Штучний інтелект для пожежників: революція в гасінні пожеж із використанням передових технологій

Серед багатьох застосувань штучного інтелекту (ШІ) особливо важливою є його роль у зміні підходів до гасіння пожеж та підвищенні ефективності роботи перших реагувальників. У цій статті ми розглянемо глибокий вплив ШІ на сферу пожежогасіння і відзначимо найкращі інструменти зі штучним інтелектом, які допомагають пожежникам у їхній відповідальній роботі.

Що таке штучний інтелект?

Штучний інтелект — це розробка комп’ютерних систем, здатних виконувати завдання, які зазвичай вимагають людського інтелекту. Сюди входить розуміння та інтерпретація складних даних, міркування, вирішення проблем і прийняття рішень. ШІ використовує алгоритми машинного навчання, які дозволяють системам навчатися та адаптуватися до нової інформації без явного програмування.

Як ШІ може допомогти пожежникам

Завдяки потужностям ШІ пожежні підрозділи можуть аналізувати дані в режимі реального часу, щоби краще реагувати на надзвичайні ситуації. ШІ також може допомагати пожежникам у такому:

Системи виявлення пожеж

Системи виявлення пожеж на базі ШІ використовують алгоритми комп’ютерного зору для аналізу відеопотоків із камер, розміщених у ключових точках. Такі системи здатні виявляти та повідомляти пожежників про дим, полум’я або інші ознаки загоряння, що дозволяє оперативно втручатися і швидше реагувати.

Прогнозна аналітика

Алгоритми ШІ можуть аналізувати різні джерела даних — історичні дані про пожежі, погодні умови, географічну інформацію — щоб передбачити ймовірність та інтенсивність майбутніх пожеж. Ця інформація допомагає пожежникам планувати використання ресурсів і визначати пріоритетність районів із підвищеним ризиком займання.

Доповнена та віртуальна реальність (AR і VR)

Технології AR та VR дозволяють створювати захопливі навчальні симуляції для пожежників. У них можна моделювати різні сценарії пожеж, що дає змогу відпрацьовувати техніку реагування і навички прийняття рішень у безпечному та контрольованому середовищі.

Дрон-технології

Дрони, оснащені алгоритмами ШІ та тепловізорами, можуть надавати аерофотознімки місця пожежі, допомагаючи пожежникам оцінити масштаб займання, визначити осередки та відповідно планувати дії. Також дрони використовують для пошуково-рятувальних операцій у важкодоступних районах.

Інтелектуальні засоби індивідуального захисту (ЗІЗ)

ШІ може бути інтегровано в оснащення пожежників, таке як шоломи, маски та костюми. Інтелектуальні ЗІЗ можуть відстежувати життєві показники, визначати небезпечні гази чи хімікати та надавати зворотний зв’язок і сповіщення в режимі реального часу, аби забезпечити безпеку пожежників.

Моделювання та симуляція пожеж

Інструменти моделювання пожеж на основі ШІ можуть відтворювати різні сценарії розповсюдження вогню з урахуванням особливостей будівель, вентиляції та джерел горючих матеріалів. Такі симуляції допомагають пожежникам зрозуміти, як поширюється вогонь, і розробити стратегії локалізації та гасіння пожеж.

Найкращі інструменти ШІ для пожежників

Такі установи, як NIST, Единбурзький університет і NASA, стоять на передовій упровадження ШІ у сфері пожежогасіння. Вони співпрацюють із пожежними службами, державними установами та стартапами, щоб створювати інноваційні рішення, пристосовані до унікальних викликів, з якими стикаються перші реагувальники. Ці інструменти покликані надавати аналіз даних у реальному часі, використовувати прогнозне моделювання та підвищувати ситуаційну обізнаність, кардинально змінюючи спосіб реагування на надзвичайні ситуації та захист громадської безпеки. Ось кілька найважливіших інструментів ШІ для пожежників:

AUDREY

AUDREY (Асистент із розуміння даних шляхом міркування, добування та синтезу) — це програмне забезпечення, розроблене NASA для допомоги пожежникам в аналізі складних даних та ухваленні обґрунтованих рішень під час надзвичайних ситуацій. AUDREY використовує алгоритми штучного інтелекту для обробки даних із різних джерел — тепловізійних камер, датчиків температури, сенсорів, супутників і дронів — і надає інформацію про поведінку пожежі, потенційні загрози та стратегії ліквідації. Також програма може створювати візуалізації та симуляції для підвищення ситуаційної обізнаності ще до входу пожежників у задимлену будівлю.

Камера FLIR K1 360°

Технологія відеозйомки на 360 градусів дозволяє пожежникам знімати і переглядати відео з місць надзвичайних ситуацій у форматі повного занурення. Спеціалізовані камери, такі як FLIR K1, працюють як додаткові очі на місці події та допомагають швидко отримати огляд ситуації на 360°, навіть у повній темряві чи диму. Такі відеоматеріали можуть рятувати життя під час пошуково-рятувальних операцій, а також використовуватися для навчання, розбору ситуацій та післяаварійного аналізу. Насправді можливість записувати і переглядати реальні події під різним кутом допомагає пожежникам виявляти напрями для вдосконалення і краще розуміти динаміку пожежі.

Віртуальні, змішані та доповнені тренування

Віртуальна, змішана і доповнена реальність (VR/MR/AR) також змінюють навчання й операції у протипожежній сфері. Занурюючи пожежників у реалістичні змодельовані сценарії з різними типами поведінки вогню та умовами навколишнього середовища, вони отримують змогу відпрацьовувати навички й ухвалення рішень у контрольованих ситуаціях та бути краще підготовленими до реальних інцидентів.

Відмінності між віртуальною, змішаною і доповненою реальністю

Програми віртуальної реальності, такі як системи FLAIM або симульовані тренування HumuloVR з пожежної безпеки, створюють змодельоване середовище, де пожежники можуть тренуватися в реалістичних умовах без фізичних ризиків. Змішана реальність об’єднує реальний та віртуальний світи, дозволяючи взаємодіяти з цифровими об’єктами у фізичному оточенні, а доповнена реальність нашаровує цифрову інформацію на реальний світ, даючи пожежникам дані і підказки під час надзвичайних подій. Для випробування змішаної або доповненої реальності можна скористатися програмою Augmented Reality Decision Aid (ARDA) від AVATAR.

Графові нейронні мережі (GNN) для прогнозування пожеж та спалахів

Графові нейронні мережі (GNN) — це різновид алгоритмів машинного навчання, що можуть аналізувати великі масиви історичних даних про пожежі, погодні умови, структури будівель та інші релевантні фактори для прогнозування розвитку пожежі й імовірності спалахів (швидких переходів полум'я). Використовуючи ці прогностичні можливості, пожежники можуть ухвалювати ефективніші рішення щодо розподілу ресурсів, евакуації і тактичних дій, підвищуючи безпеку та результативність гасіння пожеж.

Зокрема, дослідники з Національного інституту стандартів і технологій США (NIST), Політехнічного університету Гонконга та інших закладів створили модель Flashover Prediction Neural Network (FlashNet) для передбачення смертельно небезпечних явищ із точністю 92%.

Дрони зі штучним інтелектом

Дрони з сучасними сенсорами і алгоритмами ШІ можуть патрулювати пожежонебезпечні райони, виявляти перші ознаки пожеж і збирати дані про розвиток, поширення та осередки займання у режимі реального часу. Замість очікування годинами, дрони з ШІ можуть створити карту пожежі за кілька хвилин, що дозволяє оперативно розподіляти ресурси та розробляти точкові стратегії ліквідації. Серед популярних рішень — FLYMOTION та Fire AI для пожежної розвідки.

Speechify

Передові технології перетворення тексту в мовлення (TTS) від Speechify надають неоціненну допомогу пожежникам у багатьох аспектах їхньої роботи. Перетворюючи важливу диспетчерську інформацію, повідомлення, нотатки та оперативні плани в природне мовлення, Speechify дозволяє пожежникам зручно слухати ці деталі під час руху. Додатково Speechify допомагає пришвидшити виконання паперової роботи, даючи можливість прослуховувати рапорти, контрольні листи обладнання, навчальні матеріали та інші адміністративні документи. Це інноваційне рішення підвищує ефективність, дозволяючи швидше впоратися з документами.

Майбутнє пожежогасіння

Хоча ШІ вже впроваджують у багатьох пожежних підрозділах, надалі створюють ще більше рішень для підвищення безпеки. Ось кілька ШІ-інструментів для пожежників, які наразі перебувають на стадії досліджень:

Розумний шолом для пожежників

Розумні пожежні шоломи, оснащені сенсорами і можливостями ШІ, можуть покращити безпеку рятувальних операцій, контролюючи такі показники, як частота серцебиття і температура тіла, а також відстежуючи здоров’я та стан пожежників у режимі реального часу. Вони також можуть містити дисплеї доповненої реальності з критично важливою інформацією — наприклад, планами приміщень, тепловізійними даними та системами зв'язку. Усе це відображатиметься безпосередньо в полі зору пожежника.

Дослідники з National Robotarium в Единбурзі нещодавно розробили шолом із ШІ для допомоги пожежникам у навігації в задимленому середовищі та швидшому порятунку постраждалих. Прототип цієї технології був створений і випробуваний у співпраці зі Службою порятунку та пожежною службою Шотландії. Однак поки що це лише концепція.

Сповіщувачі диму з голосом матері

Детектори диму є важливою складовою пожежної безпеки, і дослідники зі США працюють над удосконаленням традиційних сповіщувачів диму та скороченням часу реагування. Нові дослідження показали, що сповіщувачі з материнським голосом, які використовують ШІ і відтворюють записане повідомлення мами, щоб розбудити дітей чи дорослих під час пожежі, можуть суттєво змінити ситуацію. Попередні дослідження виявили, що запис голосу матері утричі частіше розбуджує дитину порівняно зі звичайною сиреною та істотно покращує час на евакуацію.

Роботи-пожежники

Хоча ця галузь ще у процесі становлення, дослідники працюють над створенням автономних роботів з алгоритмами ШІ для прогнозування та гасіння лісових пожеж. Такі роботи можуть відстежувати перебіг пожежі, збирати дані про поширення вогню в режимі реального часу та допомагати пожежникам боротися з вогнем у складних або небезпечних зонах, підвищуючи безпеку людей і довкілля. Вони також матимуть такі можливості, як водяні гармати чи системи вогнегасіння, щоб підтримувати роботу стандартних пожежних підрозділів.

Speechify — незамінний інструмент ШІ для пожежників

Передова технологія перетворення тексту в мовлення від Speechify забезпечує неоціненну підтримку пожежникам, перетворюючи письмову інформацію на голосові підказки. Це має вирішальне значення під час надзвичайних ситуацій: пожежники можуть прослуховувати інструкції, керівництва і повідомлення диспетчерів, швидко засвоюючи протоколи навіть у стресових умовах. Усунувши потребу читати і забезпечивши безконтактну комунікацію, Speechify дозволяє залишатися в курсі подій, зосереджуватися на завданнях і ефективно працювати у складних умовах, підвищуючи рівень безпеки й результативності. Пожежні підрозділи можуть скористатися Speechify безкоштовно вже сьогодні.

Поширені запитання (FAQ)

Як використовують ШІ у пожежогасінні?

Про використання ШІ у пожежогасінні докладно розповідається вище в цій статті.

Хто найкращий пожежник у світі?

Неможливо визначити одного "найкращого" пожежника у світі, оскільки пожежогасіння — це командна робота багатьох відважних фахівців у різних підрозділах і регіонах.

Що таке протипожежний кодекс?

Протипожежний кодекс зазвичай означає набір правил, нормативів та стандартів, які визначають найкращі практики й процедури для пожежних операцій.

Які майбутні технології очікують пожежників?

У майбутньому до технологій для пожежників можуть входити сповіщувачі диму з голосом матері, розумні шоломи й роботи-пожежники.

Чи може ШІ замінити пожежників?

ШІ не може повністю замінити пожежників, оскільки їхня робота потребує не лише технічних навичок, а й людського судження, гнучкості та здатності діяти в складних і непередбачуваних ситуаціях.