Nach Hurrikanen wie Helene und Milton stehen die schädlichen Auswirkungen dieser Naturkatastrophen im Mittelpunkt landesweiter Diskussionen, einschließlich Fragen zu den langfristigen Auswirkungen auf die Infrastruktur. Aktuelle Methoden zur Schadensbewertung bieten jedoch keine eindeutigen und zeitnahen Antworten auf diese Fragen.
Hier können KI und Technik helfen. Forscher der Texas A&M University leisten Pionierarbeit beim Einsatz von KI und maschinellem Lernen, um schnellere Methoden zur Bewertung von durch Hurrikane verursachten Schäden zu entwickeln.
Dr. Robin Murphy und ihr Forschungsteam unter der Leitung eines Doktoranden der Informatik und Ingenieurwissenschaften. Der Student Tom Manzini hat über ein Jahr damit verbracht, einen Open-Source-Datensatz namens CRASAR-U-DROIDS zu erstellen. Bei diesem Datensatz handelt es sich um den weltweit größten Satz kommentierter Bilder, die von Drohnen stammen, die über zehn Katastrophen geflogen wurden, darunter die Hurrikane Harvey, Michael, Ida, Laura, Ian und Idalia.
Mit der Hilfe von 130 High-School-Schülern in Texas und Pennsylvania ermittelte das Team die Schadenshöhe für 14.000 Gebäude auf 8.000 Hektar Land und 680 Meilen Straßen.
Anhand dieses Datensatzes trainierten Manzini und seine Kommilitonin Priya Perali ein KI-System, um durch Katastrophen verursachte Gebäude- und Straßenschäden zu erkennen. Das Erlernen dieser Modelle erforderte stundenlanges Hochleistungsrechnen, führte jedoch zu einem Schadensbewertungssystem, das die Gebäude- und Straßenschäden eines großen Viertels nach einer Katastrophe in nur vier Minuten mithilfe eines Laptops analysieren kann.
„KI bietet einen enormen Mehrwert für ländliche Landkreise, die nicht über das Budget oder die Arbeitskräfte verfügen, um physische Schadensbewertungen durchzuführen, aber über kostengünstige Drohnen verfügen“, sagte Murphy, Raytheon-Professor in der Abteilung für Informatik und Ingenieurwesen.
Das KI-System wurde vom Bundesstaat Florida sowie von Florida und Pennsylvania nach Hurrikan Helene zur Schadensermittlung nach Hurrikan Debby eingesetzt. Murphy und ihr Team stehen nach dem Hurrikan Milton zur Schadensbeurteilung bereit.
Murphy spielte eine Pionierrolle auf dem Gebiet der Katastrophenrobotik, das 2001 mit dem Einsatz von Bodenrobotern nach den Terroranschlägen vom 11. September 2001 erstmals etabliert wurde. Nach dem Hurrikan Katrina im Jahr 2005 leitete Murphy den ersten Einsatz kleiner unbemannter Luftfahrzeuge zur Katastrophenbeurteilung.
Seit der Gründung des Bereichs hat sie im Rahmen des gemeinnützigen Center for Robot-Assisted Search and Rescue (CRASAR) bei 31 Katastrophen in fünf Ländern vor Ort gearbeitet. Die Florida State University und ihr Drohnenprogramm sind ebenfalls Mitglieder von CRASAR und lieferten die meisten Bilder.