Multichannel sensing kan helpen in noodgevallen.

Smokey Bear heeft veel goede tips om bosbranden te voorkomen. Maar hoe stop je er een die is begonnen voordat het uit de hand loopt? Het antwoord kan liggen in het koppelen van multichannel-detectie met geavanceerde computertechnologieën die worden geleverd door een nieuw platform genaamd Sage.

Sage biedt een unieke combinatie. Deze combinatie omvat zowel meerdere soorten sensoren met 'aan de rand' als ingebedde machine learning-algoritmen waarmee wetenschappers de enorme hoeveelheden gegevens die in het veld worden gegenereerd, kunnen verwerken zonder alles terug te hoeven sturen naar het laboratorium. Computing "at the edge" betekent dat gegevens worden verwerkt waar ze worden verzameld, in het veld, terwijl machine learning-algoritmen computerprogramma's zijn die zichzelf trainen in het herkennen van patronen.

Onderzoekers die Sage gebruiken, hebben onlangs een demonstratie afgerond toen ze met succes een voorgeschreven gecontroleerde verbranding hebben gevolgd - waarbij een stuk land zorgvuldig wordt verbrand als onderdeel van milieubeheer - van een deel van de Konza tallgrass-prairie in Kansas. De geavanceerde cyberinfrastructuur die in Sage wordt ingezet, die detectie, monitoring en analyse van het verbrande gebied ter plaatse mogelijk maakt, zou wetenschappers en functionarissen van natuurlijke hulpbronnen de mogelijkheid kunnen bieden om bosbranden voor te blijven met snel geanalyseerde, multi-instrumentele gegevens.

"Als het gaat om bosbranden, is tijd absoluut van essentieel belang", zegt computerwetenschapper Argonne en NAISE Fellow Rajesh (Raj) Sankaran. "Vaak is er geen tijd om gegevens van het veld - waar snelle connectiviteit een probleem kan zijn - naar het laboratorium te verplaatsen. Met Sage krijgen we de relevante informatie die we nodig hebben wanneer we die nodig hebben."

De gecontroleerde verbranding in de Konza-prairie leverde de onderzoekers een grote verzameling gegevens op - bijna 60 dvd's waard - vol informatie over het verloop van rook en vuur. Deze gegevens kunnen worden gebruikt om een ​​machine learning-algoritme op te leiden dat in realtime het gedrag van andere branden kan bepalen.

Na het succes van het Sage-netwerk in Kansas zijn er toekomstplannen om het netwerk in Californië, Colorado, Illinois en Texas uit te rollen als onderdeel van een netwerk onder leiding van het National Ecological Observatory Network (NEON). Uiteindelijk hopen onderzoekers een continentomspannend netwerk van slimme sensoren op te zetten die gebruik kunnen maken van Sage-technologie. "NEON ontwikkelt een mobiel implementatieplatform dat een aanvulling kan zijn op land- en waterlocaties in het hele land", zei Sankaran. "Sage kan een ondersteunende rol spelen in veel verschillende omgevingen in de Verenigde Staten."

Technologisch gezien vertrouwt Sage op een open-source draadloos sensorplatform genaamd Waggle, ontwikkeld en gefinancierd door Argonne. Waggle maakt gebruik van opkomende technologie in energiezuinige processors, sensoren en cloud computing om krachtige en betrouwbare sensorknooppunten te bouwen die actief gegevens kunnen analyseren en erop kunnen reageren. "In wezen is Waggle de basis die Sage gebruikt", zegt Argonne computerwetenschapper en NAISE co-directeur Pete Beckman, die hielp bij het pionieren van Waggle en Sage. "Het is eigenlijk alsof Waggle een mobiele telefoon is en Sage het netwerk is dat de telefoon gebruikt om te communiceren plus de apps die erop draaien."

Volgens Beckman streeft het team ook naar een verder onderzoekspartnerschap met een onderzoeker van de Universiteit van Oregon, die samenwerkt met het Federal Emergency Management Agency om een ​​reeks meetstations in de Pacific Northwest te bouwen. Beckman hoopt dat deze meetstations, door Sage op te nemen, extra functionaliteit kunnen hebben om bosbranden en andere natuurrampen voor te blijven door het milieu te monitoren. + Verder verkennen

Vuren leiden tot jachtverbod op saliehoenders in deel van Nevada