全新硅谷實驗室將借助NVIDIA DGX系統和Omniverse模擬火災災情并做出應對。

據估計，由于氣候變暖和空氣干燥，大規模森林火災席卷全球，去年一年僅是在美國西部就造成近200億美元的損失。

NVIDIA和洛克希德·馬丁今天宣布與美國農業部林務局和科羅拉多州火災預防與控制部門（DFPC）達成合作，將使用人工智能和數字孿生模擬，更好地了解森林火災并阻止其蔓延。

兩家公司還宣布，將共同創建全球首個專門預測和應對森林火災的人工智能實驗室。該實驗室將使用NVIDIA人工智能基礎設施以及NVIDIA Omniverse高級可視化和虛擬世界仿真平臺來確定火災等級，并對其發展態勢做出預測。該系統將在一個高度仿真的數字孿生體中再現火災，從而為滅火提供最佳的行動建議。

截至目前，森林大火今年已經侵襲了美國650多萬英畝的土地，而且問題還遠不止于此。西伯利亞有更多的土地被燒焦，漫天的大火還席卷了地中海地區和澳大利亞。

全新硅谷實驗室

該人工智能開發實驗室將設在硅谷，并采用洛克希德·馬丁公司的認知任務管理器（CMM）系統。作為基于端到端人工智能的規劃與協調平臺，該系統可以把火災相關實時傳感器數據與燃料植被、地形、風速等更多數據源相結合，以預測火災蔓延的趨勢。CMM可以向事故指揮小組提供行動建議，從而縮短響應時間，提高滅火和人道主義行動的成功率。

該實驗室將為業界和用戶提供一個開放式協作空間，集中人才和資源進行CMM設計，并在NVIDIA Omniverse中快速開發原型。洛克希德·馬丁公司將提供應用人工智能、平臺集成、規劃和監督領域的專業知識、以及幾十名應用工程師和數據科學家。NVIDIA則負責提供數據分析和模擬相關專業知識，幫助實驗室進行開發、建模、測試和部署。

為處理數據并訓練人工智能模型，洛克希德·馬丁公司使用了NVIDIA DGX系統。洛克希德·馬丁公司還使用NIVIDIA Omniverse Enterprise軟件來實現火情的可視化，并預測火勢如何蔓延。

洛克希德·馬丁公司首席人工智能架構師Shashi Bhushan表示：“洛克希德·馬丁公司和NVIDIA技術的結合，有望幫助工作人員更加快速、有效地應對森林火災，此外還能降低消防員和居民的風險?！?/p>

借助數字孿生實現火情可視化

NVIDIA Omniverse可以讓火災行為分析人員在數字孿生的模擬環境中看到火情預測。洛克希德·馬丁公司基于實時、多GPU可擴展模擬平臺，創建了預測火災動向的可視化圖景，并對其在數字復制環境中的流體動力學進行研究。這讓公司團隊能在多個領域應用NVIDIA Omniverse。

消防行業主要依靠衍生自Rothermel火災蔓延模型的工具來預測火災進展。洛克希德·馬丁公司的團隊正在與創建該模型的團隊——林業局密蘇拉火災科學實驗室合作，以檢驗人工智能如何從速度和準確性兩方面改進現有的火情預測方法。

借助NVIDIA Omniverse，洛克希德·馬丁公司的團隊不僅能展示Rothermel模型和CMM算法如何預測火災，還可以使用真實數據再現過往火災場景，從而加速新人工智能模型的訓練、開發和評估。工程師也因此能夠同步對比過往火災發展情況與兩個模型的預測結果。

NVIDIA Omniverse還為應急響應人員、操作員和工程師提供了沉浸式的數字孿生環境，以評估其滅火行動的成效。

Shashi Bhushan表示：“Omniverse提供了一個效果逼真的數字環境。我們可以在這個虛擬世界中看到火災以及地形、坡度、風等等影響火災的因素。在不久的將來，我們還可以在Omniverse場景中使用虛擬飛行器，以生成合成數據。此外，我們還可以基于Omniverse模擬創建更多人工智能模型，以幫助我們探索應對的方法。”

洛克希德·馬丁公司的工程師致力于將CMM技術集成到飛機駕駛艙中，以顯示火災預測，并實時提出滅火行動方案。

與美國和科羅拉多州消防管理部門通力合作

位于蒙大拿州的美國農業部林務局密蘇拉火災科學實驗室在林野火災研究領域處在前沿，并且一直在為火情分析和模擬提供相關應用程序、數據、軟件和產品。該實驗室使用Rothermel火災蔓延模型開發出FARSITE森林火災增長和行為預測工具。該實驗室為洛克希德·馬丁團隊提供了非常重要的火災走勢和歷史數據專業知識。

作為洛克希德·馬丁公司和NVIDIA的合作伙伴，科羅拉多州消防與控制部門（DFPC）率先采用了兩家公司正在研發的CMM AI技術。DFPC通過實時數據收集，提供專業知識、用戶體驗和反饋，并實現平臺集成。洛克希德·馬丁公司的團隊與多任務飛機項目團隊一起參與行動，并直接從多任務飛機的地圖中收集科羅拉多州火災的數據。科羅拉多州消防與控制部門還提供了歷史火災數據，用于NVIDIA Omniverse中的可視化建模。通過三方持續合作，洛克希德·馬丁公司的工程師可以處理數據，并通過CMM對飛機實時觀察到的森林火災進行災情預測，從而為現場的火災應急人員提供幫助。

洛克希德·馬丁公司和NVIDIA將繼續在現實世界和數字孿生環境中的合作，以開發并不斷完善CMM。終有一天，無人駕駛飛行器將能夠快速對森林火災做出反應并進行撲救。

在11月11日舉行的NVIDIA GTC線上大會上，CMM團隊討論了如何使用NVIDIA Omniverse演示火勢預測的傳統方法和CMM系統算法。

編輯：jq