La détection multicanal pourrait aider en cas d’urgence.
Smokey Bear a beaucoup de bons conseils sur la prévention des incendies de forêt. Mais comment en arrêter un qui a commencé avant qu’il ne devienne incontrôlable ? La réponse réside peut-être dans le couplage de la détection multicanal avec les technologies informatiques avancées fournies par une nouvelle plate-forme appelée Sage.
Sage offre une combinaison unique en son genre. Cette combinaison implique à la fois plusieurs types de capteurs avec calcul « en périphérie », ainsi que des algorithmes d’apprentissage automatique intégrés qui permettent aux scientifiques de traiter les énormes quantités de données générées sur le terrain sans avoir à tout transférer au laboratoire. L’informatique « à la périphérie » signifie que les données sont traitées là où elles sont collectées, sur le terrain, tandis que les algorithmes d’apprentissage automatique sont des programmes informatiques qui s’entraînent à reconnaître des modèles.
Des chercheurs utilisant Sage ont récemment terminé une démonstration alors qu’ils surveillaient avec succès un brûlage contrôlé dirigé – dans lequel une parcelle de terre est soigneusement brûlée dans le cadre de la gestion environnementale – d’une partie de la prairie à herbes hautes de Konza au Kansas. La cyberinfrastructure avancée déployée dans Sage, qui permet la détection, la surveillance et l’analyse sur place de la zone brûlée, pourrait offrir aux scientifiques et aux responsables des ressources naturelles la possibilité de devancer les incendies de forêt avec des données rapidement analysées et multi-instrumentées.
« En ce qui concerne les incendies de forêt, le temps presse », a déclaré Rajesh (Raj) Sankaran, chercheur en informatique d’Argonne et membre de NAISE. « Souvent, nous n’avons pas le temps de transférer les données du terrain, où la connectivité haut débit peut poser problème, vers le laboratoire. Avec Sage, nous obtenons les informations pertinentes dont nous avons besoin quand nous en avons besoin. »
Le brûlage contrôlé dans la prairie de Konza a fourni aux chercheurs une vaste collection de données – près de 60 DVD – contenant des informations sur la progression de la fumée et du feu. Ces données peuvent être utilisées pour éduquer un algorithme d’apprentissage automatique qui peut déterminer davantage le comportement d’autres incendies en temps réel.
Après le succès du réseau Sage au Kansas, il est prévu que le réseau soit déployé en Californie, au Colorado, en Illinois et au Texas dans le cadre d’un réseau dirigé par le National Ecological Observatory Network (NEON). À terme, les chercheurs espèrent mettre en place un réseau continental de capteurs intelligents qui pourraient utiliser la technologie Sage. « NEON développe une plate-forme de déploiement mobile qui peut compléter les sites terrestres et aquatiques dans tout le pays », a déclaré Sankaran. « Sage peut jouer un rôle de soutien dans de nombreux environnements différents à travers les États-Unis. »
Technologiquement, Sage s’appuie sur une plate-forme de capteurs sans fil open-source appelée Waggle, développée et financée par Argonne. Waggle exploite la technologie émergente des processeurs à faible consommation d’énergie, des capteurs et du cloud computing pour créer des nœuds de capteurs puissants et fiables capables d’analyser et de répondre activement aux données. « Essentiellement, Waggle est la base utilisée par Sage », a déclaré Pete Beckman, informaticien d’Argonne et codirecteur de NAISE, qui a aidé à créer Waggle et Sage. « C’est comme si Waggle était un téléphone portable, et Sage est le réseau que le téléphone utilise pour communiquer ainsi que les applications qui s’exécutent dessus. »
Selon Beckman, l’équipe poursuit également un partenariat de recherche supplémentaire avec un chercheur de l’Université de l’Oregon, qui travaille avec l’Agence fédérale de gestion des urgences pour construire une série de stations de surveillance dans le nord-ouest du Pacifique. Beckman espère qu’en incluant Sage, ces stations de surveillance pourront avoir une fonctionnalité supplémentaire pour anticiper les incendies de forêt et autres catastrophes naturelles en surveillant l’environnement.