新西兰博士生研发AI系统 为社区洪水预警争取更多时间

梅西大学(Massey University)灾害研究联合中心(Joint Centre for Disaster Research,简称JCDR)的博士研究生Malintha Kumarage,正在研究如何利用人工智能(AI)让洪水预测更快、更详细,并更精准地定位到具体区域。他希望借助AI,让社区提前知道洪水可能淹没的位置、水深,以及哪些住宅、道路和商铺会受影响。

这项研究的动力,来自Malintha在斯里兰卡度过的童年。2004年Boxing Day印度洋海啸发生时,他只有八岁。由于他来自斯里兰卡南部,受灾的许多地方和社区对他来说十分熟悉。他记得朋友失去了兄弟姐妹和父母,许多家庭失去了家园,整个社区被摧毁。

“虽然我当时还太小,无法完全理解这场灾难的规模,但我能看到人们的生活发生了多么突然的改变。那时我并不懂地震、海啸或灾害管理的科学原理,我理解的是这件事的人性层面。”

海啸也改变了人们对大海的看法。“大海一直是我们日常生活的一部分,也承载着许多最快乐的记忆,但海啸之后,人们开始害怕大海。很长一段时间里,看到海已经不再带来从前那种美好的回忆了,”他说。

Malintha并没有立刻投身应急管理领域,他的兴趣最初转向了技术。小时候姑姑送给他一台电脑,他由此对电脑的运作原理产生了浓厚兴趣,并开始自学编程。凭借对数学和解决问题的热爱,他后来获得政府奖学金,在University of Moratuwa攻读计算机科学专业。

毕业后,Malintha成为一名软件工程师,专注于编译器技术,帮助将程序员编写的代码转换为计算机可以理解的指令。他喜欢解决复杂问题和开发实用技术,但工作几年后,他开始思考如何用这些技能,对人们的生活产生更直接的影响。

随着AI技术能力不断提升,他看到了将自己的技术背景与成长经历结合起来的机会。“我开始对AI和计算机技术如何应用于应急管理产生兴趣。”

如今,通过博士研究,Malintha正在尝试解决一个关于规模和速度的问题。知道一条河流可能发洪水固然有用,但人们需要更具体的信息,了解这对自己的家、街道和商铺意味着什么。“我的博士课题是开发一个专门的AI模型,能够快速生成详细地图,显示洪水可能发生的位置、水深,以及哪些建筑可能受影响。”

目前的科学模型生成详细洪水地图可能需要数小时甚至数天。Malintha的研究目标是将这一过程缩短到几秒钟,这有望让相关部门有更多时间发出针对性预警,也让社区有更多时间做准备。

2021年的Westport洪水,以及Cyclone Gabrielle期间Esk Valley发生的洪水,都是“知道洪水即将到来只是挑战的一部分”的例子。“在这类情况下,仅仅知道可能发生洪水是不够的,相关部门需要知道水会往哪里流,哪些区域可能受影响,”他说。

新西兰因其面临自然灾害的风险、以及社会对社区防灾准备的重视,成为Malintha理想的研究地点。梅西大学JCDR同时具备技术与灾害管理方面的专业力量,正是他想要寻找的结合。

他在斯里兰卡的经历,仍然影响着他的研究方式。他知道技术必须实用、易于获取,并真正对依赖它的人有帮助。“在洪水预测中,人们的安全和重要决策可能取决于系统提供的信息。仅有好的技术是不够的,这些信息还需要清晰、贴近当地实际,并且对决策者真正有用。”

完成博士学位后,Malintha希望将研究进一步推向实际应用,包括开发一个可以在普通笔记本电脑上运行的模型,并与科学家和应急管理人员合作,在真实场景中进行测试。

归根结底,他的动力仍然与八岁时所见的一切息息相关。“我希望我的工作能让人们更早获得更好的信息,这样他们就有更多时间准备、做出更安全的决定,并减少一些灾害的影响。如果我开发的技术哪怕能帮助少数几个社区更好地应对灾害,对我来说都意义重大,”他说。