Los intensos incendios forestales alimentados por un clima más cálido y seco han barrido enormes franjas de bosque en todo el mundo. Según una estimación, han causado hasta 200,000 millones de dólares en daños solo en el oeste de los Estados Unidos durante el año pasado de acuerdo con un estimado.
Para comprender mejor los incendios forestales y detener su propagación, NVIDIA y Lockheed Martin anuncian hoy que estamos trabajando con el Servicio Forestal del Departamento de Agricultura de EE. UU. y el Centro de Excelencia para la Extinción de Incendios Aéreos Avanzados de la División de Prevención y Control de Incendios (DFPC) de Colorado utilizando IA y simulación de digital twins.
Las compañías también anuncian que estamos construyendo el primer laboratorio centrado en la IA del mundo dedicado a predecir los incendios forestales y responder ante ellos. El laboratorio utilizará un sistema basado en IA y la plataforma de visualización avanzada y simulación de digital twins NVIDIA Omniverse para procesar la magnitud de un incendio y pronosticar su progreso. Al recrear el fuego en un digital twin físicamente preciso, el sistema podrá sugerir acciones para apagar mejor el incendio.
Si bien los incendios forestales han arrasado más de 6.5 millones de acres en los Estados Unidos en lo que va del año, el problema es mucho más amplio que eso. En Siberia, se ha quemado casi el doble de tierra y las enormes llamas han barrido la región mediterránea y en Australia.
Nuevo Laboratorio de Silicon Valley
El laboratorio de desarrollo de IA, que tendrá su sede en Silicon Valley, incluirá el sistema Cognitive Mission Manager (CMM) de Lockheed Martin, una plataforma integral de planificación y organización impulsada por IA, que combina datos de sensores en tiempo real sobre el incendio con otras fuentes de datos sobre vegetación de combustible, topografía, viento y más para predecir la propagación del incendio. El CMM proporciona recomendaciones sobre curso de acción a los equipos de comando de incidentes para disminuir el tiempo de respuesta y aumentar la eficacia de la supresión de incendios forestales y las acciones humanitarias.
El laboratorio servirá como un espacio de colaboración abierto para que la industria y los usuarios concentren el talento y los recursos para el diseño de CMM y desarrollen rápidamente prototipos en NVIDIA Omniverse. Lockheed Martin proporciona experiencia en el dominio de la IA aplicada, la integración de plataforma, la planificación y la supervisión, así como varias docenas de ingenieros de aplicaciones y científicos de datos. NVIDIA aporta su experiencia en el análisis de datos y la simulación para colaborar con las tareas de desarrollo, modelado, pruebas e implementación en el laboratorio.
Para procesar los datos y entrenar modelos de IA, Lockheed Martin utiliza los sistemas NVIDIA DGX. Para visualizar los incendios y predecir cómo podrían propagarse, Lockheed Martin utiliza NVIDIA Omniverse Enterprise.
“La combinación de la tecnología de Lockheed Martin y de NVIDIA tiene el potencial de ayudar a las tripulaciones a responder de manera más rápida y eficaz a los incendios forestales, al tiempo que reduce el riesgo para los equipos de bomberos y los residentes”, dijo Shashi Bhushan, arquitecto principal de IA de Lockheed Martin.
Visualización de las Llamas con un Digital Twin
NVIDIA Omniverse permite a los analistas de comportamiento de incendios ver las predicciones en un digital twin del entorno. Utilizando la plataforma de simulación escalable de múltiples GPUs en tiempo real, Lockheed Martin crea visualizaciones de los movimientos de fuego predichos y estudia su dinámica de flujo a través de una réplica digital del paisaje. Esto permite su equipo utilizar NVIDIA Omniverse en múltiples áreas.
La industria del control de incendios se basa principalmente en herramientas derivadas del modelo de propagación de incendios en la superficie de Rothermel para predecir la progresión del fuego. El equipo de Lockheed Martin está trabajando con el grupo que creo este modelo, el Laboratorio de Ciencias del Fuego Missoula del Servicio Forestal, para examinar cómo la IA puede mejorar los métodos existentes de predicción del frente de fuego con velocidad y precisión.
Con NVIDIA Omniverse, el equipo de Lockheed Martin puede acelerar el entrenamiento, el desarrollo y la evaluación de nuevos modelos de IA mediante la recreación de incendios históricos utilizando datos reales, además de representar como el modelo Rothermel y los algoritmos CMM predecirían el incendio. Esto permite a los ingenieros comparar simultáneamente como progreso el fuego histórico en relación con las predicciones de ambos modelos.
NVIDIA Omniverse también proporciona un entorno de digital twin inmersivo para que los comandantes operadores e ingenieros de incidentes evalúen el impacto de sus actividades de supresión.
“En Omniverse, tienes un mundo virtual que representa un entorno digital foto realista. En él, podemos visualizar los incendios y los aspectos que los afectan, como el terreno, la pendiente, el viento y más”, dijo Marcio Aguiar, Director de NVIDIA Enterprise para Latinoamérica. “En un futuro cercano, podríamos generar datos sintéticos volando recursos virtuales a través de la escena de Omniverse, Además la simulación de Omniverse se convierte en la base para crear modelos adicionales basados en IA para explorar los comportamientos de respuesta“, comentó.
Los ingenieros de Lockheed Martin que trabajan en CMM tienen como objetivo integrar la tecnología en las cabinas de los aviones para mostrar predicciones de incendios y sugerir un curso de acción para la supresión en tiempo real.
Trabajar con las Agencias de Manejo de Incendios de EE. UU. y Colorado
El Laboratorio de Ciencias del Fuego Missoula del Servicio Forestal del USDA, en Montana, que realiza trabajos de vanguardia en la investigación de incendios forestales, ha estado proporcionando aplicaciones, datos, software y productos para ayudar en el análisis y la simulación de incendios. El laboratorio ha desarrollado la herramienta de predicción de crecimiento y comportamiento de incendios forestales FARSITE utilizando el modelo de propagación de incendios en la superficie de Rothermel. El laboratorio ha proporcionado al equipo de Lockheed Martin experiencia crítica sobre el comportamiento del fuego y los datos históricos.
El Centro de Excelencia para la Extinción de Incendios Aéreos Avanzados de la División de Prevención y Control de Incendios (DFPC) de Colorado es un socio y uno de los primeros en adoptar las tecnologías de IA de CMM que están siendo desarrollados por Lockheed Martin y NVIDIA. El Centro de Excelencia proporciona conocimientos, experiencia de usuario y comentarios, e integración de la plataforma con recopilación de datos de tiempo real. El equipo de Lockheed Martin está integrado con el Centro de Excelencia para participar en las operaciones y recopilar datos sobre los incendios de Colorado directamente desde los aviones multimision que los mapean. La División de Incendios de Colorado también proporciona datos históricos de incendios para modelar visualizaciones en NVIDIA Omniverse. A través de esta asociación continua, los ingenieros de Lockheed Martin podrán procesar datos y hacer predicciones a través de MMC a partir de un incendio forestal activo observado por la aeronave en tiempo real para ayudar a los bomberos a bordo.
Lockheed Martin y NVIDIA continuarán colaborando, tanto físicamente como dentro del entorno de digital twins, para desarrollar y potenciar CMM. Un día, los vehículos aéreos no tripulados responderán rápidamente y suprimirán los incendios forestales emergentes.
En el GTC, que tuvo lugar del 8 al 11 de noviembre, el equipo de CMM habló sobre cómo NVIDIA Omniverse se está utilizando para mostrar predicciones de movimiento de fuego basadas en métodos tradicionales frente al algoritmo del sistema CMM. Para obtener más información, participa de la sesión de GTC de Lockheed Martin.
Vea la presentación de apertura de GTC del CEO de NVIDIA, Jensen Huang: