شنبه 10 خرداد 1399 بازدید : 519 تعداد نظرات : 0 به کار گیری هوش مصنوعی در مبارزه با بحران آتش سوزی جنگل ها شواهد نشان می دهد که با افزایش دمای کره زمین و روند رو به رشد آتش سوزی های وسیع در جنگلها، تلاشهای صورت گرفته تابحال تاثیر ملموسی در کنترل این بحران نداشته اند، از دیگر سو محققین دانشگاه استنفورد که از مدتی پیش به دنبال راهکاری برای مقابله با این بحران برآمده بودند به تازگی اعلام کرده اند که با استفاده از هوش مصنوعی توانسته اند به موفقیت های جالب توجهی برسند. در این راهکار محققان با استفاده از تصاویر ماهواره های موج بلند Sentinel و به کار گیری آنها در یادگیری ماشینی هوش مصنوعی، موفق شده اند در پیش بینی آتش سوزی ها و جا نمایی مناطق مستعد آتش سوزی به نتایج قابل قبولی برسند، به طوری که با به کارگیری این راهکار می توان تا حد قابل ملاحظه ای آتش سوزی ها را کنترل و یا مهار کرد. امروزه آژانس های آتش نشانی به طور معمول میزان پوشش گیاهی قابل اشتعال و خشک شده در منطقه را بر اساس نمونه هایی از تعداد کمی از درختان اندازه گیری می کنند. محققان شاخه های درخت را خرد کرده و وزن می کنند ، آنها را درون یک اجاق خشک می کنند و دوباره آنها را وزن می کنند. کونینگز ، استادیار علوم سیستم زمین در دانشکده زمین ، انرژی و محیط زیست استان استنفورد (استنفورد زمین) گفت: "شما نگاه می کنید که چه مقدار جرم در فر از دست رفته است ، و این همه آب موجود در آنجا است." "این آشکارا بسیار کارا است ، و شما فقط می توانید در چند مکان مختلف ، فقط برخی از گونه های یک منظره را انجام دهید." سرویس جنگل آمریكا با اشتیاق فراوانی ، داده های محتوای آب گیاهان را در صدها سایت در سطح كشور جمع می كند و آنها را به پایگاه داده ملی رطوبت سوخت اضافه می كند ، كه از دهه 1970 حدود 200000 اندازه گیری از این قبیل را بدست آورده است. این متریک به عنوان رطوبت سوخت زنده شناخته شده است ، به عنوان عاملی که بر خطر آتش سوزی تأثیر می گذارد ، مشخص شده است. با این وجود ، در مورد چگونگی تغییر آن در طول زمان از یک گیاه به گیاه دیگر - یا از یک اکوسیستم به گیاه دیگر ، اطلاعات کمی وجود دارد. برای چندین دهه ، دانشمندان میزان رطوبت سوخت را بطور غیرمستقیم ، از حدس های آگاهانه اما تأیید نشده در مورد روابط بین دما ، بارش ، آب در گیاهان مرده و خشکی موجودات زنده تخمین زده اند. طبق گفته رائو ، "اکنون ، ما در موقعیتی هستیم که می توانیم به عقب برگردیم و آنچه را که مدتها پیش فرض کرده ایم را آزمایش کنیم - پیوند بین آب و هوا و رطوبت سوخت زنده - در اکوسیستم های مختلف غربی ایالات متحده." مدل جدید از آنچه به عنوان یک شبکه عصبی مکرر نامیده می شود ، استفاده می کند. دانشمندان مدل خود را با استفاده از داده های میدانی از پایگاه داده ملی رطوبت سوخت ، آموزش داده و سپس تخمین رطوبت سوخت را از دو نوع اندازه گیری جمع آوری شده توسط سنسورهای موجود در فضا ، انجام دادند. یکی از این موارد اندازه گیری نور مرئی است که از زمین بلند می شود دیگری که به عنوان رادار دیافراگم مصنوعی (SAR) شناخته می شود ، بازگشت سیگنال های راداری مایکروویو را اندازه گیری می کند ، که می تواند از طریق شاخه های برگدار تا تمام طول به سطح زمین نفوذ کند. کونینگ گفت: "یکی از پیشرفت های بزرگ ما این بود که به مجموعه ماهواره های جدید تری که از طول موج های بسیار طولانی تری استفاده می کنند نگاه کنیم ، این اجازه می دهد تا مشاهدات نسبت به آب بسیار عمیق تر در سایبان جنگل حساس باشند و مستقیماً نماینده رطوبت سوخت باشند." ، . برای آموزش و اعتبار سنجی این مدل ، محققان با شروع سال 2015 ، هنگامی که داده های SAR از ماهواره های Sentinel-1 سه سال از داده های 239 سایت در سراسر غرب آمریکا را تغذیه کردند. آنها پیش بینی رطوبت سوخت آن را در شش نوع پوشش زمینی از جمله جنگل های برگریز برگ ، جنگل های همیشه سبز سوزن برگ ، بوته ها ، چمنزارها و پوشش گیاهی پراکنده بررسی کردند و دریافتند که آنها دقیق ترین هستند - به این معنی که پیش بینی های AI بیشترین اندازه گیری های میدانی را در سوخت ملی انجام می دهند. بانک اطلاعات رطوبت - در بوته ها. غنی از گیاهان معطر مانند رزماری و پونه کوهی و غالباً توسط درختان کوتاه و دامنه های شیب دار و صخره نشانه گذاری شده ، بوته ها تا حدود 45 درصد از غرب آمریکا را اشغال می کنند. رائو گفت ، آنها نه تنها بزرگترین اکوسیستم منطقه هستند ، "آنها همچنین به سرعت در معرض آتش سوزی های مکرر هستند." در کالیفرنیا ، آتش سوزی هایی که به واسطه بادهای سانتا آنا در ابعاد بسیار زیاد قرار دارند ، در نوعی بوته کوچک معروف به چپارو می سوزند. وی گفت: "این امر باعث شده است كه سازمان های آتش نشانی به طور جدی بر آنها نظارت كنند." تخمین های این مدل از نقشه تعاملی تغذیه می شوند که در نهایت ممکن است سازمان های آتش نشانی بتوانند از آنها برای شناسایی الگوهای و اولویت بندی اقدامات کنترل استفاده کنند. در حال حاضر ، نقشه شیرجه در طول تاریخ را نشان می دهد ، میزان رطوبت سوخت را از سال 2016 تا 2019 نشان می دهد ، اما از همین روش می توان برای نمایش تخمین های فعلی استفاده کرد. کینگز گفت: "ایجاد این نقشه ها اولین قدم برای درک چگونگی تأثیرگذاری این داده های رطوبت سوخت جدید در خطر آتش سوزی و پیش بینی ها بود." "اکنون ما در تلاش هستیم تا بهترین راه های استفاده از آن را برای پیش بینی آتش سوزی بهتر مشخص کنیم." منبع : StandfordNews اشتراک گذاری در :