Wissenschaftler nutzen KI, um großflächige Waldbrände vorherzusagen

Wissenschaftler nutzen KI, um großflächige Waldbrände vorherzusagen

Eine Gruppe multidisziplinärer Forscher der University of California, Irvine, USA, hat viele Monate lang zusammengearbeitet, um ein Modell für maschinelles Lernen (künstliche Intelligenz) zu entwickeln, das Verhaltensänderungen und Entwicklungstrends großer Waldbrände bereits ab dem Zeitpunkt der ersten Brände vorhersagen kann mit hoher Genauigkeit erkannt.

Dieses Echtzeit-Analysemodell verwendet einen einzigen Datensatz, um das Feuerwachstum vorherzusagen, und übertrifft experimentelle Systeme, die auf Echtzeitdaten basieren. Kapitaleinsparungen sind komplizierter.

Wissenschaftler nutzen KI, um großflächige Waldbrände vorherzusagenDas Ausmaß und die Fläche, die durch Waldbrände zerstört wird, nehmen aufgrund der negativen Auswirkungen des Klimawandels zu.

Dieses maschinelle Lernmodell wurde vom Forschungsteam anhand von Daten zur Luftfeuchtigkeit trainiert, die aus Berichten zu mehr als 1.100 Brandereignissen im US-Bundesstaat Alaska zwischen 2001 und 2017 gewonnen wurden (Alaska Large Fire Database). Jedes Feuer wird je nach seiner tatsächlichen Größe als klein, mittel oder groß gekennzeichnet. Nach dem ersten Training war das maschinelle Lernmodell in der Lage, etwa 40 % der Merkmale, die zu einem großen Flächenbrand führen könnten, und 75 % der Brandfläche innerhalb des angegebenen Zeitraums genau vorherzusagen.

Obwohl das Modell darauf trainiert wurde, den Ausgang von Waldbränden vorherzusagen, die hauptsächlich in den in Alaska und Nordkanada reichlich vorkommenden borealen Wäldern entstehen, kann das Modell insgesamt durchaus als zusätzliche Unterstützungsressource für Feuerwehren in Gebieten verwendet werden, in denen es häufig zu Waldbränden kommt , nicht nur in den Vereinigten Staaten, sondern auch in vielen anderen Ländern (falls diese Technologiekombination weit verbreitet sein darf).

Wissenschaftler nutzen KI, um großflächige Waldbrände vorherzusagenBoreale Wälder kommen häufig in Alaska und Nordkanada vor

Dieses einfache, auf künstlicher Intelligenz basierende Klassifizierungssystem kann Managern Einblick in die Entwicklung von Bränden geben und so Ressourcenzuweisungspläne erstellen und die Kapazität optimieren. Brandbekämpfung und insbesondere die effektivere Umsetzung von Backup-Plänen.

„Das Sammeln und Analysieren von Informationen über Großbrände und ihre Auswirkungen in den letzten Jahren kann zum nationalen Brandschutzmanagement, zum Schutz des Ökosystems und insbesondere zum Leben der Menschen beitragen.“ Gebiete, in denen es in der Vergangenheit häufig zu Waldbränden kam, erfordern gründlichere Management-, Präventions- und Wiederherstellungsbemühungen, um die Auswirkungen auf Menschen und gefährdete Ökosysteme zu minimieren, sagte ein Vertreter des Forschungsteams.

Wissenschaftler nutzen KI, um großflächige Waldbrände vorherzusagenGebiete, in denen es häufig zu Waldbränden kommt, erfordern gründlichere Managementmaßnahmen

Laut Statistik sind Waldbrände weltweit jedes Jahr die Todesursache von mehr als 300.000 Menschen und tragen auch zu enormen Kohlenstoffemissionen in die ohnehin schon sehr „schwierige“ Atmosphäre bei. Fragilität“ des Planeten.

Eine Studie der University of New Hampshire geht davon aus, dass sich das Ausmaß und die Fläche, die durch Waldbrände verwüstet wird, bis 2050 im Vergleich zu den in den 1990er Jahren verzeichneten Werten verdoppeln könnten. Außerdem wird die Häufigkeit von Waldbränden zunehmen und dadurch schwieriger vorherzusagen des Klimawandels.

Die oben erwähnten Modelle zur Vorhersage von Waldbränden, die auf der Technologie der künstlichen Intelligenz basieren, werden im Kontext des Klimawandels, der negative Entwicklungen zeigt, ein wichtiger Faktor im Kampf gegen Naturkatastrophen im Allgemeinen sein. In Brasilien beispielsweise haben die Behörden dieses Landes seit Jahresbeginn bis heute fast 79.000 große und kleine Waldbrände registriert, und die Hälfte davon ereignete sich im Amazonas-Regenwald, der als „grüne Lunge“ des Planeten gilt . rein. Insbesondere kommt es zu großflächigen Bränden, die eine Fläche von bis zu mehreren Quadratkilometern bedecken können und die Stabilität des Ökosystems sowie die menschliche Gesundheit ernsthaft gefährden.

Wissenschaftler nutzen KI, um großflächige Waldbrände vorherzusagenSeit Jahresbeginn bis heute kam es in Brasilien zu fast 79.000 großen und kleinen Waldbränden

Neben Naturkatastrophen, Stürmen, Überschwemmungen, Erdbeben und Dürren waren und sind Waldbrände eines der größten Probleme der Menschheit.


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