Использование искусственного интеллекта для борьбы с экстремальной жарой

Города начали устанавливать рекордно высокие температуры в мае, а 22 июля 2024 года стал самым жарким днем в истории планеты, побив последний рекорд, установленный накануне.

Вос входит в состав консорциума, разрабатывающего систему раннего предупреждения об экстремальных тепловых явлениях, и является одной из многих групп по всему миру, создающих новые инструменты на базе ИИ для борьбы с экстремальной жарой.

Градостроители уже несколько десятилетий знают об островах тепла - городских районах, где температура выше, чем в отдаленных районах. Однако точное определение характеристик и прогнозирование островов тепла в масштабе и с высоким разрешением остается нерешенной проблемой, а в лучшем случае - очень дорогостоящей. Некоторые спутники, находящиеся на орбите Земли, могут измерять тепловое излучение, что позволяет определить «горячие» и «холодные» точки в городе, но из-за больших промежутков времени между пролетами спутников эти наблюдения весьма скудны.

Теперь исследователи, такие как Вос, входящие в состав Африканского трансдисциплинарного центра «Тепло и здоровье» (HE2AT Center), используют модели фонда наблюдения Земли IBM для разработки системы, которая может характеризовать поверхностные городские тепловые острова и выдавать предупреждения о том, когда и где в городе появляются очаги экстремальной жары. Академические и промышленные партнеры из Центра HE2AT объединяют эту информацию с данными о состоянии здоровья, социально-экономической уязвимости, геолокации и других факторах, которые способствуют риску теплового воздействия. С помощью приложения люди будут получать информацию и предупреждения о тепловом воздействии на основе их индивидуального профиля риска.

Более десяти лет исследователи, в том числе группа инженеров Принстонского университета, изучают «холодные крыши» - крыши более светлого цвета, которые остаются более холодными, чем темные крыши. Например, исследователи из Принстона измерили температуру черной крыши, когда температура воздуха была 90-х годов. Температура черной крыши достигла 130 градусов по Фаренгейту (достаточно тепло, чтобы поджарить яйцо). Температура белой крыши при той же температуре воздуха колебалась в пределах 90-100 градусов по Фаренгейту.

Используя аэрофотоснимки и алгоритмы искусственного интеллекта, Google генерирует измерения солнечной отражательной способности с высоким разрешением, которые, в свою очередь, могут помочь городским застройщикам определить, в каких районах наиболее выгодно использовать холодные крыши.

Прохладные крыши «отражают солнечный свет и поглощают меньше тепла. Это приводит к снижению температуры в помещениях и улучшению состояния здоровья», - говорит Манси Кансал, старший менеджер по продуктам Google. «Холодные крыши имеют огромный потенциал в районах с низким уровнем дохода, где нет доступа к кондиционерам», - говорит Кансал.

Город Лос-Анджелес добился значительных успехов в снижении риска экстремальной жары с помощью еще одного инструмента, основанного на искусственном интеллекте, - лаборатории Tree Canopy Lab. Используя аэрофотоснимки Google, сделанные с самолетов, а также спутниковые снимки Земли, алгоритм может точно определить все деревья в городе и измерить их плотность.

Затем специализированная система искусственного интеллекта автоматически сканирует снимки, определяет наличие деревьев и создает карту, на которой показана плотность древесного покрова или «полог деревьев».

Обычно получение информации о количестве деревьев требует больших затрат средств и времени, поскольку люди вручную обследуют город квартал за кварталом и часто могут подсчитать деревья только в общественных местах.

Инструмент для определения «древесного полога» с помощью искусственного интеллекта может помочь градостроителям определить, в каких жилых кварталах лучше всего высаживать деревья, и найти тротуары, которые подвержены воздействию высоких температур из-за низкого уровня покрытия.

Но как решить, что лучше - холодная крыша или больше деревьев - для данной зоны сильной жары? Эксперты говорят, что необходимо учитывать множество факторов, например, последние исследования показывают, что навесы деревьев, например, оказывают наибольшее положительное влияние в засушливом климате, а не во влажном.

Цифровые двойники - полные цифровые копии городов и местностей, созданные с помощью искусственного интеллекта, - еще один новый рубеж в борьбе с экстремальной жарой. Доктор Ифигения Керамицоглоу, научный руководитель Национальной обсерватории в Афинах, разрабатывает цифрового двойника Афин, который использует машинное обучение для интеграции различных городских данных и прогнозирования смертности от жары. Это позволит управлять тепловыми волнами в режиме реального времени и в долгосрочной перспективе.

Так, например, службы экстренного реагирования смогут направлять машины скорой помощи в районы наибольшего риска, чтобы иметь больше шансов спасти жизни людей, наиболее вероятно страдающих от экстремальной жары. После Афин Керамицоглоу и ее команда, создавшая множество инструментов для борьбы с жарой под названием Extrema Global, планируют создать цифровых двойников Праги и Будапешта.

Помимо технических решений, обучение тому, как избежать экстремальной жары, может быть доступным и даже увлекательным. Еще один новый инструмент, который разрабатывает команда Extrema Global, - это цифровая игра для детей, в которой они узнают о тепловой безопасности. «Исходя из текущих условий, ребенок может решить, какую одежду ему следует надеть, чтобы оставаться в безопасности. Нет причин, по которым оставаться в прохладе не может быть весело», - говорит Керамицоглоу.

ps. Комментируйте и лайкайте, пожалуйста! Это помогает продвижению статьи.

Ну и как положено, канал тг))) Канал и чатик

Там в закрепленном боты KolerskyAi для генерации видео в Stable Video, а так же для доступа в Chat GPT+4 и Dalle-3, Midjourney без VPN и другие нейросети.