全球抗極端野火尋求新突破 生成式AI、數位孿生加入即戰力

全球極端野火事件頻傳，加拿大正在和史上最嚴重的森林大火奮戰。截至6月底，森林和草原燒毀超過800萬公頃。濃煙擴散，紐約、華盛頓、甚至歐洲都深受其害，突破消防管理的瓶頸成了當務之急。矽谷科技公司運用生成式AI解析影像，大幅降低誤報數。晶片大廠輝達也加入戰局，打造首座以AI抗野火的實驗室，運用數位孿生（digital twin）重現火災，預測火災擴散方式，還可建議最佳因應策略。

化被動為主動 加州抗極端野火20年
美國加州近年野火頻傳，2003年的「西達野火」（Cedar Fire）燒掉11萬公頃的土地，讓人警覺到，這不是過去野火的等級，不能用一般消防方式應付。

加州大學地質暨地球物理學教授德里斯科爾（Neal Driscoll）告訴加拿大《環球新聞》（Global News），火勢蔓延的速度太驚人了，大家見識到一場火災竟可以燒掉11萬公頃，徹底改變整個景觀。

過去，接獲火災通報後，消防單位必須派一組人搭車或搭直升機，前往通報地點，先確認野火，再來調整應變計畫。不僅消防員疲於奔命，而且緩不濟急。

大火過後，加州大學聖地亞哥分校（UC San Diego）在國家科學基金會的贊助下，聯合科技公司、政府機構、野火服務機構建立ALERTCalifornia網絡。2017年加入攝影監控，部署一千多部攝影機。

光靠攝影機或衛星照片，誤判的機率很高。ALERTCalifornia花了數個月訓練AI模型，過濾攝影數據，揪出煙霧等異常情況，再經值班人員確認查證。提早確認野火點，讓消防人員主動應變。

里斯科爾說，攝影機的影像也對一般大眾開放，讓民眾直接的掌握附近野火狀況，做出更明智的對策。

生成式AI助影像解析
極端野火在2020年再度燒入加州，9917起森林大火，燃燒面積178萬公頃，超過1/3個台灣的土地。城市壟罩在橘色煙霧下，宛若末日場景。矽谷的電腦影像分析公司Chooch不想置身事外，執行長尤特肯（Emrah Gultekin）主動找上消防局，詢問可以幫上什麼忙。

Chooch是晶片大廠輝達（NVIDIA）新創計畫INVIDIA Inception的合作夥伴，這個計畫協助新創公司運用尖端技術並接觸創業投資者。

Chooch發展的AI火災檢測工具可每15分鐘分析一次快照，辨識煙霧或火災跡象，並利用生成式AI自動產生影像的描述，讓審視人員更快找到火災點。每週錯誤預警數從2000次降為8次。

輝達也在2021年跟洛克希德馬汀（Lockheed Martin）公司宣布打造全球首座以 AI 為中心的實驗室，專用於預測和因應野火。這項計劃與美國國家森林局及科羅拉多州火災預防與控制部門（DEPC）合作，利用科技深入解析野火發生的原因並阻止蔓延。

實驗室將使用NVIDIA AI基礎設施和NVIDIA Omniverse的視覺化和數位模擬平台，處理火災的規模並預測擴散方式，並運用數位孿生重現火災。這套系統還會建議有效滅火的最佳行動方案。

XPRIZE祭高額獎金抗極端野火
「我們該徹底改變撲滅野火的方式了！」Xprize組織4月推出獎金高達1100萬美元的大獎「Xprize Wildfire」，傾全球之力找出抗野火的創新技術。

Xprize指出，全球極端野火事件（Extreme Wildfire Event，EWE）頻傳。光在美國，每年損失就高達3500億美元。EWE傳播速度更快，燃燒面積更大，造成毀滅性傷害和生命損失，但在過去幾十年來，消防管理技術卻沒有跟上。

XPRIZE創辦人兼執行董事長迪曼德斯（Peter H. Diamandis）表示，我們一直用相同的手法撲滅野火，這條路行不通了。我們需要徹底的創新，用上各種人工智慧、機器人、無人機和偵測器技術，在未擴大前就要撲滅野火。

參考資料
環球新聞（Global News）（2023年5月16日），Wildfires and AI: How tech can help in Canada's natural disaster fight
輝達（2023年6月14日），Forged in Flames: Startup Fuses Generative AI, Computer Vision to Fight Wildfires
輝達（2021年11月9日），NVIDIA 和洛克希德馬汀公司攜手美國州立與聯邦國家森林局 使用人工智慧撲滅野火
IMVEEurope（2023年6月23日），AI vision software helps fight wildfires
加拿大科技世界新聞網（ITWorldCanada）（2023年6月22日），AWS weighs in on the potential of AI to fight wildfires