AI如何提供幫助 
本文來自麻省理工科技評論
我們經常聽到關于AI解決世界疾病潛力的宏大但不切實際承諾，當我第一次了解到AI可能開始幫助救災時，包括在土耳其和敘利亞遭受重創的地震之后，我還持懷疑態度。
但美國國防部的一項努力似乎確實有效：xView2。雖然它仍處于部署的早期階段，但這個視覺計算項目已經在土耳其的災難后勤和地面救援任務中發揮了作用。
xView2是一個由五角大樓國防創新部門(DIU)和卡內基梅隆大學軟件工程研究(CMU SEI)所于2019年贊助和開發的開源項目，與包括IBM、微軟和加州大學伯克利分校在內的許多研究伙伴合作。xView2結合使用機器學習算法和來自其他提供商的衛星圖像來識別災區的建筑物和基礎設施損壞，并比當前方法更快地對其嚴重程度進行分類。
國防創新部門的首席AI科學家兼伯克利研究員Ritwik Gupta告訴我，這意味著該計劃可以直接幫助現場的急救人員和恢復專家快速獲得評估，從而幫助尋找幸存者并幫助協調重建工作。
在這個過程中，Gupta經常與美國國民警衛隊、聯合國和世界銀行等大型國際組織合作。在過去的五年中，xView2已被加利福尼亞國民警衛隊和澳大利亞地理空間情報組織部署以應對山火，最近在尼泊爾洪災后的恢復工作中，xView2幫助識別了隨后的山體滑坡造成的破壞。
Gupta說，在土耳其，xView2已被至少兩個不同的地面搜救隊使用，這些地面搜救隊來自土耳其阿德亞曼的聯合國國際搜救咨詢小組，該地區已被地震摧毀，當地居民對地震后搜救遲遲未到感到沮喪。xView2還被用于災區的其他地方，并且能夠成功地幫助地面上的工作人員“能夠找到他們沒有意識到的受損區域。Gupta指出土耳其的災難和應急管理委員會，世界銀行、國際紅十字會和聯合國世界糧食計劃署都使用該平臺應對地震。
“如果我們能挽救一個生命，那就是對這項技術的一種很好的利用，”Gupta告訴我。
AI如何提供幫助
這些算法采用類似于對象識別的技術，稱為“語義分割semantic segmentation”，它評估圖像的每個單獨像素及其與相鄰像素的關系以得出結論。
下面，您可以看到它在平臺上的樣子的快照，左邊是災區的衛星圖像，右邊是模型的評估：紅色越深，損壞越嚴重。世界銀行災害風險管理專家Atishay Abbhi告訴我，同樣程度的評估通常需要數周時間，而現在只需數小時或數分鐘。
這是對更傳統的災難評估系統的改進。在傳統的災難評估系統中，救援和緊急響應人員依靠目擊者報告和電話來快速確定需要幫助的地方。在最近的一些案例中，無人機等固定翼飛機帶著攝像頭和傳感器飛越災區，提供人類審查的數據，但這仍然需要數天，甚至更長的時間。由于不同的響應組織通常擁有自己的孤立數據目錄，因此通常的響應速度會進一步減慢，這使得創建標準化、共享的圖片變得具有挑戰性。xView2可以在幾分鐘內創建受影響區域的共享地圖，這有助于組織協調響應并確定響應的優先級，從而節省時間和生命。
障礙
當然，這項技術遠非災難響應的靈丹妙藥。目前，xView2面臨幾項重大挑戰，這些挑戰占據了Gupta的大部分研究精力。
首先也是最重要的是該模型對衛星圖像的依賴程度，衛星圖像僅在白天、沒有云層覆蓋且衛星在頭頂上方時提供清晰的照片。土耳其的第一批可用圖像直到2月9日才得到，也就是地震發生三天后。在偏遠和經濟欠發達地區拍攝的衛星圖像要少得多，例如，敘利亞邊境。為了解決這個問題，Gupta正在研究新的成像技術，例如合成孔徑雷達，它使用微波脈沖而不是光波來創建圖像。
其次，雖然xView2模型在精確評估損壞和嚴重程度方面的準確率高達85%-90%，但它也無法真正發現建筑物側面的損壞，因為衛星圖像只有空中視角。
最后，Gupta表示，讓實地組織使用和信任AI解決方案一直很困難。“急救人員非常傳統，”他說。“當你開始告訴他們這個奇特的AI模型時，它甚至不在地面上，而是從120英里的太空中觀察像素，他們無論如何都不會相信AI。”
下一步是什么
xView2協助災難響應的多個階段，從立即繪制受損區域到評估安全臨時避難所的合適位置，再到確定長期重建范圍。例如，Abbhi表示，他希望xView2在世界銀行向前發展時“在我們的損害評估工具庫中發揮真正重要的作用”。
由于代碼是開源的，程序是免費的，任何人都可以使用它。Gupta打算保持這種狀態。“當公司進來并開始說，我們可以將其商業化時，我討厭那樣，”他說。“這應該是一項為所有人謀福利的公共服務。” Gupta正在開發一個網絡應用程序，這樣任何用戶都可以進行評估。目前，組織聯系xView2研究人員進行分析。
Gupta說，研究人員不應抹殺或過分夸大新興技術在重大問題中的作用，而應關注能夠產生最大人道主義影響的AI類型。“我們如何將AI作為一個領域的重點轉移到這些極其困難的問題上？”他問。“在我看來，這些比生成新文本或新圖像等要難得多。”
這篇文章作為麻省理工科技評論The Technocrat欄目在發布后進行了更新，以更清楚地反映xView2的精度水平和技術的開發過程。
https://www.technologyreview.com/2023/02/20/1068824/ai-actually-helpful-disaster-response-turkey-syria-earthquake/
