NVIDIA、洛克希德·马丁公司与州和联邦林业局合作,利用人工智能扑灭野火

新的硅谷实验室使用NVIDIA DGX系统和Omniverse模拟和对抗火焰。
通过 安东尼·罗宾

温暖干燥的天气引发的强烈野火席卷了全球大片森林,造成近200亿美元据报道,仅去年美国西部就遭受了破坏一个估计.

为了更好地了解野火并阻止其蔓延,NVIDIA和洛克希德·马丁公司今天宣布,我们正在使用人工智能和数字孪生兄弟模拟。

这些公司还宣布,我们正在建造世界上第一个以人工智能为中心的实验室,专门用于预测和应对野火。实验室将使用NVIDIA AI基础设施和NVIDIA Omniverse公司先进的可视化和虚拟世界仿真平台,用于处理火灾规模并预测其进展。通过在物理精确的数字孪生中重现火灾,该系统将能够建议最佳抑制火灾的措施。

今年到目前为止,美国的野火已经烧毁了650多万英亩的土地,但问题远不止于此。西伯利亚有更多的土地被烧焦,地中海地区和澳大利亚也发生了史诗般的大火。

新硅谷实验室

位于硅谷的人工智能开发实验室将包括洛克希德·马丁公司的认知任务管理器(CMM)系统,这是一个端到端人工智能驱动的规划和协调平台,将火灾的实时传感器数据与燃料植被、地形、风等其他数据源相结合,以预测火灾的蔓延。CMM向事故指挥小组提供行动建议,以缩短响应时间,提高野火扑救和人道主义行动的有效性。

该实验室将为行业和用户提供一个开放的协作空间,以集中CMM设计的人才和资源,并在NVIDIA Omniverse中快速开发原型。洛克希德·马丁公司提供应用人工智能、平台集成、规划和监督领域的专业知识,以及数十名应用工程师和数据科学家。NVIDIA正在贡献数据分析和模拟专业知识,以帮助在实验室中进行开发、建模、测试和部署。

为了处理数据和训练人工智能模型,洛克希德·马丁公司使用NVIDIA DGX系统。为了可视化火灾并预测其可能的蔓延方式,洛克希德·马丁公司使用NVIDIA Omniverse企业.

洛克希德·马丁公司首席人工智能架构师Shashi Bhushan表示:“洛克希德·马丁公司和NVIDIA技术的结合有可能帮助消防人员更快、更有效地应对野火,同时降低消防人员和居民的风险。”。

使用数字孪生兄弟可视化火焰

NVIDIA Omniverse允许火灾行为分析人员在数字环境中看到预测。洛克希德·马丁公司使用实时、多GPU可扩展的仿真平台,对预测的火灾运动进行可视化,并研究其在景观数字复制品中的流动动力学。这使其团队能够在多个领域利用NVIDIA Omniverse。

消防行业主要依靠Rothermel表面火灾蔓延模型衍生的工具来预测火灾进展。洛克希德·马丁公司的团队正在与创建该模型的团队密苏拉州林业局消防科学实验室合作,研究人工智能如何快速准确地改进现有的火线预测方法。

借助NVIDIA Omniverse,洛克希德·马丁公司的团队可以通过使用真实数据再现历史火灾,并展示Rothermil模型和CMM算法如何预测火灾,从而加速新人工智能模型的培训、开发和评估。这使得工程师能够同时比较历史火灾相对于两个模型预测的进展情况。

NVIDIA Omniverse还为应急响应人员、操作员和工程师提供了一个沉浸式数字孪生环境,以评估其压制活动的影响。

Bhushan说:“在Omniverse中,你可以看到一个虚拟世界,它代表了一个真实的数字环境。在这个虚拟世界中,我们可以看到火灾和影响火灾的因素,比如地形、坡度、风等等。”。“在不久的将来,我们可以通过在Omniverse场景中飞行虚拟资产来生成合成数据。此外,Omnivers仿真成为创建其他基于人工智能的模型以探索响应行为的基础。”

利用红外摄像机捕捉到的卡梅隆峰火灾的历史数据,CMM的人工智能模型预测了火灾将如何演变——考虑到海拔、坡度、地形和风力等方面。然后,数据被放入NVIDIA Omniverse可视化和仿真平台,在那里创建了上述火灾的数字副本。

洛克希德·马丁公司从事CMM工作的工程师旨在将该技术集成到飞机驾驶舱中,以显示火灾预测,并实时提出灭火行动方案。

与美国和科罗拉多州消防管理机构合作

美国农业部森林服务密苏拉消防科学实验室位于蒙大拿州,从事野外火灾研究的前沿工作,一直在提供应用程序、数据、软件和产品,以帮助火灾分析和模拟。实验室开发了FARSITE公司使用Rothermel表面火灾蔓延模型的野火增长和行为预测工具。该实验室为洛克希德·马丁公司团队提供了火灾行为和历史数据方面的关键专业知识。

科罗拉多州消防防控部门(DFPC)是洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)和NVIDIA公司开发的CMM AI技术的合作伙伴和早期采用者。DFPC提供专业知识、用户体验和反馈,以及与实时数据收集的平台集成。洛克希德·马丁团队与多任务飞机项目团队一起参与作战,并直接从绘制多任务飞机地图的多任务飞机上收集科罗拉多州火灾数据。科罗拉多消防局还为NVIDIA Omniverse中的可视化建模提供历史火灾数据。通过这种持续的合作关系,洛克希德·马丁公司的工程师将能够通过CMM实时处理飞机观测到的活跃野火的数据并做出预测,以协助机上的消防响应人员。

洛克希德·马丁公司和英伟达公司将继续在物理和数字孪生环境中合作,开发和成熟CMM。总有一天,未穿衣服的飞行器将迅速应对并扑灭新出现的野火。

NVIDIA GTC公司11月11日之前,CMM团队将在线讨论如何使用NVIDIA Omniverse来展示基于传统方法与CMM系统算法的火灾移动预测。要了解更多信息,请访问洛克希德·马丁公司GTC会议.

观看NVIDIA首席执行官黄延森(Jensen Huang)的GTC主题演讲: