هوش مصنوعی به کمک آتش نشان‌ها می‌آید

به گزارش موبوایران، دانشجویان دانشگاه استنفورد به CAL FIRE کمک می کنند تا با استفاده از علم داده و روش های هوش مصنوعی آتش سوزی را پیش بینی و کنترل کنند.

در طول فصل آتش سوزی، مردم کالیفرنیا با آسمان نارنجی و قرمز بسیار آشنا شده اند، این آتش سوزی کیفیت هوا را وخیم کرد و در برخی موارد، ویرانی عظیمی را در سطح جامعه به همراه داشت. اما آنچه برخی از مردم ممکن است متوجه آن نباشند این است که راه حل پیشگیری و جلوگیری از آتش سوزی بسیار مهم‌تر از خاموش کردن آتش و قطع درختان است. به عنوان بخشی از پروژه هکتون بزرگ زمین ۲۰۲۰، پروژه‌های دانشجویی بسیاری به دنبال رفع برخی از این پیچیدگی‌ها است و از آن زمان تاکنون دو پروژه برای همکاری بیشتر با CAL FIRE، سازمان اصلی که به آتش سوزی‌های کالیفرنیا کمک می‌کند، انتخاب شده است.

ارائه راه حل‌های نوآورانه برای حل مشکلات

درک فونگ، مهندس ارشد تحقیقاتی و مدرس در بخش مهندسی عمران و محیط زیست می‌گوید: "هدف هکتون‌های بزرگ زمین ارائه راه حل‌های نوآورانه برای مشکلاتی است که بر سیاره ما تأثیر می‌گذارد. ما دریافتیم که مردم در مورد آتش سوزی بسیار کمتر از آب و دیگر مسائل زیست محیطی اطلاعات دارند. آتش سوزی چیزی نیست که بتوان با مشاهده تصویر یک صفحه‌ای در مورد یک پروژه پیشنهادی چیزی یاد گرفت. ما واقعاً نیاز داشتیم دانشجویان را در معرض طیف گسترده‌ای از مشکلات مربوط به آتش سوزی در مناطق وحشی، از پیش بینی تا پیشگیری، آموزش صاحبان خانه، مسائل مربوط به حقوق صاحبان سهام یا حتی پیامد‌های سیاسی قرار دهیم. "

بنابراین، فونگ به همراه همکارش مارگوت گریتسن، استاد مهندسی منابع انرژی در دانشکده زمین، انرژی و محیط زیست استنفورد، یک کلاس همراه برای ایجاد زمان بیشتر برای دانشجویان هکاون برای کار در پروژه‌های خود و همچنین یک محیط سازمان یافته برای یادگیری از بازدید متخصصان صنعت، از جمله اعضای CAL FIRE تشکیل دادند.

وی گفت: "این پروژه‌ها فقط شامل مشاهده تصاویر ماهواره‌ای و محاسبه ریاضی و کد نویسی نیستند. مسائل مربوط به مطالعات اجتماعی، مسائل پزشکی، قوانین و اخلاق و مسائل مربوط به سیاست وجود دارد که باید مورد توجه قرار گیرد. همه پروژه‌های هکتونی که ما انجام داده ایم ماهیتی بین رشته‌ای داشته اند. این‌ها مشکلات شهروندان سیاره زمین هستند. "

فونگ و گریتسن از متخصصان حوزه‌های مختلف دعوت کردند تا در پروژه‌های خود با دانشجویان همکاری کنند.

سانگ می‌گوید: "دانشجویان دانشگاه استنفورد درک می‌کنند که آتش سوزی یک مسئله چند بعدی است. این پروژه‌ها جنبه‌های جدید و ابعاد مختلف را در راه حل‌های خود دارد، زیرا آن‌ها از فکر کردن خارج از چارچوب نمی‌ترسیدند. "

دو پروژه انتخاب شده توسط CAL FIRE عبارتند از: ابزار زنده تخلیه آتش (LIFE) توسط جک سیگریست، یاش گائور و هانتر جانسون و پروژه Firesafe توسط هانا سیبر، ویلیام استینبرگن، جوانا کلیتسکه و ویل راس.

ابزار زنده تخلیه آتش

سیگریست، فارغ التحصیل کارشناسی ارشد استنفورد در رشته مهندسی محیط زیست می‌گوید: "در صورت آتش سوزی، هیچ استانداردی برای تخلیه شهر وجود ندارد، بنابراین در این پروژه سطوح مختلف آمادگی برای هر شهر تعیین شده است. "

تیم LIFE Tool از این مشکل الهام گرفت و می‌خواست جریان ترافیک را در حین تخلیه شهر شبیه سازی کند. ابزار آن‌ها که می‌تواند توسط عوامل اولیه در زمینه و توسط کمیته‌های برنامه ریزی قبل از آتش سوزی استفاده شود، محیط آتش و داده‌های محیطی را با داده‌های ترافیک و جمعیت ترکیب می‌کند تا بهترین مسیر‌های تخلیه را برای شهر‌های مختلف ارزیابی و پیشنهاد کند.

سیگرست می‌گوید: "واقعاً جالب بود که ببینم چگونه CAL FIRE زمان و تلاش زیادی را برای پروژه‌های مختلف دانشگاه صرف می‌کند و دانشجویان را به فکر حل برخی از این مشکلات می‌اندازد. این نه تنها برای مدیریت آتش سوزی، بلکه برای کمک به دانشجویان به منظور استفاده از برخی از مهارت‌هایی که ما در کلاس درس پرورش می‌دهیم مفید است. "

پروژه Firesafe

تیم پشتیبان پروژه Firesafe با انگیزه از ماهیت بین رشته‌ای عملیات آتش سوزی، داده‌های آسیب پذیری اجتماعی مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌ها (CDC) را بر روی مدل‌های گسترش آتش قرار داده تا در معرض خطرترین شهر‌ها را پیدا کنند.

داده‌های آسیب پذیری اجتماعی CDC مجموعه‌ای از متغیر‌های مختلف است که بر سلامتی افراد تأثیر می‌گذارد، از درآمد گرفته تا سن و توانایی فرد برای صحبت به زبان‌های مختلف. سیبر، دانشجوی کارشناسی ارشد در برنامه بین رشته‌ای Emmett Stanford Earth در محیط و منابع و دانشکده کارشناسی ارشد استنفورد، گفت: "این ابزار، مناطق کوچک نیم کیلومتری در نیم کیلومتری را در بر می‌گیرد و خطر سوختگی را با استفاده از تکنیک‌های هوش مصنوعی و سپس لایه‌هایی از عوامل آسیب پذیری اجتماعی انتخاب شده پیش بینی می‌کند. نتیجه نهایی برنامه‌ای است که هر آتش نشانی یا برنامه ریز واکنش می‌تواند به راحتی از آن استفاده کند. "

کال فایر و دیگر برنامه ریزان واکنش می‌توانند به طور بالقوه از این داده‌ها برای تصمیم گیری استراتژی‌های مهم استفاده کنند. به عنوان مثال، مترجمان بیشتری می‌توانند در محله‌هایی که زبان اسپانیایی زبان غالب آن‌ها است، مستقر شوند یا اتوبوس‌های بیشتر و سایر وسایل تخلیه در مناطقی که مالکیت خودرو در آن‌ها کم است، آماده باشد.

سیبر گفت: "ما بر متغیر‌هایی تمرکز می‌کنیم که مداخلات و استراتژی‌های مشخصی را می‌توان اجرا کرد. "

پروژه Firesafe نقطه کور احتمالی را لمس و به یک عامل حیاتی اشاره کرد که باید در تصمیم گیری مهم در ارزیابی خطر آتش سوزی برای جوامع مورد توجه قرار گیرد.

نگاهی به آینده آتش سوزی‌ها

سانگ گفت: "این پروژه‌ها تنها اولین گام‌ها برای نوآوری در شیوه‌های واکنش به آتش سوزینیستند. در حال حاضر، تمرکز بر همکاری بیشتر با CAL FIRE برای عملی کردن ایده‌های دانشجویان و همسویی با آن‌ها اهداف بزرگتر آژانس است. یکی از بزرگترین اهداف ما ایجاد شبیه سازی آتش است که بتواند پیش بینی کند آتش در کجا و در ۵ تا ۶ ساعت آینده چگونه پیش می‌رود. ما می‌خواهیم نرم افزاری داشته باشیم که از هوش مصنوعی برای نظارت بر دوربین‌های ماهواره‌ای و پیش بینی گسترش آتش استفاده کند. "

سانگ گفت که CAL FIRE برنامه‌هایی برای ادامه همکاری با استنفورد برای توسعه بیشتر ابزار‌های هوش مصنوعی برای ارزیابی خطر سوختگی و گسترش آتش سوزی دارد.

وی در ادامه گفت: "دانشجویان بسیار بسیار پرشور هستند. هدف آن‌ها یافتن مشکل و علت اصلی مشکلات است. آن‌ها راه حل‌هایی را برای کمک به ما ارائه می‌دهند که بسیار روشنگر هستند، زیرا زوایای مختلفی از رویکرد دارند. CAL FIRE اغلب با آتش سوزی‌های زیاد سر و کار دارد، ما دائماً بر واکنش حریق تمرکز می‌کنیم، اما دانشجویان می‌توانند از دیدگاه‌های مختلف به این موضوع نگاه کنند تا به توسعه روش‌های بهتر کمک کنند. "