近日一場(chǎng)森林大火摧毀了美國(guó)加州，它迫使洛杉磯西部和東部大約數(shù)萬居民撤離。許多人希望利用AI來預(yù)測(cè)或確定火災(zāi)位置和蔓延路徑。但機(jī)器學(xué)習(xí)和新數(shù)據(jù)收集工具的結(jié)合是否可以提前警告消防員火災(zāi)，幫助應(yīng)急人員更有效地撤離地區(qū)，甚至挽救生命，這仍需很長(zhǎng)的時(shí)間來進(jìn)行探索檢驗(yàn)。

今年加州的野火已經(jīng)蔓延了數(shù)十萬英畝，當(dāng)?shù)鼐用癖黄仁枭ⅲ杆俾拥幕饎?shì)已致數(shù)十人死亡，超過300人下落不明。

野火已經(jīng)燒毀了上萬座建筑物，成為該州現(xiàn)代歷史上毀滅性最強(qiáng)、規(guī)模最大的火災(zāi)。

但如果早先發(fā)現(xiàn)致命火災(zāi)的苗頭，并且官員能夠給予更多關(guān)注，一些居民可能已經(jīng)能夠避免陷入如此困境，甚至可能避免死亡。

那么，技術(shù)能在多大程度上幫助自動(dòng)檢測(cè)甚至預(yù)測(cè)野火呢？計(jì)算機(jī)科學(xué)家們和研究人員都希望相關(guān)技術(shù)能夠進(jìn)一步發(fā)展。

利用機(jī)器學(xué)習(xí)和新數(shù)據(jù)收集工具的結(jié)合，預(yù)測(cè)和定位野火

根據(jù)加州相關(guān)部門的政府官員Jim Crawford的說法，在近年來野火情況愈發(fā)糟糕的情況下，早期檢測(cè)是關(guān)鍵，他曾有過26年的消防員生涯。

消防機(jī)構(gòu)大多發(fā)現(xiàn)的火災(zāi)是通過接到911電話才得知，當(dāng)?shù)貢r(shí)間11月8日早上6點(diǎn)29分首次報(bào)道了這起火災(zāi)，但當(dāng)?shù)叵啦块T表示并不知道這場(chǎng)大火到底燃燒了多長(zhǎng)時(shí)間，因?yàn)樗加谝粋€(gè)難以找到的區(qū)域。

消防機(jī)構(gòu)還攝像監(jiān)控著整個(gè)加州，包括那些未開放的灣區(qū)山頂。專家說，有些攝像機(jī)是由檢測(cè)算法和衛(wèi)星輔助的，但系統(tǒng)不是很實(shí)時(shí)，分辨率可能更好。

圣何塞州立大學(xué)氣象與氣候科學(xué)系火災(zāi)天氣研究實(shí)驗(yàn)室副教授Craig Clements說：“許多人正在研究如何使用人工智能來確定火災(zāi)位置和蔓延路徑?！?/p>

GOES-15

例如，地球同步運(yùn)行環(huán)境衛(wèi)星（GOES）的早期火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)是加州大學(xué)戴維斯分?？臻g技術(shù)與遙感中心（CSTARS）和美國(guó)林務(wù)局之間的合作。它使用國(guó)家海洋和大氣管理局的氣象衛(wèi)星和火災(zāi)探測(cè)算法。

CSTARS的科學(xué)家Alex Koltunov擁有博士學(xué)位。過去幾年來，他一直在遠(yuǎn)程傳感方面研究和制定系統(tǒng)的算法——編程規(guī)則以執(zhí)行或計(jì)算某些任務(wù)，其目標(biāo)是優(yōu)化數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)更早地發(fā)現(xiàn)火災(zāi)位置。

他和他的同事一直在使用GOES-15，這是一顆于2010年發(fā)射的衛(wèi)星，使用過去的圖像和其他州的火災(zāi)報(bào)告進(jìn)行測(cè)試，以幫助微調(diào)算法。他希望有一天能夠應(yīng)用來自GOES -16和GOES-17的數(shù)據(jù)。Koltunov說，在過去幾年中發(fā)射的這些衛(wèi)星，可以“每5分鐘或每分鐘一次”提供高分辨率的圖像。高分辨率的圖像可以幫助消防員更快、更準(zhǔn)確地檢測(cè)到野火的位置。

在火災(zāi)惡化的情況下，目前沒有一種方法能成為萬靈藥

Alex Koltunov是加州大學(xué)戴維斯分校的研究人員，他設(shè)計(jì)的算法解析了氣象衛(wèi)星的數(shù)據(jù)以標(biāo)記可能發(fā)生的火災(zāi)。然而，他表示盡管近年來技術(shù)驅(qū)動(dòng)的火災(zāi)探測(cè)方法取得了巨大進(jìn)步，但并沒有達(dá)到真正理想的效果。

“每種方法都有其局限性，”他說，“數(shù)據(jù)有多好？有些檢測(cè)到的卻是后院的篝火和燒烤?！?/p>

專家和消防員一致認(rèn)為溝通是關(guān)鍵，最好的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)優(yōu)先考慮所有相關(guān)方之間的數(shù)據(jù)共享，無論是人類、算法、政府機(jī)構(gòu)還是其他相關(guān)人員。

有時(shí)，所謂的技術(shù)突破只是針對(duì)消費(fèi)者進(jìn)行更新的項(xiàng)目而已。一位加州消防隊(duì)員稱，該州最有價(jià)值的滅火工具之一其實(shí)是不起眼的手機(jī)，它可以讓普通人在發(fā)現(xiàn)火災(zāi)時(shí)撥打緊急服務(wù)電話。

與此同時(shí)，弗吉尼亞州NASA Goddard的一名計(jì)算機(jī)工程師測(cè)試了一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：一種用于模擬人類大腦的機(jī)器學(xué)習(xí)工具，可以使用MODIS探測(cè)野火，MODIS是一種基于衛(wèi)星的系統(tǒng)，可拍攝地球照片并傳輸用于天氣預(yù)報(bào)等事項(xiàng)的數(shù)據(jù)。研究人員希望該系統(tǒng)最終可以實(shí)現(xiàn)野火的自動(dòng)檢測(cè)。

他在一次電話采訪中表示，他發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)使用了來自世界各地的一年的火災(zāi)數(shù)據(jù)，在檢測(cè)火災(zāi)方面準(zhǔn)確率接近98％。他希望未來將以用于火災(zāi)探測(cè)為唯一目的的廉價(jià)衛(wèi)星發(fā)送到太空，并將其與“非常適合檢測(cè)模式”的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，但這一模式的實(shí)現(xiàn)可能需要數(shù)年時(shí)間。