人工智能如何幫助加州應(yīng)對(duì)肆虐的野火

ALERTCalifornia 計(jì)劃的目標(biāo)是在全加州范圍內(nèi)預(yù)防災(zāi)難性火災(zāi)，保護(hù)民眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。DigitalPath 公司的 AI 系統(tǒng)正是該計(jì)劃的一部分。

現(xiàn)在，加州有了一種新的利器來應(yīng)對(duì)肆虐的野火，那就是 AI。

新系統(tǒng)采用了在 NVIDIA GPU 上訓(xùn)練的 AI，能夠在每次大火燃起時(shí)，及時(shí)向加州各地的急救人員報(bào)警。

ALERTCalifornia 計(jì)劃是由加州野火撲救機(jī)構(gòu) CAL FIRE 與加州大學(xué)圣迭戈分校合作開展的，其采用了 DigitalPath 開發(fā)的先進(jìn) AI 技術(shù)。

利用 NVIDIA GPU 的強(qiáng)大性能，并在覆蓋全加州的數(shù)千個(gè)攝像頭的幫助下，DigitalPath 改進(jìn)了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以便實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)跡象。

近在咫尺的任務(wù)

DigitalPath 首席執(zhí)行官 Jim Higgins 表示，這項(xiàng)任務(wù)對(duì)于這家擁有 100 名員工的技術(shù)合作伙伴意義重大。DigitalPath 坐落于加州奇科的內(nèi)華達(dá)山脈的山腳下，距離天堂鎮(zhèn)只有很短的車程。2018 年，加州史上最致命的野火造成 85 人死亡。

這場(chǎng)野火是加州歷史上最致命、最具破壞性的野火。Higgins 說："我們之所以開發(fā)該系統(tǒng)，是因?yàn)椴幌肟吹饺藗円驗(yàn)橐盎鸲鴨噬?。?/p>

ALERTCalifornia 計(jì)劃由加州大學(xué)圣地亞哥分校雅各布斯工程學(xué)院、高通研究所和斯克里普斯海洋學(xué)研究所共同發(fā)起。

該計(jì)劃管理著一個(gè)由數(shù)千個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭和傳感器陣列組成的網(wǎng)絡(luò)，通過收集數(shù)據(jù)，為公共安全提供可操作的實(shí)時(shí)信息。

這項(xiàng) AI 計(jì)劃于 6 月啟動(dòng)，最初部署在加州消防局的六個(gè)指揮中心。本月，該計(jì)劃擴(kuò)展到加州消防局所有的 21 個(gè)指揮中心。

ALERTCalifornia 由 DigitalPath 公司提供技術(shù)支持，

可以通過遍布加州的攝像頭探測(cè)火情。

DigitalPath 首先建立了一個(gè)攝像頭網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)，用于在接到 911 報(bào)警電話后確認(rèn)加州的野火。

數(shù)千臺(tái)攝像頭每隔 10 到 15 秒會(huì)向系統(tǒng)傳送一次圖像。該公司很快意識(shí)到，僅靠人工的方式，無法完成對(duì)這些圖像的檢查。

于是，公司的系統(tǒng)架構(gòu)師 Ethan Higgins 選擇求助于 AI。

Ethan Higgins 及團(tuán)隊(duì)首先在一個(gè)運(yùn)行 NVIDIA A100 Tensor Core GPU 的云系統(tǒng)上訓(xùn)練了一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，隨后過渡到運(yùn)行八個(gè) A100 GPU 的系統(tǒng)。

Higgins說，對(duì)于檢查一個(gè)每天要處理近 800 萬張圖像的系統(tǒng)，這個(gè) AI 模型至關(guān)重要。這些圖像來自于1000 多個(gè)第一方攝像頭（主要在加州）和全國(guó)數(shù)千個(gè)第三方攝像頭。

截至 2023 年 9 月 20 日，

整個(gè)加州追蹤到的所有異常現(xiàn)象。

新系統(tǒng)對(duì)野火的影響

這個(gè)新系統(tǒng)來得正是時(shí)候。

過去十年，野火肆虐加州，燒毀了數(shù)百萬英畝的土地，摧毀了成千上萬的房屋和企業(yè)，奪去了數(shù)百人的生命。

根據(jù)加州消防局的數(shù)據(jù)，僅在 2020 年發(fā)生的野火中，有 5 次位居歷史上 6 大野火，7 次位居前 20 大最具破壞性的野火。

據(jù)估算，2019 年至 2021 年，加州野火造成的總損失超過 250 億美元。

這個(gè)新系統(tǒng)有望為急救人員提供關(guān)鍵工具，以預(yù)防此類火災(zāi)。

事實(shí)上，該系統(tǒng)近期成功在北加州檢測(cè)到兩起火災(zāi)。

每天，該系統(tǒng)都能檢測(cè)到 50 到 300 個(gè)異?；顒?dòng)，為當(dāng)?shù)丶本热藛T提供了寶貴的實(shí)時(shí)信息。

AI 增強(qiáng)能力的應(yīng)用

多個(gè)攝像頭檢測(cè)到一個(gè)異常點(diǎn)的示例。

但 AI 只是全盤計(jì)劃的一部分。

該系統(tǒng)也是創(chuàng)新型公司如何利用 AI 增強(qiáng)自身獨(dú)特能力的一個(gè)典型例子。

DigitalPath 取得的一個(gè)重要突破就是其系統(tǒng)能夠識(shí)別從不同的攝像頭角度拍攝的同一場(chǎng)火災(zāi)。DigitalPath 系統(tǒng)能有效地將圖像篩選到人類理解的程度。該系統(tǒng)每天篩選 800 萬張圖像，最后縮減到只剩下 100 個(gè)警報(bào)，占圖像總量的 1.25‰。

Higgins 說：“該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初就考慮到了人工處理的問題，確保當(dāng)局在每次事件發(fā)生時(shí)都能收到一份綜合通知。”

他補(bǔ)充道：“我們必須盡可能捕捉到每一場(chǎng)大火。”

拓寬視野

DigitalPath 最終希望能擴(kuò)展其探測(cè)技術(shù)，幫助加州探測(cè)更多種類的自然災(zāi)害。

DigitalPath 已經(jīng)在加州證明了自身價(jià)值，目前正通過 ALERTWest 子公司與美國(guó)西部火災(zāi)多發(fā)地區(qū)的州縣官員和大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)洽談合作事宜。

DigitalPath的目標(biāo)是：幫助合作伙伴復(fù)制加州大學(xué)圣迭戈哥分校和 ALERTCalifornia 的成功經(jīng)驗(yàn)，從而保護(hù)無數(shù)生命和家園免受野火的侵害。

*圖片來源：SLworking2，于 Flickr 網(wǎng)站發(fā)布

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