德克萨斯农工大学“CLARKE”系统:AI赋能灾后评估,开启应急响应新纪元
2025-08-01 10:09
来源:德克萨斯农工大学
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德克萨斯农工大学开发出一项极具创新性的工具——“CLARKE”(道路和关键建筑物分析的计算机视觉和学习),该技术有望彻底革新应急响应人员评估灾后损失的方式。

“CLARKE”由计算机科学与工程博士生Tom Manzini和救援机器人领域先驱Robin Murphy博士领衔的研究团队打造。它是首个能以大规模和高速度,依据无人机图像对建筑物和道路损坏进行分类的人工智能系统。研究团队目标是在短短七分钟内完成对一个拥有2000户居民社区的损失评估,以实现挽救生命、节省资源的目的。

这一系统在2024年飓风季节已初显成效。飓风“黛比”和“海伦”过后,它被部署在佛罗里达州和宾夕法尼亚州,证明了自身价值。其名称“CLARKE”是对科幻作家阿瑟·克拉克名言的致敬,灵感源于使用该系统的无人机飞行员对其机器学习能力的惊叹。

从科学原理上看,“CLARKE”并无神秘之处。它运用尖端的计算机视觉和机器学习算法分析无人机拍摄画面,在地图上叠加损坏评估,生成包含每个建筑物地址和损坏程度的电子表格。对于道路,还配备类似谷歌地图的路线规划器,助力救援人员避开无法通行路段。墨菲表示,“CLARKE”不仅能指出受损位置,还能提供修复方案,在争分夺秒的救援中至关重要。

在传统方式下,农村或偏远地区损失评估可能耗时数天,延误援助并增加物流难度。而“CLARKE”可让官员启动无人机后,在几分钟内收到全面损失报告,大幅加快响应时间。即使农村地区无线连接不佳,无法将图像发送给州和联邦机构人工检查,“CLARKE”也能让他们立即行动。

该系统基于10次重大灾害(包括飓风“哈维”和“伊恩”)中超过21,000栋房屋的无人机图像训练,海量数据使其能识别各种破坏模式,适应飓风、洪水和野火等不同灾害。

尽管技术本身具有开创性,但“CLARKE”的成功离不开使用者。上个月,佛罗里达州立大学主办了一场“CLARKE”认知培训课程,原计划吸引15至20名参与者,最终近100人报名,凸显了人们对人工智能驱动灾难工具的浓厚兴趣。佛罗里达州立大学应急管理和国土安全项目主任兼佛罗里达州无人机系统工作组负责人大卫·梅里克对该系统能力赞赏有加,认为其对农村县意义重大,有助于提高灾害评估效率和效果。

“CLARKE”开发始于2022年,创建者依据实际反馈不断完善。2024年部署后,2025年4月德克萨斯农工大学团队参加桌面演习收集救援人员意见,不仅收获宝贵建议,还激发正式培训需求,最终促成6月份培训活动。

墨菲认为“CLARKE”前景光明,它既是实用工具,也是进一步研究的平台。目前,研究团队已发现机器学习在处理这类图像方面存在类似医学图像中的重大根本性缺陷,未来有望进一步优化完善。

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