорит твой маникюр Френч или стилеты: о каких чертах характера говорит твой маникюр

Если ты думаешь, что руки выдают только твой возраст, то ошибаешься

VOICE
Ученые доказали, что телепортация реальна Ученые доказали, что телепортация реальна

Эйнштейн, ты был не прав!

Maxim
Открыть в приложении