Suomessa kehitetään uutta tekoälyllä viritettyä tekniikkaa, jonka avulla useita dronelennokeita voitaisiin verkottuneena hyödyntää metsäpalojen havaitsemiseen ja torujuntaan. Tarkoitus on testata myös uusia 5G- ja 6G-tekniikoita. Varsinkin kun tiedonsiirron on toimittava syrjäisilläkin alueilla.
Tilausta innovatiivisille ratkaisuille metsäpalojen torjuntaan on maailmanlaajuisesti. Tilastojen mukaan Euroopan pahimpana metsäpalovuonna 2019 metsää paloi yli 400 000 hehtaasia. Viime vuonna tämä synkkä ennätys rikottiin, sillä lokakuun lopussa oli metsää Euroopassa palanut jo lähes puoli miljoonaa hehtaaria Ilmaston lämpenemisen seurauksena metsäpalojen odotetaan lisääntyvän.
Uudessa FireMan-hankkeessa ovat Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus FGI, Jyväskylän ja Oulun yliopistot sekä tutkmuskeskus VTT.Hanke toteutetaan vuosina 2022–2024 ja sen rahoittajana on Suomen Akatemia.
’’Kehitämme uutta drooneihin perustuvaa tekoälypohjaista tekniikkaa nopeaan metsäpalojen havaitsemiseen ja tilannetietoisuuden luomiseen metsäpalojen sammutustyön aikana’’, kertoo hanketta johtava professori Eija Honkavaara Maanmittauslaitoksesta.
Hankkeessa tehdään käytännön ratkaisujen lisäksi tieteellistä tutkimusta autonomisen lentämisen, digitaalisen mallintamisen ja tiedonsiirron parissa. Esimerkiksi, miten havaita metsäpalo riittävän varhaisessa vaiheessa? Kuinka saada ajantasainen tieto palon etenemisestä ja ennuste sen leviämisestä seuraavan tunnin aikana?
Paikkatiedolla on tärkeä tehtävä myös uudenlaisessa droneilla tehtävässä metsäpalojen estämisessä, valvonnassa ja sammuttamisessa. Satelliittien avulla saadaan tietoa käynnissä olevista metsäpaloista jo nykyisin, mutta tehokkaat menetelmät puuttuvat pienten ja äskettäin syttyneiden metsäpalojen nopeaan havaitsemiseen sekä palon reaaliaikaiseen seuraamiseen.
Paikkatietokeskus FGI:n tehtävänä on kehittää digitaaliseen kaksoseen pohjautuva päätöksenteon tukijärjestelmä metsäpalojen hallintaan eli reaaliajassa toimiva digitaalinen mallinnus metsäpalon alueesta. Se tarjoaa myös tarkkaa tietoa palon etenemisestä.
’’Droonien avulla voidaan saada ajantasaista tietoa palorintaman etenemisestä, liekkien korkeudesta ja kuumuudesta. Kehitämme menetelmiä drooniparven paikantamiseksi sekä kaukokartoitustiedon tuottamiseksi reaaliajassa. Lisäksi kehitetään ihmissilmän kyvyt ylittävää savun läpi näkevää sensoritekniikkaa’’, sanoo Maanmittauslaitoksen Eija Honkavaara.
Jyväskylän yliopiston aiheena ovat palon leviämisen ennustemallit ja tekoälyalgoritmien optimointi reaaliaikaiseen analytiikkaan. Oulun yliopiston tutkijat keskittyvät puolestaan droonien tiedonsiirtoon kriisioloissa ja selvittävät uusien 5G- ja 6G-verkkojen käyttömahdollisuuksia.
’’Droonit muodostavat tulevaisuudessa uuden päätelaitekategorian ja luovat uusia vaatimuksia mobiiliverkoille. Erityisesti päätelaitteesta verkkoon suuntautuvan laajakaistayhteyden suorituskyky korostuu. Lisäksi yhteyksien tulee toimia luotettavasti myös syrjäisillä seuduilla sekä tyypillisillä lentokorkeuksilla’’, kertoo Tuomo Hänninen Oulun yliopistosta.
Hankkeen tavoitteena ovat itsenäisesti joukkueena toimivat palo-droonit, jotka pystyisivät valvomaan laajojakin metsäalueita ja tilanteen vaatiessa reagoimaan sekä toimimaan itsenäisesti palotilanteissa. Keskeistä droonien toiminnalle palotehtävissä on, että ne toimivat ryhmänä. Hankkeessa tullaan testaamaan myös käytännössä droneparven yhteistyötä metsäpalojen yhteydessä.
’’FireMan-konsortion tutkimus pyrkii yhdistämään useita tekoälyn tekniikoita itseään korjaavista ennustemalleista autonomisiin kyberfyysisiin järjestelmiin’’, kertoo VTT:n tutkimusprofessori Fabrice Saffre. VTT:n vastuulla on droonien muodostaman parven optimointi kriisiolosuhteissa sekä operointikonseptien kehittäminen yhteistyössä eri sidosryhmien kanssa.
Lisää: Fireman-konsortio (LINKKI).
Kuvituskuva: Maanmittauslaitos