کاربرد هوش مصنوعی در تشخیص و هشدار زودهنگام آتش‌سوزی جنگل‌ها

استفاده از هوش مصنوعی (AI) در تشخیص و هشدار زودهنگام آتش‌سوزی جنگل‌ها در سطح جهانی در حال توسعه است، زیرا تغییرات اقلیمی به طور چشمگیری خطر آتش‌سوزی جنگل‌ها را در کشورهای جهان افزایش می‌دهد.

اخیراً، اداره آتش‌نشانی کالیفرنیا (ایالات متحده آمریکا) از هوش مصنوعی برای شناسایی و کنترل زودهنگام آتش‌سوزی‌های جنگلی استفاده کرده است. این برنامه ALERTCalifornia نام دارد. هدف از این برنامه، شناسایی زودهنگام آتش‌سوزی‌ها و کاهش هشدارهای کاذب به لطف فناوری هوش مصنوعی است. این پلتفرم که توسط مهندسان دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، توسعه یافته است، از ۱۰۳۶ دوربین موجود که توسط سازمان‌های دولتی و شرکت‌های برق در سراسر ایالت نصب شده‌اند، بهره می‌برد.

[caption id="attachment_428056" align="aligncenter" width="768"] تغییرات اقلیمی آتش‌سوزی‌های جنگلی را در سطح جهان افزایش می‌دهد. عکس: iStock[/caption]

سوزان لاینینگر، متخصص هوش مصنوعی در اداره آتش‌نشانی کالیفرنیا، گفت: «وظیفه ما این است که آتش‌سوزی‌ها را در یک منطقه ۱.۵ هکتاری نگه داریم، بنابراین با کمک دوربین‌های هوش مصنوعی می‌توانیم سریع‌تر به آتش‌سوزی‌ها برسیم و آنها را کنترل کنیم.»

به گفته پروفسور نیل دریسکول، متخصص زمین‌شناسی و فیزیک در دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، ۵-۶ سال پیش، برای بررسی آتش‌سوزی‌ها، مردم نیاز به اعزام هواپیما یا یک تیم کامل داشتند. اما اکنون، فقط با روشن کردن یک دوربین، می‌توانند آتش‌سوزی‌ها را تشخیص دهند. آنها می‌توانند نشان دهند که آیا دود دور است، آیا محیط تاریک است یا خیر... این موارد به ما کمک می‌کنند تا سطح آتش‌سوزی را ارزیابی کنیم و بدون نیاز به تماس با ۹۱۱، به سرعت آن را خاموش کنیم.

سایت فناوری Alert California نحوه‌ی کار این هوش مصنوعی را فاش کرده و گفته است که از اسکن‌های LiDAR گرفته شده از هواپیماها و پهپادها برای ایجاد «همان اطلاعات دقیق و سه‌بعدی در مورد سطوح اسکن شده» استفاده می‌کند.

ترکیب این با ویژگی‌های فیزیکی درختان می‌تواند به شما کمک کند تا اطلاعات بیشتری در مورد زیست‌توده و محتوای کربن جنگل‌های کالیفرنیا کسب کنید. اداره خدمات آتش‌نشانی کالیفرنیا می‌گوید که مدل یادگیری ماشینی از پتابایت‌ها داده دوربین برای تمایز بین دود و سایر ذرات معلق در هوا استفاده کرده است.

در نشست سالانه مجمع جهانی اقتصاد (WEF) در ژانویه 2023، گزارشی با عنوان «مرز بعدی در مبارزه با آتش‌سوزی‌های جنگلی: طرح آزمایشی و مقیاس‌بندی FireAId» منتشر شد. بر اساس این گزارش، ابتکار FireAId که از هوش مصنوعی برای مدیریت مؤثر آتش‌سوزی‌های جنگلی استفاده می‌کند، از زمان راه‌اندازی آن توسط مجمع جهانی اقتصاد در ژانویه 2022 با موفقیت آزمایش شده است.

این پروژه در مناطق اژه جنوبی و مدیترانه غربی ترکیه در حال اجرا است. طبق گزارش‌ها، این منطقه به این دلیل انتخاب شده است که یک چهارم آتش‌سوزی‌های جنگلی این کشور بین سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۱ در آنجا رخ داده و ۷۵ درصد از کل مساحت سوخته شده در این دوره را تشکیل می‌دهد. بین ژوئیه و اوت ۲۰۲۱، ترکیه برخی از بدترین آتش‌سوزی‌های جنگلی خود را تجربه کرد و در مجموع ۱۳۹,۵۰۳ هکتار را سوزاند.

در اینجا، دانشمندان از داده‌های استاتیک و هواشناسی برای نقشه‌برداری از مناطقی که آتش‌سوزی‌ها می‌توانند در آنها شروع شوند، پیش‌بینی شدت آنها و برنامه‌ریزی لجستیکی لازم برای واکنش مؤثر استفاده کردند.

طبق گزارش Weforum، به لطف کاربرد موفقیت‌آمیز این فناوری در ترکیه، میزان دقت پیش‌بینی آتش‌سوزی جنگل‌ها ۲۴ ساعت قبل از وقوع تا ۸۰ درصد افزایش یافته است. این اطلاعات به مقامات کمک می‌کند تا به طور پیشگیرانه آماده شوند و واکنش نشان دهند. موفقیت این برنامه آزمایشی نشان می‌دهد که هوش مصنوعی چقدر در حمایت از سازمان‌های مدیریتی و نجات مردم، حفاظت از اموال، حفاظت از محیط زیست و کاهش قابل توجه خسارات ناشی از آتش‌سوزی جنگل‌ها مؤثر است.

[caption id="attachment_428070" align="aligncenter" width="768"] ناظران آتش‌سوزی‌های جنگلی در دانشگاه کالیفرنیا (ایالات متحده آمریکا) در حال رصد آتش‌سوزی در ژوئیه ۲۰۲۳ در توپانگا کانیون، لس‌آنجلس. عکس: نیویورک تایمز[/caption]

تغییرات اقلیمی در سال‌های اخیر شدت و فراوانی آتش‌سوزی‌های جنگلی را افزایش داده و باعث از بین رفتن بی‌سابقه تنوع زیستی، انتشار دی‌اکسید کربن و خسارات مالی در سراسر جهان شده است.

آمار مجمع جهانی اقتصاد نشان می‌دهد: میانگین هزینه سالانه آتش‌سوزی‌های جنگلی در سطح جهان حدود ۵۰ میلیارد دلار است، در حالی که در سال ۲۰۲۱ آتش‌سوزی‌های جنگلی جهانی حدود ۶۴۵۰ مگاتن دی‌اکسید کربن را وارد جو کردند.

در همین حال، سازمان جهانی هواشناسی پیش‌بینی می‌کند که میزان آتش‌سوزی‌های شدید جنگلی در سطح جهان تا سال ۲۰۵۰، ۳۰ درصد افزایش یابد و تا پایان این قرن دو برابر شود.

سیستم‌های تشخیص آتش‌سوزی جنگل مبتنی بر هوش مصنوعی از حسگرهای متنوعی مانند دوربین‌ها، ماهواره‌ها و پهپادها برای تشخیص آتش‌سوزی‌ها در زمان واقعی استفاده می‌کنند و امکان واکنش زودهنگام و اقدام به موقع را فراهم می‌کنند. این سیستم‌ها در تشخیص آتش‌سوزی‌ها کارآمد، مقرون‌به‌صرفه و دقیق هستند و تأثیر آتش‌سوزی‌ها بر محیط زیست و جوامع محلی را به حداقل می‌رسانند.

مین تای