Nvidia и Lockheed Martin планируют бороться с лесными пожарами с помощью искусственного интеллекта. Вот как

Пожарные приступают к борьбе с пожаром Дикси в Калифорнии в августе.

Одним из самых серьезных последствий климатического кризиса, которые пока ощущаются в США, является рост числа и интенсивности лесных пожаров, которые прокатываются по западным штатам, нанося ущерб на миллиарды долларов и заставляя людей покидать свои дома. По мере усиления пожаров потребуются новые инструменты и методы, чтобы держать их под контролем.

Эту проблему совместно решают чипмейкер Nvidia и аэрокосмический гигант Lockheed Martin, о чем компании объявили во вторник на конференции Nvidia GTC. Компании сотрудничают с Лесной службой США и Отделом по предотвращению и контролю пожаров штата Колорадо, чтобы понять проблемы борьбы с лесными пожарами, а также создать инструменты, необходимые для более эффективной работы.

До сих пор понимание того, как распространяются лесные пожары, основывалось на ручной работе с данными и методах, которые не менялись с 1970-х годов. "Это было созрело для автоматизации", - сказал на брифинге Джастин Тейлор, вице-президент по искусственному интеллекту компании Lockheed Martin, объясняя, как компании остановились на лесных пожарах в качестве проблемы, на решение которой они хотели направить свои совместные ресурсы. "Это просто оказалось действительно подходящей проблемой, над которой мы могли бы работать вместе и быстро оказать влияние".

Неотъемлемой частью их партнерства станет новая лаборатория ИИ в Кремниевой долине, где они объединят программное обеспечение Lockheed для зондирования в реальном времени и возможности ИИ с аппаратным обеспечением Nvidia и платформой Omniverse для прогнозирования распространения пожаров.

Omniverse использует суперкомпьютерные мощности и графический опыт Nvidia, чтобы позволить людям визуализировать и моделировать виртуальные миры. Это могут быть декорации фильмов со спецэффектами или автомобильные заводы, на которых создаются транспортные средства, но в данном случае платформа Omniverse может использовать данные для моделирования вероятного распространения пожара, включая то, как он будет двигаться по разным местностям и с какой скоростью.

Предсказать путь лесного пожара, который может измениться в считанные минуты, - чрезвычайно сложная задача. Чтобы сделать это как можно точнее, программное обеспечение должно учитывать данные о топографии, топливе (то, что на самом деле горит), направлении ветра, скорости ветра и данные о местонахождении пожара в режиме реального времени. Все это складывается в сложное математическое уравнение, которое Nvidia и Lockheed обучили рассчитывать свою модель ИИ.

В результате, по словам Тейлора, получилась "впечатляющая визуализация для представления реальному сообществу пожарных, чтобы они могли наглядно увидеть и очень быстро отследить, что, по нашему мнению, произойдет, что происходит и что мы хотели бы видеть, чтобы произошло для устранения пожара".

В последние годы лесные пожары стали более интенсивной и широкомасштабной угрозой на западе США. По прогнозам Accuweather, экономический ущерб от сезона лесных пожаров 2021 года в США может составить от 70 до 90 миллиардов долларов, причем более половины этой суммы придется только на Калифорнию. Национальный межведомственный пожарный центр насчитал в этом году более 48 000 пожаров, в результате которых сгорело более 6 миллионов акров.

В видеоролике, показанном на брифинге, было показано фотореалистичное распространение огня по холмистой местности с использованием данных о пожаре на пике Камерон в Колорадо в августе. Именно это смогут увидеть пожарные, планируя, как опередить огонь и предотвратить его дальнейшее распространение.

Существует множество способов просмотра визуализации, сказал Рев Лебаредиан, вице-президент Nvidia по Omniverse. Это может быть 2D-экран, гарнитура виртуальной реальности, AR с помощью чего-то вроде HoloLens от Microsoft или масштабная модель ландшафта на столе, вокруг которого могут стоять люди.

На данный момент модель ИИ была обучена и протестирована на симуляторах исторических пожаров с многообещающими результатами по скорости и точности по сравнению с существующими методами, утверждают компании. Чтобы проверить эффективность алгоритма, они поставили перед ним задачу предсказать распространение пожара, а затем визуально сравнить его с реальными данными.

Есть некоторые ограничения, связанные с тем, как быстро появляются новые данные (включая изменения на картах или обновленные измерения скорости ветра), но в целом алгоритм все еще способен оказывать "значительное влияние", сказал Тейлор, который надеется, что со временем они смогут использовать больше источников данных.

Они также продолжат тестировать ИИ в лаборатории с течением времени, а также рассмотрят возможность обучения ИИ управлению ресурсами, чтобы определить, как лучше использовать ретарданты и авиационные платформы, в чем Lockheed также имеет большой опыт работы.

В настоящее время партнерство осуществляется с Лесной службой США и агентством по предотвращению пожаров в Колорадо, но Тейлор говорит, что лаборатория "должна стать своего рода центром для сообщества специалистов по борьбе с лесными пожарами". Он надеется, что технология будет применяться сначала в населенных пунктах США, а затем и во всем мире. По словам Лебаредиана, снижение стоимости вычислительной мощности и способность Nvidia выполнять интенсивные вычисления в облаке дают компании возможность в конечном итоге поделиться технологией с малыми и развивающимися странами, которые иначе не могли бы себе этого позволить.

Но, добавил он, важно сначала усовершенствовать технологию, а также завоевать доверие к ней в пожарном сообществе. Некоторые оптимистично смотрят на способность ИИ решить эту проблему, в то время как другие "естественно скептичны", сказал Тейлор.

"Именно поэтому мы смогли сосредоточить нашу деятельность на том, чтобы показать, что мы можем сделать сегодня, показать им, как это сравнивается, и пока что это не вызывает ничего, кроме восторга", - добавил он.