Новая ИИ-система предскажет, как поведёт себя пожар в современном доме

يطبّق فريق من الباحثين الذكاء الاصطناعي وعلم البيانات والرياضيات التطبيقية للتنبؤ بدقة أكبر بسلوك النار في المنازل السكنية الحديثة. ووفقاً لـ TechXplore، يهدف هذا العمل على المدى البعيد إلى المساعدة في إنقاذ الأرواح خلال حالات الطوارئ الناجمة عن الحرائق.

لماذا يصعب التنبؤ بالحرائق في المنازل الحديثة

تختلف المنازل السكنية التي شُيِّدت في العقود الأخيرة اختلافاً جوهرياً عن مباني القرن الماضي، وهو ما يغيّر طبيعة الحرائق. فالتشطيبات الحديثة والعوازل الاصطناعية والأثاث البوليمري والمكونات البلاستيكية تشتعل بسرعة أكبر وتحترق بشكل أشد كثافة مقارنةً بالمواد الطبيعية التقليدية. وكلما كان المنزل أكثر حداثة، ارتفعت فيه نسبة المواد الاصطناعية القابلة للاشتعال.

ونتيجة لذلك، تتطور الحرائق في المنازل الحديثة بوتيرة أسرع، مما يمنح السكان وقتاً أقل للإخلاء ويتيح لرجال الإطفاء هامشاً أضيق لاتخاذ القرارات. وقد طُوِّرت معظم نماذج التنبؤ القائمة لواقع بنائي مختلف؛ إذ لا تأخذ بشكل كافٍ في الحسبان المواد الحديثة والمخططات الهندسية ومعايير العزل الحراري. وهذه الفجوة بالتحديد هي ما تسعى المجموعة البحثية إلى سدّه.

كيف يعمل نظام التنبؤ بالذكاء الاصطناعي

يُبنى النظام عند تقاطع ثلاثة تخصصات: تعلم الآلة ML، وعلم البيانات، والنمذجة الرياضية التطبيقية. تُدرَّب الخوارزميات على نتائج اختبارات حرائق خاضعة للسيطرة وبيانات مستمدة من حوادث حقيقية، بهدف الكشف عن الأنماط السلوكية للنار تبعاً لنوع المواد والتهوية والمخططات الهندسية والخصائص الإنشائية لكل مبنى.

ويُخرج النظام سيناريوهات احتمالية لتطور الحريق: في أي اتجاه سيمتد اللهب، وبأي سرعة سيلتهم الغرف المجاورة، وأين ستتشكل مناطق درجات الحرارة الحرجة. وإذا أمكن إرسال هذه التنبؤات إلى قادة فرق الإطفاء في الوقت الفعلي، فسيُحوِّل ذلك صنع القرار العملياتي من الاعتماد على الخبرة والحدس إلى الاستناد إلى بيانات موثّقة.

«قد يُسهم هذا العمل في نهاية المطاف في إنقاذ الأرواح أثناء حالات الطوارئ»، بحسب وصف المشروع المنشور على

TechXplore.

إلى أين يتجه تطبيق الذكاء الاصطناعي في سلامة الحرائق

يُعدّ تطبيق الذكاء الاصطناعي في خدمات الطوارئ مجالاً في طور النمو المتسارع. ويُستخدم تعلم الآلة ML بالفعل في تقييم مخاطر حرائق الغابات اعتماداً على بيانات الأقمار الاصطناعية والمستشعرات، وتحسين مسارات فرق الإطفاء، وتحليل المتانة الإنشائية للمباني في ظروف الحرارة الشديدة.

غير أن التنبؤ بسلوك النار داخل منزل سكني بعينه في الوقت الفعلي مهمة أكثر تعقيداً بمراحل. إذ تكتسب هنا أهمية بالغة الطبيعة الفريدة لمخطط كل مبنى، وحالة عناصره الإنشائية، وتركيبة المواد القابلة للاشتعال في كل غرفة. وهذا التعقيد متعدد العوامل تحديداً هو ما يسعى الجمع بين الذكاء الاصطناعي والرياضيات المتقدمة — الذي تنكبّ عليه الفريق المذكور — إلى تجاوزه.

وإن ثبتت فاعلية هذا النهج، فإن الخطوة المنطقية التالية ستكون دمجه مع أنظمة الإدارة العملياتية لخدمات الإطفاء والمستشعرات الذكية المثبّتة في المباني ذاتها. بيد أن ذلك مهمة تخص مراحل بحثية لاحقة.

ما الذي يعنيه هذا

لا يزال المشروع في طور البحث — ولا يزال الطريق طويلاً قبل توفير أداة جاهزة للاستخدام لدى فرق الإطفاء الفعلية. ومع ذلك، فإن الاتجاه واعد: فإذا تمكنت الخوارزميات من إعادة إنتاج ديناميكيات الحريق في منزل سكني حديث بدقة كافية، فقد يُغيّر ذلك تكتيكات الإخماد ويرفع مستوى السلامة لدى السكان ورجال الإطفاء على حد سواء.