NVIDIA y Lockheed Martin crearán un laboratorio en Silicon Valley para combatir los incendios forestales con IA
Según una estimación, los intensos incendios forestales provocados por un clima más cálido y seco han afectado a enormes extensiones de bosque en todo el mundo, causando daños por valor de 20 000 millones de dólares solo en el oeste de EE. UU. en 2020.
Para comprender mejor los incendios forestales y frenar su propagación, NVIDIA y Lockheed Martin anunciaron que trabajan con el Servicio Forestal del Departamento de Agricultura de EE. UU. y con la División de Prevención y Control de Incendios de Colorado (DFPC) utilizando inteligencia artificial y simulación con gemelos digitales.
Las compañías afirman que están construyendo el primer laboratorio del mundo centrado en la inteligencia artificial, destinado a predecir los incendios forestales y responder a ellos. El laboratorio utilizará la infraestructura de IA de NVIDIA y la plataforma de visualización avanzada y simulación de mundo virtual NVIDIA Omniverse para determinar la magnitud de un incendio y predecir su evolución. Al recrear el fuego en un gemelo digital físicamente preciso, el sistema podrá proponer las acciones más eficaces para sofocar las llamas.
En 2021, los incendios afectaron a más de 6,5 millones de acres de tierra en EE. UU., pero el problema es mucho más amplio. En Siberia se ha quemado una superficie mucho mayor, y en el Mediterráneo y Australia se han producido incendios verdaderamente épicos.
Laboratorio en Silicon Valley
El nuevo laboratorio, que tendrá sede en Silicon Valley, incluirá el sistema Lockheed Martin Cognitive Mission Manager (CMM), una plataforma integral de planificación y coordinación basada en inteligencia artificial que combina datos de sensores sobre el incendio en tiempo real con otra información sobre vegetación, topografía, viento y mucho más para predecir la propagación del fuego.
CMM ofrece a los equipos de gestión de incidentes recomendaciones sobre el orden de las acciones para reducir el tiempo de respuesta y mejorar la eficacia en la extinción de incendios forestales y en las labores humanitarias. El laboratorio funcionará como un espacio abierto de colaboración entre la industria y los usuarios para concentrar talento y recursos en el diseño de CMM y desarrollar prototipos con rapidez en NVIDIA Omniverse.
Lockheed Martin aporta conocimientos especializados en inteligencia artificial aplicada, integración de plataformas, planificación y supervisión, además de varias decenas de ingenieros de aplicaciones y especialistas en datos. NVIDIA contribuye con análisis de datos y simulación para ayudar en el desarrollo, las pruebas y el despliegue en el laboratorio.
Para procesar datos y entrenar modelos de inteligencia artificial, Lockheed Martin utiliza los sistemas NVIDIA DGX. Para visualizar los incendios y predecir cómo podrían propagarse, Lockheed Martin emplea NVIDIA Omniverse Enterprise.
«La combinación de las tecnologías de Lockheed Martin y NVIDIA puede ayudar a las brigadas a responder con mayor rapidez y eficacia a los incendios forestales, reduciendo al mismo tiempo el riesgo para los bomberos y los residentes»
Gemelo digital
NVIDIA Omniverse permite a los analistas del comportamiento del fuego ver las predicciones en un gemelo digital del entorno. Gracias a una plataforma de simulación escalable en tiempo real con múltiples GPU, Lockheed Martin crea una visualización de los movimientos previstos de los incendios y estudia la dinámica de sus flujos en una copia digital del paisaje. Esto permite al equipo utilizar NVIDIA Omniverse en muchos ámbitos.
La industria de lucha contra incendios depende principalmente de herramientas derivadas del modelo de propagación de incendios en superficie de Rothermel (modelo de propagación del fuego de Dick Rothermel, 1972) para predecir la evolución de la catástrofe. El equipo de Lockheed Martin trabaja con el grupo que creó este modelo (el Laboratorio de Ciencias del Fuego del Servicio Forestal en Missoula) para estudiar cómo la IA puede mejorar los métodos existentes de predicción del frente de fuego con gran velocidad y precisión.
Con NVIDIA Omniverse, el equipo de Lockheed Martin puede acelerar el entrenamiento, el desarrollo y la evaluación de nuevos modelos de inteligencia artificial, recreando incendios históricos con datos reales y representando cómo el modelo de Rothermel y los algoritmos de CMM podrían predecir la ignición. Esto permite a los ingenieros comparar al mismo tiempo la evolución de un incendio histórico con las predicciones de ambos modelos.
NVIDIA Omniverse también proporciona un entorno inmersivo de gemelo digital para los servicios de emergencia, los operadores y los ingenieros, con el fin de evaluar el efecto de sus acciones de extinción.
«En Omniverse dispones de un mundo virtual que constituye un entorno digital fotorrealista. En él podemos visualizar los incendios y los factores que los afectan, como el terreno, la pendiente, el viento y mucho más. En un futuro próximo podremos generar datos sintéticos desplazando activos virtuales a través de Omniverse. Además, la simulación de Omniverse se está convirtiendo en la base para crear modelos adicionales basados en inteligencia artificial para estudiar la reacción»
Los ingenieros de Lockheed Martin que trabajan en CMM buscan integrar esta tecnología en las cabinas de los aviones para mostrar predicciones de ignición y proponer medidas de extinción en tiempo real.
Trabajo con las agencias de lucha contra incendios
El Laboratorio de Ciencias del Fuego del Departamento de Agricultura de EE. UU. en Missoula (Montana), que realiza investigaciones avanzadas sobre incendios forestales, proporciona aplicaciones, datos, software y productos para ayudar en el análisis y la simulación de incendios.
El laboratorio desarrolló la herramienta FARSITE para predecir el crecimiento y el comportamiento de los incendios forestales con el modelo de propagación de incendios en superficie de Rothermel. El laboratorio proporcionó al equipo de Lockheed Martin conocimientos esenciales sobre el comportamiento del fuego y datos históricos.
La División de Prevención y Extinción de Incendios de Colorado (DFPC) es socio y uno de los primeros usuarios de las tecnologías de IA CMM que desarrollan Lockheed Martin y NVIDIA. La DFPC aporta experiencia, experiencia de usuario y retroalimentación, así como la integración de la plataforma con la recopilación de datos en tiempo real.
El equipo de Lockheed Martin está integrado en el equipo del programa Multi-Mission Aircraft para participar en las operaciones y recopilar datos sobre incendios en Colorado directamente mediante cartografía. Colorado Fire también proporciona datos históricos de incendios para la visualización de simulaciones en NVIDIA Omniverse. Gracias a esta asociación continua, los ingenieros de Lockheed Martin podrán procesar datos y hacer predicciones con CMM para un incendio forestal activo observado desde el avión en tiempo real, para ayudar a los bomberos aéreos.
Lockheed Martin y NVIDIA seguirán colaborando, tanto físicamente como en el entorno de gemelos digitales, para desarrollar y perfeccionar CMM. Algún día, los vehículos aéreos no tripulados responderán con rapidez a los incendios forestales que surjan y los sofocarán.
