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

Как ученые исследуют свойства материи на суперкомпьютерах Как ученые исследуют свойства материи на суперкомпьютерах

Глобальная цель — решение задач по построению корреляций структура-свойство

Наука
Выбираем лучший алкоголь времен СССР Выбираем лучший алкоголь времен СССР

Точки консенсуса в СССР: алкогольные напитки, знакомые всем

Maxim
Мир экзопланет: как на орбитах у других солнц были открыты «непланеты» Мир экзопланет: как на орбитах у других солнц были открыты «непланеты»

О том, как обнаруживаются экзопланеты и какими они бывают

Наука и техника
Как установить мелодию на звонок в смартфоне Android? Как установить мелодию на звонок в смартфоне Android?

Вам до чертиков надоел стандартный рингтон смартфона? Пришло время его сменить!

CHIP
Вес на месте Вес на месте

Стратегии двигательной активности во имя сохранения лучшей формы

Afternoon Seasons of life
Ученые из Великобритании рассказали, как проходить 10 тыс. шагов в день, чтобы получить максимум пользы Ученые из Великобритании рассказали, как проходить 10 тыс. шагов в день, чтобы получить максимум пользы

Есть ли какой-то специальный способ ходить, как мы должны это делать?

Inc.

История выражения "Голодающее Поволжье" уходит корнями в 1920-е

ТехИнсайдер
Разделенные временем Разделенные временем

Что такое конфликт поколений?

Новый очаг
Танцовщицы эротического театра Crave рассказали о своей работе Танцовщицы эротического театра Crave рассказали о своей работе

MAXIM встретился с танцовщицами театра Crave и задал откровенные вопросы

Maxim
Тайный план Гельмута Коля Тайный план Гельмута Коля

26 ноября 1989 года в маленьком местечке в Пфальце вершилась история

Дилетант
«Неловко вышло!»: Меган Маркл снялась в сцене с оральным сексом в машине «Неловко вышло!»: Меган Маркл снялась в сцене с оральным сексом в машине

Как Меган Маркл начинала карьеру?

VOICE
5 супермодных моделей осенней обуви, которые тебе могут не подойти — разбираемся почему 5 супермодных моделей осенней обуви, которые тебе могут не подойти — разбираемся почему

С обувными трендами шутки плохи

VOICE
Древний бронированный червь подарил ученым подсказки о событиях, спровоцировавших Древний бронированный червь подарил ученым подсказки о событиях, спровоцировавших

Исследователи обнаружили предка брахиопод, мшанок и форонид

ТехИнсайдер
«Норд-Ост»: 20 лет спустя — как живут близкие жертв теракта «Норд-Ост»: 20 лет спустя — как живут близкие жертв теракта

Истории людей, которые лишились близких в ужасной трагедии на Дубровке

Psychologies
4 вредные привычки, которые, как подтверждают исследования, медленно разрушают здоровье 4 вредные привычки, которые, как подтверждают исследования, медленно разрушают здоровье

Привычки, которые могут стать смертельными, если их не контролировать

Inc.
Тося Чайкина Тося Чайкина

Почему Тося Чайкина не стремится к популярности?

ЖАРА Magazine
Индия Индия

Есть ли у Индии постоянные союзники — или только постоянные интересы?

Правила жизни
Ученые доказали, что телепортация реальна Ученые доказали, что телепортация реальна

Эйнштейн, ты был не прав!

Maxim
Всеобщее избирательное право снижает политическое насилие Всеобщее избирательное право снижает политическое насилие

Расширение избирательных прав снижает политическое насилие

ТехИнсайдер
Лекарь-столетник или алоэ вера: как использовать гель растения для поддержания красоты и здоровья Лекарь-столетник или алоэ вера: как использовать гель растения для поддержания красоты и здоровья

Как пользоваться гелем алоэ

ТехИнсайдер
«Чувствую полную гармонию…» История болезни Достоевского «Чувствую полную гармонию…» История болезни Достоевского

Почему тайну личности Достоевского способен постичь только врач?

Наука и жизнь
Нейросеть за несколько часов ускорила алгоритм, над которым математики работали столетиями Нейросеть за несколько часов ускорила алгоритм, над которым математики работали столетиями

ИИ может найти более быстрые алгоритмы для решения задачи умножения матриц

ТехИнсайдер
Очень страшные истории: Очень страшные истории:

Cтеклянный глаз разрушенного завода блестит на солнце

VOICE
Очень страшные истории: Очень страшные истории:

Проникновенный и страшный рассказ о сверхопеке от Анастасии Шалунковой

VOICE
Гибрид двух разошедшихся 10 миллионов лет назад видов птиц унаследовал облик матери и песню отца Гибрид двух разошедшихся 10 миллионов лет назад видов птиц унаследовал облик матери и песню отца

Гибрид между двумя видами птиц, предок которых жил 10 миллионов лет назад

N+1
10 самых скверных женских вопросов на первом свидании 10 самых скверных женских вопросов на первом свидании

Иногда лучше мычать, чем говорить: самый страшный опыт знакомств.

Maxim
Сейчас! Или никогда? Сейчас! Или никогда?

Зачем нам надо осознать, что такое антропоцен, гиперобъект и постгуманизм?

Собака.ru
Самые интересные конкурсы на корпоратив: эти игры понравятся всем! Самые интересные конкурсы на корпоратив: эти игры понравятся всем!

Развлечения для всей компании на корпоратив

ТехИнсайдер
Почему каждой женщине старше 40 нужно масло для кутикулы: мнение экспертов Почему каждой женщине старше 40 нужно масло для кутикулы: мнение экспертов

Хочешь, чтобы ногти росли быстрее и выглядели здоровыми?

VOICE
Арктическая экспедиция: кто и зачем развивает туризм на Таймыре Арктическая экспедиция: кто и зачем развивает туризм на Таймыре

Зачем на Таймыре строить отели, создавать круизы и проводить экспедиции?

Forbes
Открыть в приложении