想从“火神”手中抢回古建筑,AI为首的黑科技们有哪些能与不能?
场景二:火灾救援
靠人力巡检和AI预测来预防火情,显然都自有其局限性,无法达到真正理想的效果。一位美国加州的消防队员更是直言不讳,认为该州有价值的灭火工具之一其实是不起眼的手机,因为它可以让普通人在发现火灾时拨打紧急服务电话。
如果不幸发生了火情,AI等前沿科技的效率优势和特殊能力就能够真正帮上忙了。
AI在救灾场景中的应用,核心就在于利用技术提高救援效率。
首先在调度上,依托智慧城市的大数据,能够及时判断并决策出救援策略。
比如在路线规划上,可以根据火警位置和人流、车流状况实现周边智能疏散,为赶赴现场节约时间。根据卫星、智能终端、城市摄像头等的实时数据决定救援设施。
智能消防车上还配有GPS卫星定位自主导航仪。当接到报警时,就能显示出报警的地点、路线、用户名称等,调出救援对象的灭火预案资料,并规划出到达火警点的行车路线。
目前在科技公司与有关部门的努力下,抢险救灾的前期调度已经能够借助智慧城市网络有效地实现了。比如深圳市的“智慧交通平台”,就能够在发现火情时,快速自动生成将所有必经道路调成绿灯,以保障消防车辆快速通过的最短导航路线等等。
在救灾现场,智能技术也可以大幅度提升救援效率。比如依托成熟的无人机设备,在一些老城区的崎岖小路等,率先派出带有热成像功能的无人机可以提供及时的火情侦察、火源定位等关键信息。与消防云结合,还能够预测火灾的蔓延路径,及时地调整策略并疏导人群,以降低潜在的人员伤亡。
另外,AI的云端能力能够帮助专业消防人员做出更为合理的判断。
前面我们提到,重要古建筑往往需要特殊的消防策略来应对。以巴黎圣母院为例,现场除了消防人员之外,还需要由中世纪建筑专家进行技术指导,根据文物的具体情况来制定合理的救援方案,降低损失。巴黎圣母院的消防方案就放弃了已经无法拯救的屋顶,将所有措施投入到了内部结构的保护上,最后导致损失比料想中轻很多。
想一下,如果是其他的非著名建筑,消防员在救援时如果能够通过数字资料来及时获取相关信息,是否就能避免一些原本能够规避的损失呢?
目前,有不少机构都在尝试用数字的方式来保留重要的建筑信息。比如Google Arts & Culture就将世界各地的博物馆高质量地还原在网络中,中国古建筑文化资源数据库,也将数百处国宝级木结构古建筑通过数字化扫描和保真摄影的方式进行了信息采集。未来通过对这些数据进行智能整合,合理安排救灾方式,就能够让一线消防员在争分夺秒的救援现场快速做出更有针对性的选择,避免出现不恰当方式带来的次发损失。
这类系统已经在逐步建构中,未来随着AI能力的引入,必然会成为指导古建筑救援的重要标尺。
除了消防员,在今天的火灾救援现场我们能够看到很多智能机器人的参与。它们存在的价值在于,能够帮助消防员完成危险环境探测、特殊空间救援等任务。
比如斯坦福大学的团队就设计了一种“充气式机器蛇”,可以自由伸缩自己的长度。并且搭载了自主运算的芯片和运动感应器,让它可以智能地判断“路况”。如果遇到障碍物需要转弯,“空气蛇”的大脑就会发送信号给后端的机械泵,通过在上下左右不同侧面充入不同量的空气,来实现转弯等复杂的运动。
因此,这种空气蛇可以精准地穿越障碍物到达火场。对于教堂穹顶、藻井等不便接触的角落,“空气蛇”就可以代替人类完成灭火。由于称重能力强,至少100公斤以上的重物,它还能够帮助被压在掉落物下面的人脱险。
当然,这种柔性机器人也面临不少问题。比如智能化程度不高,在缺乏真人指挥的前提下,只能凭借感应器做出少量“智能”的反应,本质上还比较机械,只能完成单项救援任务。另外,柔软的材料(像是塑料)在抗热性上也表现不佳,据说研究人员正打算将“空气蛇”改为液压的,但总体而言,其耐受力都是相对有限的。
想要提高救灾机器人的智力和适应性,还需要芯片硬件、材料学、物联网、智能算法等技术的综合进步,短时期内救灾恐怕还要靠人类自己了。
场景三:灾后重建
由于结构和材料的特殊性,火灾之于重要文化建筑,几乎很难是“零损失”。
就在刚刚,法媒公布了巴黎圣母院的受灾损失,虽然比料想中要轻,主体结构得以保留。但塔尖已经倒塌,左塔上半部和著名的玫瑰花窗都被摧毁。馆内的艺术作品也被转移保存。
灾难的结果固然令人遗憾,但灾后如何重建文明才是关键。其中,3D激光扫描等现代技术的运用,就起到了重要的参考价值。
2015年,艺术历史学家安德鲁·塔隆对巴黎圣母院的激光扫描工作,就成为其灾后修复最为可靠的参考资料。塔隆的工作留下了超过10亿个数据点,囊括了大教堂内外的50多个地点,色彩数据可精确到5毫米。因此,最后得出的照片也非常准确。
最后,采集的数据被拼接成一个包含10亿个点的“point cloud(点云) ”,打造出逼真的三维立体模型。这些数据将直接辅助完成教堂的修复工作,还原出受灾前的原貌。
关于智能技术介入火灾的故事,还有很多无法一一讲述。面对火灾这样浩然的自然力量,人类举起手中的“屠龙刀”,一次次发起冲锋。战斗的终局未必会是胜利,但绝对是值得当下每一个人期待和努力。
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