據估算，更為溫暖乾燥的天氣所引發的強烈野火已經席捲全球的大片森林，光是去年在美國西部就導致近 200 億美元的損失。
NVIDIA 與洛克希德馬汀公司 (Lockheed Martin) 今天宣布，將與美國國家森林局及科羅拉多州火災預防與控制部門 (DEPC) 合作，利用人工智慧 (AI) 和數位孿生 (digital twin) 模擬技術，更深入瞭解野火發生的原因並阻止其蔓延。
兩家公司亦宣布將打造全球首座以 AI 為中心的實驗室，專用於預測和因應野火的發生。該實驗室將使用 NVIDIA AI 基礎設施和 NVIDIA Omniverse 先進的視覺化和數位模擬平台，處理火災的規模並預測其擴散方式。藉由在符合物理定律的數位孿生環境中重現火災，此系統將能建議如何採取最佳行動來撲滅大火。
今年至今，美國的野火已經燒毀了超過 650 萬英畝的土地，但問題遠比這個數字更加嚴重。西伯利亞有更多土地遭到燒毀，猛烈的大火同樣席捲了地中海地區和澳洲。
新的矽谷實驗室
位於矽谷的 AI 開發實驗室將採用洛克希德馬汀的 Cognitive Mission Manager (CMM) 系統，這是一個端到端 AI 規畫與調度平台，能將有關火災的即時感測器資料結合燃料植被、地形、風力等其它資料來源，以預測野火蔓延的情況。CMM 向指揮小組提出行動方案建議以縮短回應時間，並提高撲滅野火及採取人道主義行動的有效性。
該實驗室將作為提供業界人士和用戶使用的開放合作空間，集結人才和資源來設計 CMM，並且在 NVIDIA Omniverse 中快速地開發原型。洛克希德馬汀公司將提供應用AI、平台整合、規畫和監督等領域的專業知識，還有數十名應用工程師與資料科學家。NVIDIA 將提供資料分析與模擬的專業知識，協助在實驗室中進行開發、建模、測試及部署。
洛克希德馬汀公司使用 NVIDIA DGX 系統來消化資料及訓練 AI 模型，也透過 NVIDIA Omniverse Enterprise，以視覺化的方式呈現火勢及預測可能的蔓延情況。
洛克希德馬汀首席 AI 架構師 Shashi Bhushan 表示：「結合洛克希德馬汀與 NVIDIA 的技術，能幫助消防人員更快速且有效地撲滅野火，同時降低消防人員與居民的風險。」
使用數位孿生技術，以視覺化的方式呈現火焰
火災特性分析人員用 NVIDIA Omniverse，透過數位孿生打造出的火場環境中看到預測結果。洛克希德馬汀利用即時、多 GPU 且具擴充性的模擬平台，以視覺化的方式呈現他們所預測的火勢動向，並且研究在地形地貌數位複製環境中的流體力學。這使得其團隊能夠將 NVIDIA Omniverse 用於多個領域。
火災控制業者主要仰賴 Rothermel 表面火勢蔓延模型的工具來預測火勢的動向。洛克希德馬汀的團隊正與建立這個模型的 Forestry Service Missoula Fire Sciences Lab 合作，研究 AI 能如何提升現有火災預測的速度和準確度。
洛克希德馬汀的團隊運用 NVIDIA Omniverse，除了展示 Rothermel 模型和 CMM 演算法如何預測火災，還能用歷史資料重現過去發生過的火災，加快訓練、開發和評估全新 AI 模型的進度。工程師們便能同時比較歷史上火災的發展情形與兩個模型的預測情況。
NVIDIA Omniverse 還為現場應變人員、操作員和工程師提供一個沉浸式的數位孿生環境，以評估滅火活動的影響。
Bhushan 表示：「在 Omniverse 能以虛擬技術呈現出一個極為逼真的數位環境。我們可以看到火災和影響火災的各項因素，如地形、坡度和風等等。不久後，我們會把虛擬資料匯入 Omniverse 場景，以產生出合成資料。Omniverse 的模擬內容還成為建立其它 AI 模型的基礎，以了解因應措施。」
開發 CMM 的洛克希德馬汀工程師，目標是將這項技術納入飛機駕駛艙，以顯示火災預測並即時建議滅火行動方案。
與美國及科羅拉多州消防管理機構合作
位於蒙大拿州的美國農業部森林局 Missoula Fire Sciences Laboratory，致力於進行先進的野火研究工作，不斷提供應用程式、資料、軟體和產品來協助分析和模擬火災。該實驗室利用 Rothermel 表面火災蔓延模型，開發出 FARSITE 野火進展及特性預測工具，以及將在火災特性及歷史資料方面的重要專業知識提供給洛克希德馬汀團隊。
DEPC 是洛克希德馬汀與 NVIDIA 合作開發的 CMM AI技術合作夥伴，也是早期採用的單位。DFPC 提供專業知識、用戶體驗和回饋資料，以及將即時蒐集到的資料與平台進行整合。洛克希德馬汀的團隊還更有 Multi-Mission Aircraft 計畫團隊共同參與行動，直接蒐集科羅拉多州火災的資料。科羅拉多州消防單位還提供歷史火災資料，以便在 NVIDIA Omniverse 中以視覺化的方式呈現模型。洛克希德馬汀的工程師藉此持續合作關係，將能夠透過 CMM 處理資料，用飛機即時觀測到的猛烈野火進行預測，以協助機上的火災應變人員。
洛克希德馬汀與 NVIDIA 將持續在物理及數位孿生環境中進行合作，以開發 CMM 並使其更為完善。總有一天，無人駕駛的飛行器將迅速應對並撲滅野火。
在 NVIDIA GTC 線上大會中，CMM 團隊會介紹如何使用 NVIDIA Omniverse 來展示傳統方法與 CMM 系統演算法之間不同的火災動態預測結果。欲瞭解更多內容，敬請觀看執行長黃仁勳的主題演講重播，並收看洛克希德馬汀在 GTC 大會的議程。
觀看 GTC 主題演講：