AIが高度なカメラシステムからモデルの予測まで、人間が山火事と戦うのを助けることができる方法

今月初め、容赦ない90マイルのサンタアナの風は、大きなロサンゼルスを引き裂き、20以上の命を奪い、近所を平らにし、生物多様性を破壊しました。都市のスプロール、冬の雨の不足、家の周りの過度の植生、水システムの不十分な植生、そしてもちろん、気候変動はすべて大規模な炎に貢献しました。

人間が誘発する気候変動は、1970年代以降、火傷した地域で172％増加し、その結果、熱と乾燥した空気の強化が1500年代以来最も深刻な干ばつの1つで南カリフォルニアを去りました。

「多くの温帯森林では山火事は自然ですが、人間に重視された気候変動は火を駆動する熱を強化し、カリフォルニアの山岳林の燃えた地域を自然レベルに上回っています」科学技術政策のホワイトハウスオフィスの気候と生物多様性のディレクター。

最近の米国の歴史の中で最悪の自然災害の1つと呼ばれた後、研究者は人工知能を含む野生火事の検出と予測の新しい方法を使用し始めています。このフィールドにより、膨大な量のデータを処理して予測と推奨事項を作成することにより、マシンが経験から学習できます。機械学習と呼ばれる洗練されたAI機能の1つを使用して、消防士に火災の発生源と可能性のあるパスに警告することができます。そして、これらのコンピューターモデルは、人間が想像するよりも高速で複雑さで山火事を予測するように訓練することができました。しかし、AIの急速に進化する性質はまた、包括的な連邦規制を確立することを困難にしており、倫理、信頼性、正確さについての懸念につながり、多くの専門家は、野火の対応に関する意思決定を人間に任せることの重要性を強調しています。機械。

山火事を検出および予測するためのAIの使用はまだ初期段階です。 AIは一部の気候モデルや気象モデルで正常に使用されていますが、現時点では、ほとんどの山火事機械学習アルゴリズムは、地形、温度、湿度、風、人間の活動などの要因のみを計算して、特定の場所または時間でリスクを評価します。しかし、科学者は、山火事をより迅速に検出し、それらの広がりをマッピングできる最新の気候データを備えた、より洗練されたAIモデルを構築しています。公開されている天候、森林破壊、その他のデータは、AIカメラ、ドローン、衛星、センサーのネットワークの増加によって蓄積されているため、AI Technologiesは消防に革命をもたらす可能性があります。

山火事のマッピング

南カリフォルニア大学の航空宇宙および機械エンジニアであるAssad Oberaiは、山火事の広がりを測定および予測するAI予測モデルを構築しており、最終的により正確なデータを他の予測モデルに供給することを目指しています。致命的なイートンワイルドファイアが勃発して間もなく、彼はモデルを使用して、イートンキャニオンの近くでイグニッションの場所に戻ることで、山火事の強度と成長を予測しました。火災の原因として調査されました。

彼は山火事の現在の状態を更新する彼のアルゴリズムの部分を改良している間、Oberaiは、85％の精度で山火事の可能性のある経路をすでにマッピングできると言います。彼のモデルがより信頼性が高くなると、彼は現実世界のシナリオで山火事機関と協力して予測を改善することを望んでいます。

「これらは、家庭や企業のある密集した人口の多い地域でした」とOberai氏は言います。 「通常、このタイプの広がりがワイルドランズに見られます。」

彼のモデルで使用されたアルゴリズムOberaiは、イートン火災の原因を予測するために使用されました。 地球システムの人工知能、NASAの衛星画像を山火事スプレッドモデルに引き込み、山火事の進化を予測します。改善により、彼は彼の新しいWildfireモデリングアプローチが山火事予測のゲームチェンジャーになる可能性があると考えています。

超高解像度AIカメラシステムを使用します

2023年以来、カリフォルニア州林業および防火局およびその他の機関は、AIタイムラプスビデオカメラシステムを使用して、山火事とその原因を検出および監視しています。 AlertCaliforniaと呼ばれるこのシステムは、カリフォルニア大学サンディエゴ校によって建設され、運営されており、AIを使用して消防士やその他の機関に山火事に警告するのに役立つ1,140を超えるカメラの公共ネットワークを展開しています。

「このカメラは、カリフォルニア州の緊急マネージャーが初期段階で発火するのを支援するための重要なツールでした」と、大学のスクリップス産研究所でアラートカリフォルニアで働いているケイトリンスカリーは言います。

カメラはもともと地質学的監視を目的としていました。自然災害を発見するのを受け入れました。しかし、AlertCaliforniaカメラは、オブジェクトの分析と検出、顔の認識、および行動パターンを特定するために使用される画像認識と呼ばれる個別のAI機能を採用しています。今、煙の兆候を景観を検索することで、彼らは何千マイルもの間、機関がリアルタイムで火災事件を追跡するのを助けます。昼夜を問わず、近赤外の夜間能力を通して、超高解像度カメラは、晴れた日に60マイルまでの360度の視聴をパン、傾斜、ズーム、キャプチャし、2分ごとに更新します。環境とその要素をよりよく理解することにより、彼らは人間が火災を検出し、それらの封じ込め、リソースのスケーリング、避難のサポートについて、より多くの情報に基づいた決定を下すのを助けます。

カメラは現在、ロサンゼルス郡、カーン郡、オレンジ郡、リバーサイド郡、サンバーナーディーノ郡、ベンチュラ郡、サンディエゴ郡にあります。これらのハイテクカメラは、24時間年中無休で誰でも見ることができ、現在はパリセード火災、イートン火災、ハーストファイアなどの場所を対象としています。

赤旗の検出

昨年7月、パノAIが使用したアルゴリズムは、コロラド州ダグラス郡のベネットマウンテンで遠く離れた高リスクの火災を引き起こした落雷から煙を検出しました。パノAIのスタッフが山火事を確認した後、彼らは煙の正確な場所を煙のビデオで派遣し、消防機関に警告し、40人の消防士を山に2時間半に送り、そこで3エーカーの炎を消しました。

パノアイは、米国西部、オーストラリア、カナダの森林、草原、その他の火災リスク地域を常に監視しています。同社のアルゴリズムは、衛星画像、フィールドセンサー、その他のデータを超高解像度の赤外線ビデオと組み合わせて、夜間に10マイル離れたところに温度の変動を見つけます。人間は、消防機関にアラートを送信する前に、常にAIによって検出された火災を検出して誤検知を排除することを常にレビューします。パノAIシステムは1000以上の場所に展開されており、2024年にワシントン州ウォーデンからコロラド州ウェリントンまで、米国で110を超える山火事を発表し、火災の検出でより良くなるために収集するデータから学びながら、 。

「山火事の反応では、毎分が重要です」と、パノアイAI「マウンテントップカメラネットワークのCEO兼共同設立者であるソニアカストナーは、衛星とAIアルゴリズムと組み合わせて、各段階の貴重な数分と数時間を剃ります。火災に対応しています。」

AIと気候変動

より効率的になりながら、大規模なデータセンター（そのうちがAI用のコンピューティングマシンとハードウェアが多い）は、2022年にフランスの全国と同じくらい多くの電力を廃止しました。

「人工知能のために燃やされた石炭、油、メタンは、気候変動を引き起こす汚染を生成します」とゴンザレスは言います。 「人工知能が再生可能エネルギー源から電気を引き出すと、照明、暖房、食料生産、ヘルスケアの潜在的に重要な使用から持続可能な太陽光と風力エネルギーが置き換えられます。」

現在、カリフォルニア大学バークレー校の気候変動科学者および森林生態学者であるゴンザレスは、処方された燃焼などの多くの地域で、自然に発生する野生の火災が管理下で燃やすことを可能にし、建物の周りの植生をきれいにし、人間の発火を防ぐことが最終的には最終的に最高の火災予防。彼は、処方された燃焼が生態学的に適切ではない、50〜100年ごとに高級火災の自然な体制を持っている南カリフォルニアのshrwhlublandsがあると付け加えました。そして、現実には、開発者が火災が発生しやすい地域に、特に地球が暖まる限り、山火事は郡や都市を燃やし続けるということです。 「自動車、発電所、その他の人間の源からの炭素汚染を削減すると、気候変動を減らすための重要なソリューションが提供されます」と彼は言います。

編集者ノート、2025年1月30日：この記事の以前のバージョンは、2024年7月にパノアイが遠隔火災を検出した場所を誤解しました。コロラド州ダグラス郡でした。エラーを修正するために記事が更新されました。