Однажды в сентябре 2020 года Лоран Хьюз заметил в небе над юго-западом Орегона зловещее облако дыма, которое скрыло солнце в темноте. 62-летний астрофотограф-любитель, у которого были проблемы с лёгкими, загрузил снимок с камеры и написал твит: «Это не облака, дым от лесного пожара кашель».
Хьюз опасался, что пожар приближается к нему, поскольку ветер начал выбрасывать мусор. «У меня падали пепел размером с ладонь», — вспоминал он в интервью.
Пламя пощадило дом Хьюза, но через четыре дня пожар Алмеда, самый страшный в истории Орегона, уничтожил более 2600 других домов, в том числе принадлежащих членам его семьи.
Ситуация с лесными пожарами
Лесные пожары участились и усилились за последние два десятилетия. Они особенно свирепствуют в Соединённых Штатах, где недавно унесли сотни жизней в Лос-Анджелесе, Техасе и на Гавайях.
Власти часто оказываются в ситуации, когда им приходится преследовать движущиеся цели, поскольку лесные пожары стремительно распространяются по ландшафту, а поджигатели, разнесённые ветром, создают вспышки вдали от основных очагов возгорания. Это вносит путаницу и задерживает приказы об эвакуации там, где люди нуждаются в ней больше всего.
Но посты в социальных сетях, подобные тому, что написал Хьюз, потенциально могут помочь службам экстренного реагирования предотвратить ущерб и спасти жизни. Так считает постдокторант Университета Мэриленда Цихui «Хелен» Ма, которая разработала метод, основанный на искусственном интеллекте (ИИ), для сбора и анализа сообщений, связанных с лесными пожарами, в режиме реального времени. Исследование опубликовано в журнале Sustainable Cities and Society.
Использование искусственного интеллекта для анализа данных из социальных сетей
Ма продемонстрировала свою стратегию, изучив огромный объём данных из X (тогда известного как Twitter). Она собрала все упоминания о «лесных пожарах» в Калифорнии, Орегоне и Вашингтоне за один месяц 2020 года — года, когда пожары охватили более 10,2 миллиона акров земли, причинив ущерб на 20 миллиардов долларов и унеся жизни по меньшей мере 37 человек. В результате было собрано 151 682 сообщения.
Затем она использовала машинное обучение — тип ИИ, который может учиться на данных, выявлять закономерности и делать выводы, — чтобы систематизировать массу информации из Twitter по шести темам: воздействие на здоровье, ущерб, мониторинг, эвакуация, гуманитарная помощь и восстановление.
Если в посте были такие слова, как «акр», «смерть» или «пропавший», например, он был отнесён к категории ущерба. Твит Хьюза включал слово «дым», поэтому он был отнесён к категории воздействия на здоровье.
После определения точных горячих точек Ма попыталась отследить их в течение времени и пространства. Для этого она позаимствовала тактику, используемую эпидемиологами для измерения распространения болезней. Применяя математические расчёты к данным из социальных сетей, Ма зафиксировала скорость и размах каждого пожара, сопоставив их с уровнями срочности, отражёнными в твитах, и составила карты и графики, описывающие смертоносные траектории.
«Службам экстренного реагирования необходимо действовать быстро, чтобы переместить людей, а для этого им нужны данные — не для планирования на следующий год, а для сегодняшнего дня», — сказал Грегори Бехер, профессор гражданского и экологического инжиниринга Университета Мэриленда, который сотрудничал с Ма в исследовании.
Традиционно власти полагаются на спутниковые данные для борьбы с крупными лесными пожарами — метод, ограниченный такими условиями, как дым и облака, сказала Ма. Используя информацию с уровня земли, её инструмент может обеспечить критически важную поддержку, поскольку пожары будут гореть дольше и ещё более масштабно в течение следующих 30 лет, говорят эксперты.
«Это отличная новость для жителей, которые знают, что существует определённый риск, но также есть решение, которое может их спасти», — сказал Юки Миура, профессор механической и аэрокосмической инженерии и эксперт по управлению рисками стихийных бедствий в Нью-Йоркском университете, где Ма работает преподавателем помимо своей должности в Университете Мэриленда.
Ма планирует усовершенствовать свою технику, чтобы её можно было использовать в реальных сценариях. Шансы на это будут только расти, поскольку вспышки начнут происходить раньше и заканчиваться позже в году.
«На данный момент мы имеем дело не просто с сезоном пожаров, — сказала она. — Начинает казаться, что это больше похоже на пожарный год».
Предоставлено Университетом Мэриленда