La inteligencia artificial ayuda a combatir los incendios forestales

Imágenes satelitales analizadas

27 de julio de 2024 15:22 Robert Klatt

Los incendios forestales son cada vez más frecuentes debido al cambio climático. Una nueva inteligencia artificial (IA) puede utilizar imágenes satelitales para predecir en tiempo real cómo se propagarán. Los datos deberían ayudar al servicio de bomberos a combatir el fuego.

Los Ángeles (EE.UU.). Según un estudio de la Universidad de Tasmania (UTAS), la intensidad y frecuencia de los incendios forestales extremos se ha duplicado desde 2003. Por ello, es importante comprender mejor los procesos que intervienen en ellos para poder combatirlos de forma específica. Por ello, los investigadores de la Universidad del Sur de California (USC), dirigidos por Hassad Oberai, han desarrollado una inteligencia artificial (IA) que puede predecir con precisión la propagación de los incendios forestales.

Según la publicación en la revista Artificial Intelligence for the Earth Systems, la IA analiza imágenes satelitales de un incendio forestal en tiempo real. A partir de ellas, el sistema crea un pronóstico que incluye la propagación probable del incendio forestal, así como su intensidad y tasa de crecimiento.

Entrenamiento con incendios forestales históricos

Para entrenar a la IA, los investigadores utilizaron imágenes satelitales de alta resolución de incendios forestales históricos. Analizaron el comportamiento de los incendios forestales para determinar dónde comenzaron, cómo se propagaron y qué medidas fueron las más efectivas para contenerlos. En conjunto, los datos revelaron patrones que incluyen diferentes factores como el combustible, el terreno y el clima.

«Los incendios forestales implican procesos complejos: los combustibles como la hierba, los arbustos o los árboles se encienden, lo que da lugar a reacciones químicas complejas que generan calor y corrientes de viento. Factores como la topografía y el clima también influyen en el comportamiento del fuego: en condiciones húmedas, los incendios apenas se propagan, mientras que en condiciones secas pueden propagarse rápidamente. Se trata de procesos muy complejos, caóticos y no lineales. Para modelarlos con precisión, hay que tener en cuenta todos estos diferentes factores. Para ello se necesitan ordenadores avanzados».

Los investigadores utilizaron los patrones extraídos para entrenar un modelo informático generativo basado en inteligencia artificial, la Red Generativa Antagónica Condicional de Wasserstein (cWGAN). El modelo ahora puede reconocer patrones en imágenes satelitales que influyen en la propagación de incendios forestales.

La IA tiene una alta precisión

Para comprobar la precisión de las previsiones del modelo de IA, los investigadores lo probaron con incendios forestales reales ocurridos en California entre 2020 y 2022. La previsión de la propagación de los incendios forestales fue muy precisa, a pesar de que la IA se entrenó principalmente con incendios forestales con condiciones simples, como el viento en una sola dirección. Según los desarrolladores, esto se debe a que el modelo también contiene datos reales de incendios forestales extraídos de imágenes satelitales reales.

Las predicciones del modelo de IA pueden ayudar a los bomberos a combatir incendios forestales, por ejemplo, mostrando dónde tienen más sentido las medidas de extinción.

Inteligencia artificial para los sistemas terrestres, doi: 10.1175/AIES-D-23-0087.1