Con l’IA è possibile tenere sotto controllo ampie aree boschive, individuando non solo i principi di incendio prima che si trasformino in tempeste di fuoco inarrestabili, ma anche le zone a maggior rischio di innesco.
Durante i suoi otto anni come responsabile dell’allarme e dell’allerta nella contea di Sonoma, in California, Sam Wallis ha visto più volte incendi furiosi attraversare le città e i piccoli paesi che protegge. Spesso con poco preavviso, gli incendi hanno raso al suolo le case e carbonizzato le pittoresche colline della zona, le valli e i vigneti a nord di San Francisco.
L’anno scorso anche Wallis ha dovuto evacuare la propria casa. E nel 2017 il terreno della sua proprietà è stato ricoperto di detriti portati dal vento di uno dei più distruttivi incendi della storia della California, il mortale incendio Tubbs [così chiamato dal nome del proprietario dell’azienda agricola limitrofa al punto in cui scoppiò, NdR], che devastò ben 37.000 acri (quasi 15.000 ettari). “L’incendio Tubbs è stato l’evento cruciale, un incendio decisamente su larga scala e in rapido movimento che non avevamo modo di arginare”, dice Wallis.
Una volta che quell’incendio è stato domato, diverse agenzie locali hanno iniziato a installare un sistema di telecamere montate su torri, chiamato ALERTWildfire, per cercare di individuare per tempo il fumo e le fiamme così da intervenire sugli incendi prima che diventassero incontrollabili.
Schermata di uno dei monitor del sistema ALERTWildfire
I 21 dispositivi ad alta potenza della contea di Sonoma scansionano e fotografano le aree a rischio di incendio, e ogni 10 secondi inviano immagini che aiutano a confermare – e a volte a scoprire – gli incendi. Gli operatori del centro di emergenza antincendio della contea cercano di tenere sotto controllo le immagini in arrivo, che sono visualizzate su una parete letteralmente ricoperta di schermi, e avvisano le squadre di emergenza se notano fumo sospetto. Rispondono anche alle chiamate dei cittadini al numero di emergenza 911.
È un lavoro molto impegnativo e stancante per chiunque, soprattutto quando la posta in gioco è così alta, dice Wallis: “Non è realistico pensare che qualcuno riesca a fissare quel muro tutto il giorno e tutta la notte, aspettando che scoppi un incendio.”
Oggi il sistema ha un nuovo partner, potente e instancabile: dal primo maggio, un programma di intelligenza artificiale (IA) collegato alle telecamere passa al setaccio tutte le immagini, confrontandole con le fotografie storiche degli stessi punti a una velocità impossibile per gli occhi umani. Se qualcosa sembra fuori posto, il sistema avvisa il centro operativo. L’obiettivo è di controllare tempestivamente i potenziali incendi prima e far arrivare sul posto i vigili del fuoco più rapidamente, dice Graham Kent, che ha sviluppato il sistema ALERTWildfire e dirige il Nevada Seismological Laboratory all’Università del Nevada a Reno.
Nelle settimane successive alla piena attivazione della tecnologia nella contea di Sonoma, l’IA ha migliorato i tempi di ben 10 minuti rispetto alle chiamate al 911: una finestra temporale piccola, ma che può fare la differenza tra una macchia bruciata e il divampare di un furioso incendio. “Sono cautamente ottimista che l’IA sia un servizio in grado di aiutare a mantenere sicura la mia contea”, dice Wallis.
Il sistema sta migliorando di settimana in settimana via via che gli addetti al centro operativo imparano a usarlo, dice KT McNulty, direttore esecutivo del centro operativo per gli incendi e le emergenze ambientali di Sonoma. Gli sviluppatori del software – prosegue McNulty – hanno aggiunto un cruscotto di dati, avvisi acustici e altre funzionalità che migliorano il coordinamento tra l’IA e gli operatori umani, dice.
Gli algoritmi dell’IA hanno bisogno ancora di un po’ di apprendimento, e a volte le chiamate al 911 li battono ancora. Neil Sahota, un inventore che ha lavorato con IBM ed è consulente delle Nazioni Unite per le questioni che riguardano l’IA, stima che il sistema avrà bisogno di “vedere” almeno 70 incendi del mondo reale per avere informazioni sufficienti. Ha anche bisogno di imparare il “vocabolario” del territorio di Sonoma County per differenziare tra fumo e nuvole o nebbia, per esempio (una volta, l’IA è stata attivata dal vapore dei geyser di un campo geotermico locale). Eliminare questi falsi positivi richiederà tempo, dice Sahota, che non ha preso parte al progetto Sonoma. Wallis spera che entro novembre il sistema possa iniziare a fornire informazioni costantemente affidabili.
Diverse comunità della California hanno potuto apprezzare la pionieristica sorveglianza con IA di Sonoma, e alcune di esse stanno per assumere impegni con la società sudcoreana Alchera, che ha fornito il sistema di Sonoma, dice Kent. L’obiettivo dell’azienda è estendere la sua IA a tutte le 850 telecamere ALERTWildfire presenti in sei Stati occidentali, dice Robert Grey, un rappresentante di Alchera.
Una tecnologia di rilevamento precoce analoga è in fase di test nel New Mexico, dove i gestori del territorio stanno usando l’IA per analizzare le immagini satellitari a infrarossi e riportare i dati che indicano i “punti caldi” della superficie che potrebbero indicare un principio di incendio. In Brasile, gli scienziati hanno implementato un sistema di intelligenza artificiale che elabora le immagini da telecamere a 360 gradi montate su una torre, avvisando i funzionari locali di qualsiasi apparente incendio. In tre anni, il sistema ha ridotto il tempo di rilevamento degli incendi da una media di 40 minuti a meno di cinque. Kent sta anche lanciando una rete di telecamere chiamata BushfireLIVE, che userà il sistema di IA di Alchera nel distretto intorno alla capitale dell’Australia, Canberra.
Alla fine le reti di rilevamento IA potrebbero anche essere in grado di valutare il rischio di incendi prima del loro inizio, un compito che richiede l’addestramento del sistema a combinare i dati storici dalle immagini delle telecamere con una varietà di fattori noti per contribuire allo scoppio di un incendio, come le precipitazioni, l’umidità e i livelli di umidità nella vegetazione.
L’IA può elaborare e assemblare milioni di questi dati puntiformi in tempo reale, molto più velocemente di quanto possano fare gli esseri umani: “Quando tutti questi pezzi del puzzle si uniscono in un potenziale incendio, saremo in grado di prevedere dove gli incendi potrebbero effettivamente scoppiare”, dice Sahota. Dopo aver identificato i potenziali punti caldi, i funzionari potrebbero prendere provvedimenti per ridurre i rischi eliminando la boscaglia secca, predisporre incendi controllati per bruciare i potenziali combustibili, e altre misure.
Un’immagine degli incendi che colpirono l’Australia nel 2019
In Australia – dove nel 2019 e 2020 gli incendi hanno bruciato più di 47 milioni di acri (19 milioni di ettari) e ucciso in totale 34 persone – i gestori del territorio stanno usando Google Earth, dati climatici e sistemi di IA per testare questa tecnologia. Gli scienziati che hanno studiato i dati sugli incendi australiani dal 2001 al 2019 hanno scoperto che il fattore d’innesco più importante degli incendi era l’umidità del suolo, seguito dalla temperatura dell’aria e da un indice dei livelli di siccità, secondo uno studio pubblicato l’anno scorso su “Remote Sensing”. Questi risultati aiutano a stabilire le priorità fra le variabili che un’IA dovrebbe monitorare.
Sonoma County ha circa 20 mesi per decidere se investire in un contratto a lungo termine con Alchera. Per prendere questa decisione, Wallis valuterà la velocità e la coerenza dell’IA “di come e di quanto questi avvisi hanno battuto o non hanno battuto le chiamate al 911”, dice.
Mentre la California e il resto degli Stati Uniti occidentali si preparano a un’altra stagione di incendi potenzialmente distruttivi, Kent ha grandi speranze che l’IA porti a risposte più veloci. Ma esorta i cittadini a continuare a segnalare gli incendi al 911 e su Twitter. Anche il secolare sistema delle torri antincendio, con vedette umane che segnalano via radio e linee telefoniche da albero ad albero, ha ancora il suo posto: “Siamo in una battaglia così accesa contro gli incendi forestali che non vogliamo prendere e buttar via nessuno strumento”, conclude Kent.
