Fujitsu ha annunciato oggi lo sviluppo di una tecnologia che si basa su modelli matematici costruiti con dati limitati su precipitazioni e livelli dell'acqua per creare previsioni di inondazioni per i fiumi. La soluzione sfrutta Fujitsu Human Centric AI Zinrai, un portafoglio completo che comprende l'ampia gamma di tecnologie e tecniche AI ​​di Fujitsu, e utilizza un modello che incorpora le intuizioni dell'idrologia per produrre un'intelligenza artificiale che ottenga previsioni con maggiore precisione.

La nuova tecnologia si dimostra efficace anche per fiumi più piccoli con dati di misurazione limitati o per aree in cui i sensori del livello dell'acqua sono stati installati di recente e devono ancora accumulare dati sufficienti. Queste previsioni offriranno alle autorità uno strumento vitale per fornire tempi di risposta più rapidi e mitigare i danni delle inondazioni in caso di calamità naturali, compreso l'invio di personale nelle aree colpite e il supporto al processo decisionale appropriato nell'emissione di avvisi di evacuazione.

Fujitsu e Fujitsu Laboratories continueranno a lavorare per perfezionare ulteriormente questa tecnologia attraverso una prova sul campo con i governi locali in tutto il Giappone con l'obiettivo di fornire una soluzione commerciale durante l'anno fiscale 2019. Con lo sviluppo di questa soluzione, Fujitsu dimostra come questa e altre tecnologie AI giocheranno un ruolo importante nel rafforzare i suoi sforzi per combattere gli effetti del cambiamento climatico, e contribuire al raggiungimento di una maggiore sostenibilità nella società.

Negli ultimi anni, i governi locali in tutto il Giappone hanno affrontato le sfide della gestione dei fiumi che causano gravi danni da inondazioni a seguito di frequenti, eventi di pioggia intensa altamente localizzati. I fiumi più piccoli che scorrono attraverso le aree urbane, in particolare, spesso subiscono aumenti improvvisi del livello dell'acqua a causa dell'impatto di imprevedibili, ma potenti temporali e tifoni. Anno dopo anno, il rischio che si verifichino molto rapidamente danni significativi da alluvione rappresenta un fenomeno sporadico, ancora una minaccia sempre più grave, sottolineando l'urgente necessità di rafforzare le contromisure contro le inondazioni.

Nell'ambito di queste contromisure, sono state condotte previsioni del livello dell'acqua per grandi fiumi designati come a rischio di inondazione. Per fiumi più piccoli o aree in cui sono stati installati di recente sensori di livello dell'acqua, però, fare previsioni accurate si è rivelato difficile fino ad ora a causa della mancanza di dati sufficienti sul livello dell'acqua e degli ultimi risultati di osservazione della portata.

Per affrontare questo, Fujitsu e Fujitsu Laboratories hanno sviluppato una nuova tecnologia che prevede con precisione i livelli dell'acqua anche per i fiumi con dati di misurazione limitati, consentire al personale addetto alla prevenzione dei disastri di intraprendere azioni preventive tempestive per mitigare i danni.

Fujitsu e Fujitsu Laboratories hanno sviluppato un modello matematico in grado di trovare i parametri ottimali quando si utilizza l'apprendimento automatico per addestrare il modello con i dati passati sulle precipitazioni e sul livello dell'acqua, creazione di funzioni basate sul concetto di modello di serbatoio, che esprime lo scarico di acqua da un bacino idrografico all'interno dell'idrologia.

Utilizzando questo modello, l'IA prevede i futuri livelli dell'acqua sulla base dei dati raccolti per presentare i dati sulle precipitazioni e sul livello dell'acqua insieme alle previsioni per le prossime ore trasmesse ai governi locali da varie organizzazioni meteorologiche. Il modello di previsione può inoltre essere ottimizzato molto rapidamente anche in seguito a cambiamenti nell'ambiente fluviale o all'introduzione di nuove infrastrutture. In casi come questo, il modello può essere semplicemente riaddestrato utilizzando i dati sulle precipitazioni e sul livello dell'acqua rilevati dopo eventuali modifiche.

Quando è stata condotta una prova per valutare l'accuratezza del nuovo modello applicando questa tecnologia a dati passati provenienti da fiumi più piccoli gestiti da un certo governo locale, è stato verificato che se addestrato con i dati di un solo livello dell'acqua piovana, gli aumenti potrebbero essere previsti con una precisione costante (figura 2).

Inoltre, Fujitsu e Fujitsu Laboratories hanno condotto una valutazione confrontando questa tecnologia con i metodi standard di previsione del livello dell'acqua che utilizzano dati come le osservazioni della portata. La valutazione, condotto con l'assistenza del professor Akira Kawamura della Tokyo Metropolitan University ha confermato con successo che questa tecnologia può fornire una precisione equivalente o migliore.

Fujitsu prevede che questa tecnologia possa essere applicata anche per monitorare le inondazioni nei fiumi al di fuori del Giappone e sta conducendo una serie di prove con i clienti con l'obiettivo di renderla disponibile come soluzione commerciale nell'anno fiscale 2019. Fujitsu Laboratories sta lavorando per migliorare ulteriormente la precisione di questa tecnologia, rendendolo parte di una suite di tecnologie diagnostiche e predittive per la protezione dei beni dei clienti, comprese le strutture e le infrastrutture sociali vicino ai fiumi, contribuendo così alla creazione di paesi e città resistenti ai disastri attraverso l'uso della tecnologia digitale.