กองกำลังพิทักษ์แห่งชาติจะเพิ่มความสามารถในการสังเกตไฟโดยใช้โดรนพร้อมด้วย AI

เมื่อไฟป่าใหญ่ขึ้นและอันตรายมากขึ้น หน่วยงานรัฐบาลและเอกชนต่างๆ ได้หันมาใช้ AI เพื่อตรวจจับและคาดการณ์ไฟป่า โดยใช้ AI เพื่อตรวจจับและคาดการณ์ไฟป่า กองกำลังพิทักษ์แห่งชาติได้ทำการบินสอดแนมในแคลิฟอร์เนียในช่วงปลายฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วงเป็นเวลาสองสามปี แต่ตอนนี้โดรนที่ใช้ในการบินสอดแนมนั้นได้รับการอัปเกรดด้วยอัลกอริทึม AI ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างแผนที่ไฟในพื้นที่โดยอัตโนมัติ

การสร้างแผนที่ไฟเป็นกระบวนการที่ยากมากซึ่งต้องการการวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อสร้างแผนที่ไฟที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องเมื่อไฟเคลื่อนที่บนพื้นที่ภูเขา ทั้งการสำรวจทางอากาศและพื้นดินถูกใช้เพื่อสร้างแผนที่ไฟ และแผนที่ไฟมักจะถูกอัปเดตเพียงวันละครั้งหรือประมาณนั้น ไฟขนาดใหญ่สามารถเคลื่อนที่ได้ไกลถึง 15 ไมล์ในหนึ่งวัน เช่นที่เห็นในไฟป่าบางแห่งในฤดูไฟป่านี้ หน่วยงานติดตามไฟต้องการวิธีการรวบรวมข้อมูลไฟและอัปเดตแผนที่ไฟที่เร็วขึ้น และโดรนที่มี AI สามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้

ระบบการทำแผนที่ไฟหลายระบบซึ่งพึ่งพาข้อมูลจากดาวเทียมโดยทั่วไปจะใช้วิธีการตรวจจับไฟที่เป็นไปได้สองวิธี โดยตรวจจับจากสองวิธี ไฟจะถูกตรวจจับโดยการตรวจจับความร้อนจากพื้นผิวโลก (ตรวจจับพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูง) หรือโดยการวิเคราะห์การปล่อยก๊าซ (ตรวจจับอนุภาคควันในอากาศเมื่อไบโอมาสถูกเผา) หลังจากตรวจจับไฟที่เป็นไปได้แล้ว ไฟสามารถยืนยันได้โดยใช้ระบบภาพความละเอียดสูง เช่น โดรน กล้องที่โดรนของกองกำลังพิทักษ์แห่งชาติติดตั้งมีความสามารถในการแสดงไฟที่ความละเอียด 90 ฟุตเหนือพื้นดิน

กองกำลังพิทักษ์แห่งชาติได้ติดตั้งอัลกอริทึม AI บนโดรน MQ-9 “Reaper” เพื่อตรวจจับไฟและสร้างแผนที่ไฟ อัลกอริทึม AI ถูกใช้เพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับไฟที่กำลังเผาและตรวจจับ “จุดไฟ” ที่ถูกจุดโดยไฟขนาดใหญ่ โครงการนี้ได้รับการขับเคลื่อนโดยศูนย์ AI ส่วนกลาง (JAIC) ซึ่งเป็นหน่วยงานที่กระทรวงกลาโหมสร้างขึ้นในปี 2018 ระบบการทำแผนที่ไฟของ JAIC ใช้อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องจักรที่ได้รับการฝึกอบรมจากภาพการบินของไฟในอดีตที่มีพื้นที่ไฟที่มีเครื่องหมาย ระบบสามารถรับภาพที่ไม่เคยเห็นมาก่อนพร้อมกับข้อมูลตำแหน่งและตรวจจับไฟในภาพเหล่านั้น โดยสร้างแผนที่ที่แสดงพื้นที่ที่กำลังเผา และยังแสดงตำแหน่งของจุดไฟด้วย

เมื่อเทียบกับกระบวนการสร้างแผนที่ไฟที่ใช้เวลาทั้งวันของหน่วยงานอื่นๆ ระบบการทำแผนที่ไฟของ JAIC มีความเร็วมาก ระบบการทำแผนที่ไฟที่มี AI สามารถสร้างแผนที่ไฟใหม่ประมาณทุกๆ 30 นาที ตามรายงานของกองกำลังพิทักษ์แห่งชาติแคลิฟอร์เนีย แผนที่ที่ผลิตโดยระบบใหม่นี้มีความแม่นยำ และคำติชมจาก CalFire ก็เป็นไปในเชิงบวก หากแผนที่ยังคงแสดงให้เห็นถึงความน่าเชื่อถือและสามารถรวมเข้ากับการดำเนินงานของ CalFire ได้สำเร็จ ระบบอาจถูกนำไปใช้เพื่อช่วยในการตรวจจับไฟในปีหน้า

นอกเหนือจากการทำแผนที่พื้นที่ของไฟป่าที่กำลังเผา AI ยังสามารถช่วยทีมดับเพลิงในการคาดการณ์การเคลื่อนไหวของไฟ CalFire เองก็ได้เริ่มทำงานกับเครื่องมือที่เรียกว่า WildFire Analyst Enterprise โดยใช้ AI ในการวิเคราะห์ไฟป่า เครื่องมือวิเคราะห์ไฟป่านี้ถูกสร้างขึ้นโดย Technosylva และทำงานโดยการรวมแบบจำลองการเผาไฟเข้าด้วยกัน แบบจำลองเหล่านี้ได้รับการปรับปรุงโดยใช้อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องจักรที่ได้รับการฝึกอบรมจากคุณลักษณะของไฟป่าในอดีต (เช่น ความชื้นของพืชพรรณ สภาพอากาศ และภาพถ่ายดาวเทียม) แบบจำลองจะนำข้อมูลของไฟป่าที่กำลังเผาไปเปรียบเทียบกับข้อมูลไฟป่าในอดีตเพื่อคาดการณ์ว่าไฟนั้นจะแพร่กระจายไปอย่างไร เครื่องมือนี้ยังช่วยให้ผู้ใช้สามารถสร้างการจำลองสถานการณ์ต่างๆ ตามการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศได้ เครื่องมือนี้สามารถคาดการณ์ได้อย่างถูกต้องว่าไฟป่า CZU Lightning Complex จะเคลื่อนไปสู่เมือง Felton ทำให้ทีมดับเพลิงสามารถมาถึงที่เกิดเหตุได้เร็วและช่วยชีวิตอีกหลายคน

ในขณะเดียวกัน หน่วยดับเพลิงในแคลิฟอร์เนียตอนใต้ก็ใช้ระบบติดตามและคาดการณ์ไฟที่เรียกว่า FireMap ซึ่งพัฒนาโดย Wifire Lab FireMap ใช้ข้อมูลจากกล้องทางอากาศและพื้นดิน รวมทั้งสภาพอากาศ ความชื้นในพืชพรรณ และอื่นๆ เพื่อคาดการณ์ว่าไฟจะแพร่กระจายไปที่ไหน

เมื่อมีการพัฒนาแพลตฟอร์มการตรวจจับและคาดการณ์ไฟที่ขับเคลื่อนด้วย AI มากขึ้น โดรน จะกลายเป็นสิ่งสำคัญมากขึ้น ดาวเทียมมีประโยชน์มาก แต่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับประเภทและปริมาณข้อมูลที่สามารถรวบรวมได้ มีสองประเภทของดาวเทียมที่ใช้ในการรวบรวมข้อมูล คือ ดาวเทียมวงโคจรขั้วโลกและดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรที่มีความสูงเท่ากัน ดาวเทียมวงโคจรขั้วโลกสามารถถ่ายภาพความละเอียดสูงได้ แต่ภาพถูกบันทึกเพียงสองครั้งต่อวัน ในทางกลับกัน ภาพที่บันทึกโดยดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรที่มีความสูงเท่ากันจะถูกบันทึกบ่อยขึ้น โดยทั่วไปทุกๆ 5 นาทีหรือประมาณนั้น อย่างไรก็ตาม ดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรที่มีความสูงเท่ากันต้องบินสูงประมาณ 22,000 ไมล์เหนือพื้นผิวโลกเพื่อให้เข้าใจกับวงโคจรของโลก ดังนั้น ภาพเหล่านี้จึงมีรายละเอียดน้อยกว่าดาวเทียมวงโคจรขั้วโลก โดรนสามารถช่วยเติมช่องว่างในข้อมูลได้โดยการให้ภาพที่มีรายละเอียดและสม่ำเสมอของพื้นที่ที่สนใจ