پیش بینی حرکت بعدی آتش سوزی به کمک نرم افزار ها!
نرم افزار پیش بینی آتش سوزی می تواند نحوه گسترش آتش را در حالی که هنوز در حال سوختن است نشان دهد. قبل از صحبت درباره ی عملکرد این نوع نرم افزار ها به یک داستان واقعی می پردازیم. با ریون مگ همراه باشید.
این داستان مربوط به زمانی است که آتش سوزی در چند مایلی شهر مارتین مونتانا ، درست بیرون پارک ملی از بین درختان کاج شروع شد که به طور مداوم در حال رشد بود. با اینکه مدیران آتش نشانی مطمئن بودند که مخزن Hungry Horse به عنوان یک بافر عمل کرده و از شهر محافظت می کند، اما همچنان تیم ها را به هر طرف آتش می فرستادند.
خیلی زود یک رعد و برق، وزش باد را شدت بخشید و آتش سوزی ها ازسمت ضلع شمالی دریاچه شعله ور تر شد. آتش نشانان بلافاصله برای محافظت از شهر وارد عمل شدند. تصمیم برای اعزام خدمه قبل از آتش سوزی به آن طرف مخزن، تنها یک عملکرد خوش بینانه و از روی تجربه نبود؛ بلکه نرم افزار پیش بینی آتش به اعزام شوندگان کمک کرد تا ببینند که باد شدید، آتش را به کدام سو گسترش می دهد. نیرو های اعزامی طبق این پیش بینی عمل کردند و اموال ، درختان و مهمترین آنها جان مردم نجات یافت.
مارک فینی ، محقق سرویس جنگل های ایالات متحده ، برنامه پیش بینی آتش سوزی را در سال 1992 نوشت که تا به امروز نیز مورد استفاده قرار می گیرد. البته باید متذکر شد که این نرم افزار، تحلیل گران آتش نشانی را به فالگیر تبدیل نمی کند! فینی می گوید که مطمئن نبود آتش از دریاچه عبور کند اما به آنها این امکان را می دهد خود را برای احتمالات آماده کنند.
وی می گوید: “این یک پیش بینی نبود كه اتفاق بیفتد.” “این یک سناریویی بود که نشان می داد چه اتفاقی ممکن است بیوفتند.”
بیشتر بخوانید
خوک سایبری ایلان ماسک: نقد و بررسی تراشه نیورالینک(Neuralink)
از زمان به وجود آمدن رایانه ها ، برنامه نویسان از نرم افزارهایی برای تجزیه و تحلیل آتش سوزی در مناطق وحشی و پیش بینی مکان های بعدی برای گسترش آتش استفاده می کنند. اما به دنبال آتش سوزی در Hungry Horse، برنامه های نرم افزاری نوشته شده توسط سازمان های دولتی و شرکت های خصوصی برای تیم های واکنش به آتش ، کارآمدتر و دقیق تر شده اند.
محققان اکنون در حال ایجاد سیستم هایی هستند که حرکت آتش را حتی برای چند روز آینده پیش بینی کند. سپس پاسخ دهندگان به آتش، می توانند پیش بینی های خود را به جای چند ساعت ،ظرف چند دقیقه تنظیم کنند و به آتش نشانان زمان بیشتری می دهند تا با آتش مقابله کنند و از گسترش آن جلوگیری کنند.
اندرو سالیوان ، دانشمند آتش نشانی CSIRO می گوید: “ما در حال تلاش برای درک یکی از پیچیده ترین پدیده های طبیعی هستیم که احتمالاً هرکسی آن را تجربه خواهد کرد.”
این پیشرفت ها لازم است زیرا فصول آتش سوزی در مناطقی مانند غرب ایالات متحده ، کانادا و استرالیا طولانی تر و مخرب تر می شوند. این مشکل در ماه آگوست در شمال کالیفرنیا وجود داشت؛ زمانی که نزدیک به 12000 صاعقه در طول یک هفته باعث ایجاد دومین و سومین آتش سوزی بزرگ در تاریخ این ایالت شد. بنابراین آتش نشانان برای مقابله با چنین چالش هایی، به رشد سریع علم آتش نشانی و نرم افزار های پیش بینی آتش نیاز دارند.
رابرت کلارک ، تحلیلگر رفتار آتش سوزی ، در شهرستان ناپا در کالیفرنیا، می گوید که او با استفاده از سه برنامه مختلف پیش بینی می کند که آتش سوزی بعدی می تواند چه جهتی باشد.
اندرو سالیوان ، رهبر تیم تحقیقات آتش سوزی سازمان تحقیقات علمی و صنعتی مشترک المنافع و آژانس تحقیقاتی دولت استرالیا، معتقد است کار مدل سازی آتش سوزی های عظیم آسان نیست. وی می گوید: “ما در تلاش هستیم كه یكی از پیچیده ترین پدیده های طبیعی را كه هرکسی تجربه می كند ، بفهمیم.”
دو دلیل وجود دارد که موارد اضطراری ناشی از آتش سوزی را بیشتر می کند: جمعیت و آب و هوا.
سالیوان می گوید: “مردم بیشتر در مکان های مستعد آتش سوزی زندگی می کنند. اما تغییرات در آب و هوا مناطق بیشتری را در معرض احتمال آتش سوزی قرار می دهد.”
افزایش دمای کره زمین احتمال آتش سوزی را بیشتر می کند زیرا باعث افزایش فصول خشک و به تبع سبب افزایش گیاهان خشک می شود که احتمال سوختن آن در هوای گرم بیشتر است. آتش سوزی به نوبه خود دی اکسید کربن بیشتری را در جو آزاد می کند و درختان خنثی کننده کربن را از بین می برد .
نرم افزار نمی تواند جلوی هر یک از این عوامل را بگیرد ، اما می تواند پاسخ دهندگان به آتش را بسیار زیرک تر کرده و به تعدیل آسیب کمک کند.
دانشمندان آتش نشانی اکنون در حال کار بر روی برنامه هایی هستند که گسترش آتش را بر اساس اصول دینامیک سیالات پیش بینی کنند. این بخش از فیزیک به چگونگی عملکرد نیروهای جو در سطح مولکولی می پردازد، و همزمان گرما و مواد فیزیکی را به اطراف انتقال می دهد. برخلاف امواج ، اینها نیروهای فیزیکی واقعی هستند که باعث سوختن ، رشد و حرکت آتش می شوند.
اما از آنجا که برای اجرای این برنامه های مبتنی بر فیزیک، به قدرت محاسبات سنگینی نیاز است ، آنها هنوز برای پیش بینی زمان اصلی پیشروی آتش آماده نیستند. اما دانشمندان آتش نشانی برای دستیابی به پیش بینی های سریعتر و دقیق تر از برنامه هایی مانند Farsite ، Phoenix RapidFire استفاده کرده اند. در حال حاضر ارسال تصاویر ویدئویی و مادون قرمز در زمان وقوع حادثه به برنامه نویسان کمک می کند تا اطلاعات آتش را سریعتر از روزهایی که باید بر روی کارت های حافظه یا فیلم منتقل شوند ، وارد نرم افزار کنند.
دیوار آتش می تواند با سرعت باورنکردنی حرکت کند. این پیشروی گاهی برابر با آتش گرفتن یک زمین فوتبال در ثانیه است. بنابراین بسیار مهم است که کامپیوترها بتوانند به سرعت همه داده های مربوط به یک آتش سوزی را تجزیه و تحلیل کنند. دانشمندان آتش نشانی در آزمایشگاه Wifire در سن دیگو در حال تهیه برنامه ای هستند که می تواند اطلاعات مربوط به محل آتش سوزی را به همراه شرایط آب و هوایی و سایر اطلاعات تجزیه تحلیل کند.
ایلكای آلتینتاس ، بنیانگذار و مدیر Wifire ، می گوید: “وقتی نوبت به مدل سازی آتش می رسد ، فکر نمی کنم یک برنامه برای همه مناسب باشد.” وی اضافه می کند ، ” استفاده از انواع برنامه های مختلف می تواند به ما کمک کند تا از یک برنامه مناسب برای یک مسئله مناسب استفاده کنیم.”
بحث سرعت در اینجا از این جهت مفید است که سبب تحویل سریع داده ها به برنامه های مدل سازی آتش می شود و این امر سبب بهبود پیش بینی شده و مدل های جدیدی در عرض چند دقیقه بر اساس داده های زمان واقعی تهیه می شود.
این مسئله مورد علاقه ادارات آتش نشانی در کالیفرنیا از جمله سازمان آتش نشانی اورنج است که با همکاری آزمایشگاه Wifire تصاویر مادون قرمز آتش سوزی را از هواپیما گرفته و داده ها را به سیستم می رساند.
منبع:
cnet
