Narzędzia napędzane sztuczną inteligencją stają się kluczowymi rozwiązaniami w przewidywaniu i zarządzaniu skutkami naturalnych katastrof.
Google, będący pionierem w tej dziedzinie, opracował system prognozowania powodzi oparty na AI, który potrafi identyfikować zagrożenia powodziowe na tydzień przed wystąpieniem zjawiska. Projekt ma na celu globalne skalowanie systemów wczesnego ostrzegania, zwłaszcza w miejscach, gdzie dostęp do dokładnych lokalnych danych jest ograniczony.
Google chce pomóc zapobiegać coraz częstszym powodziom
Jak możemy przeczytać na blogu Google poświęconemu badaniom naukowym, powodzie to najczęstsza klęska żywiołowa powodująca straty finansowe na całym świecie. Rocznie przynoszą straty w wysokości około 50 miliardów dolarów. Od 2000 r. liczba katastrof związanych z powodziami wzrosła ponad dwukrotnie, częściowo z powodu zmian klimatycznych. Prawie 1,5 miliarda ludzi, co stanowi 19% światowej populacji, jest narażonych na znaczne ryzyko w wyniku poważnych powodzi. Modernizacja systemów wczesnego ostrzegania w celu udostępnienia tym populacjom dokładnych i aktualnych informacji może uratować tysiące istnień ludzkich rocznie.
blog.research.google
Google rozpoczęło swoje wysiłki w zakresie prognozowania powodzi w 2017 roku, kierując się potencjałem, jaki niezawodne prognozy mogą mieć dla życia ludzi na całym świecie. Kluczowym motywatorem było stworzenie systemu, który zapewniałby rzetelne i terminowe ostrzeżenia powodziowe, aby pomóc w ochronie narażonych populacji.
Pozostała część artykułu pod materiałem wideo:
Jak działa system prognozowania zagrożenia powodziowego?
Narzędzie AI opracowane przez Google do prognozowania powodzi analizuje aktualne i historyczne dane meteorologiczne oraz geofizyczne, takie jak opady i temperatura, w połączeniu z danymi geograficznymi, aby przewidzieć prawdopodobieństwo i nasilenie nadchodzących powodzi. System opiera się na architekturze uczenia maszynowego, która generuje prognozy oparte na analizie tych danych. W szczególności, modele hydrologiczne oparte na długotrwałych LSTM (Long Short-Term Memory) są stosowane do prognozowania zagrożeń powodziowych poprzez przetwarzanie publicznie dostępnych danych pogodowych oraz informacji o zlewniach. Dzięki temu Google jest w stanie oferować ostrzeżenia powodziowe na świecie za pośrednictwem Google Search, Google Maps oraz powiadomień na urządzeniach z Androidem.
Modele hydrologiczne Google prognozują powodzie rzeczne, analizując ogólnodostępne dane meteorologiczne, takie jak opady atmosferyczne, oraz informacje fizyczne dotyczące zlewni. Takie modele wymagają kalibracji do długoterminowych zapisów danych z pomiarów stacji hydrologicznych na poszczególnych rzekach. Jedynie niewielka część światowych zlewni rzecznych jest wyposażona w stacje pomiarowe przepływów, które pomimo wysokich kosztów są niezbędne do dostarczania odpowiednich danych. Brak takiej infrastruktury stanowi wyzwanie dla symulacji i prognoz hydrologicznych, umożliwiających przewidywanie w zlewniach nieobjętych pomiarami. Niższy produkt krajowy brutto wiąże się z większą podatnością na ryzyko powodzi, przy czym odnotowuje się odwrotną korelację między wysokością PKB kraju a ilością dostępnych publicznie danych.
Sztuczna inteligencja umożliwia rozwiązanie tego problemu poprzez możliwość szkolenia pojedynczego modelu na podstawie wszystkich dostępnych danych rzecznych i jego stosowania w niezmierzonych zlewniach, gdzie dane nie są dostępne. Dzięki temu modele mogą być szkolone globalnie i przewidywać dla dowolnej lokalizacji rzecznej.
Google Flood Hub
Technologie opracowywane w Google umożliwiają Flood Hub dostarczanie w czasie rzeczywistym prognoz dotyczących rzek w czasie rzeczywistym z siedmiodniowym wyprzedzeniem, obejmujących obszary rzek w ponad 80 krajach. Informacje te mogą zostać wykorzystane przez ludzi, społeczności, rządy i organizacje międzynarodowe do podjęcia działań wyprzedzających, które pomogą chronić bezbronną populację.
Fot. Google Flood Hub
Głównym celem tego projektu jest zapewnienie wcześniejszych i dokładniejszych ostrzeżeń przed powodziami, co może znacząco przyczynić się do ochrony ludzi i mienia przed skutkami tego typu katastrof naturalnych. Przewidywanie powodzi na poziomie globalnym, zwłaszcza w regionach, gdzie dostęp do dokładnych danych jest ograniczony, otwiera nowe możliwości dla systemów wczesnego ostrzegania i zarządzania kryzysowego.
Przyszłość sztucznej inteligencji w ostrzeganiu przed kataklizmami
Inicjatywa prognozowania powodzi stanowi element naszych działań na rzecz inicjatywy Google „Adaptation and Resilience efforts”, odzwierciedlając zaangażowanie firmy w przeciwdziałanie zmianom klimatycznym oraz wspieranie światowych społeczności w stawaniu się bardziej odpornymi. Sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe będą nadal odgrywać kluczową rolę w promowaniu nauki i badań na rzecz działań klimatycznych.
Angażujemy się w aktywną współpracę z wieloma międzynarodowymi organizacjami pomocowymi (np. Centrum Danych Humanitarnych i Czerwonym Krzyżem), aby dostarczać praktyczne prognozy powodzi. Ponadto prowadzimy współpracę z Światową Organizacją Meteorologiczną (WMO) w celu wsparcia systemów wczesnego ostrzegania przed zagrożeniami klimatycznymi, realizując badanie mające na celu zrozumienie, w jaki sposób AI może przyczynić się do rozwiązania realnych problemów, z którymi mierzą się krajowe agencje prognozowania powodzi.
Praca, którą tutaj prezentujemy, stanowi znaczący krok naprzód w prognozowaniu powodzi, jednak przyszłe działania powinny obejmować dalsze rozszerzenie zasięgu prognozowania powodzi na większą liczbę lokalizacji na całym świecie oraz na inne rodzaje zdarzeń związanych z powodziami, w tym powodzie błyskawiczne i miejskie. Oczekujemy na kontynuację współpracy z naszymi partnerami ze środowiska akademickiego i ekspertów, lokalnymi rządami oraz przemysłem, aby osiągnąć te cele.
informuje na blogu zespół Google
Czytaj dalej: