Алгоритм допоміг звузити район пошуку бомб за допомогою супутникових знімків

Американські вчені розробили метод, що підвищує ефективність пошуку бомб, що не розірвалися на території Камбоджі з часів В'єтнамської війни. Спочатку двостадійний алгоритм відзначає на супутникових знімках вирви від бомб, що вибухнули, відрізняючи їх від схожих елементів рельєфу, а потім дослідники на основі аналізу цих даних визначають навколо вирв області, які містять 98 відсотків від обох типів бомб. Дослідники на прикладі області площею 100 квадратних кілометрів зіставили результати роботи алгоритму, дані про бомбардування ВПС США і результати розмінування цього району, і прийшли до висновку, що приблизно половина бомб, скинутих на цю область, залишається нерозірваною і становить небезпеку. Стаття опублікована в.


Килимові бомбардування завдають не тільки прямого удару по позиціях противника під час війни, але і часто залишають після себе величезну територію з великою кількістю боєприпасів. Особливо це стосується касетних бомб - вони після скидання розділяються на десятки і сотні суббоєприпасів, багато з яких часто залишаються нерозірваними. По суті вони перетворюються на аналоги мін, на яких потім багато десятиліть підриваються мирні люди під час обробки полів та інших занять.


Камбоджа виявилася важко порушена цією проблемою після війни у В'єтнамі, в результаті якої на території сучасної Камбоджі було скинуто близько півміліонна тонн боєприпасів, а приблизно кожне друге камбоджійське село зіткнулося зі збитками, завданими бомбами, що не розірвалися. Зазвичай розмінування відбувається вручну за допомогою металошукачів, через що багато часу часу йде в тому числі на перевірку територій, на яких взагалі не виявляється бомб, що не розірвалися. Ерін Лінь (Erin Lin) і її колеги з університету штату Огайо розробили метод, що дозволяє значно звузити територію для пошуків на основі супутникових знімків.

Алгоритм працює в дві стадії. На першому етапі він за допомогою методу опорних векторів і гістограми спрямованих градієнтів розмічає на фрагментах супутникових знімків круглі елементи зі спектральними значеннями, схожими на вирви від бомб з навчальної вибірки. На другому етапі відібрані вирви-кандидати відокремлюються від навколишніх об'єктів, а їх розміри та колірні параметри аналізуються двома методами, після чого результати цих методів з'єднуються в один вектор і методом випадкового лісу йому присвоюється справжнє або помилкове значення.

Дослідники самостійно створили розмічений датасет з воронками, а також скористалися розсекреченими даними ВПС США про кількість і місце розташування скидання бомб під час бойових дій на території півдня сучасної Камбоджі. Дані показують, що над обраною дослідниками території в 100 квадратних кілометрів було скинуто 3205 бомб. Оскільки координати цілей могли бути вказані з помилкою, а також точність самого бомбометання могла бути неідеальною, дослідники додавали до вихідних координат зі звітів коло з діаметром 1750 метрів.

Результати роботи алгоритму показали, що 98 відсотків зазначених ним вирв вкладаються в ймовірні 1750-метрові зони бомбардувань. Крім того, автори вирішили перевірити алгоритм іншим способом, давши йому всю область в 100 кілометрів, а не фрагмент для перевірки. В результаті він виявив 1585 вирв, а з урахуванням повноти (recall) роботи алгоритму в 0,86 можна вважати, що на цій території є 1843 воронки від бомб, що вибухнули. Це означає, що якщо робота алгоритму правильна, то від 44 до 50 відсотків бомб на цій території залишилися нерозірваними.

Отримавши цю частку, автори порівняли її з даними з розмінування, які торкнулися 0,12 відсотка від цієї території. З'ясувалося, що дві бомби, знайдені на ній під час розмінування, становлять якраз 0,12 відсотка від 1620 неразовравшихся бомб, розрахованих алгоритмом. Таким чином є підстави вважати, що точність алгоритму досить висока і він може допомогти значно зменшити район пошуків.

У 2018 році вчені з'ясували причину незвичайного феномену, при якому американські військові в 1972 році помітили майже одночасний підрив безлічі мін у прибережних водах В'єтнаму під час війни. З'ясувалося, що причиною, найімовірніше, стала рекордна за інтенсивністю геомагнітна буря.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND