Bombkratrar sett med satellit. Kredit:Ohio State University
Forskare har använt artificiell intelligens för att upptäcka bombkratrar från Vietnamkrigstiden i Kambodja från satellitbilder – med hopp om att det kan hjälpa till att hitta oexploderade bomber.
Den nya metoden ökade sann bombkraterdetektering med mer än 160 procent jämfört med standardmetoder.
Modellen, kombinerat med hemligstämplade amerikanska militärregister, antyder att 44 till 50 procent av bomberna i det studerade området kan förbli oexploderade.
Från och med nu, försök att hitta och säkert avlägsna oexploderade bomber och landminor – kallade minröjning – har inte varit så effektiva som behövs i Kambodja, sa Erin Lin, biträdande professor i statsvetenskap vid Ohio State University.
Hon citerar en rapport som nyligen beställts av FN som har kritiserat den kambodjanska nationella röjningsmyndigheten för att presentera en bild av snabba framsteg genom att fokusera på områden med minimal eller ingen risk att ha oexploderade minor. Rapporten uppmanar till en förskjutning av fokus till mer högriskområden.
"Det finns en koppling mellan tjänster som behövs i desperat behov och var de används, dels för att vi inte exakt kan rikta in oss på var vi behöver minröjning som mest. Det är där vår nya metod kan hjälpa, " sa Lin.
Lin ledde studien tillsammans med Rongjun Qin, biträdande professor i civil, miljö- och geodetisk teknik vid Ohio State. Studien visas i tidskriften PLOS One .
Forskarna började med en kommersiell satellitbild av ett 100 kvadratkilometer stort område nära staden Kampong Trabaek i Kambodja. Området var målet för mattbombningar av det amerikanska flygvapnet från maj 1970 till augusti 1973.
Forskarna använde en typ av artificiell intelligens som kallas maskininlärning för att analysera satellitbilderna efter bevis på bombkratrar.
Här är varför det är viktigt:Forskarna vet hur många bomber som släpptes i området och den allmänna platsen där de föll. Kratrar berättar för dem hur många bomber som faktiskt exploderade och var. De kan sedan avgöra hur många oexploderade bomber som finns kvar och de specifika områden där de kan hittas.
Studien involverade en process i två steg, sa Lin. I det första skedet, forskarna använde algoritmer som utvecklats för att upptäcka meteorkratrar på månen och planeterna. Det hjälpte till att hitta många potentiella kratrar, men det var inte tillräckligt bra.
Bomber skapar kratrar som liknar (även om de är mindre än) de som skapas av meteorer, Hon sa.
"Men under decennierna kommer det att växa gräs och buskar över dem, det kommer att bli erosion, och allt som kommer att förändra formen och utseendet på kratrarna, " förklarade Lin.
Det andra steget i processen bygger på krångligheterna i hur bomb- och meteorkratrar är olika. Datoralgoritmerna som utvecklats av forskarna tar hänsyn till de nya egenskaperna hos bombkratrar, inklusive deras former, färger, texturer och storlekar.
Efter att maskinen "lärt sig" hur man upptäcker riktiga bombkratrar, en av forskarna kontrollerade datorns arbete. Den mänskliga kodaren hittade 177 riktiga bombkratrar.
Det första steget av forskarmodellen identifierade 89 procent av de verkliga kratrarna (157 av 177), men också identifierade 1, 142 falska positiva – kraterliknande drag som inte orsakas av bomber.
Det andra steget eliminerade 96 procent av de falska positiva, medan endast fem av de riktiga bombkratrarna förlorades. Så dess noggrannhetsgrad var cirka 86 procent, identifierar 152 av 177 kratrar.
Denna föreslagna metod ökade sann bombdetektion med mer än 160 procent, sa Lin.
Forskarna hade också tillgång till avklassificerade militära uppgifter som tyder på att 3, 205 allmänna bomber – kända som mattbomber – släpptes i området som analyserades för denna studie.
Denna informationen, kombinerat med minröjningsrapporter och resultaten av studien, föreslår att allt från 1, 405 till 1, 618 oexploderade mattbomber saknas fortfarande i området. Det är ungefär 44 till 50 procent av bomberna som släpptes där, sa Lin.
Mycket av den mark som omfattas av denna studie är jordbruk, vilket innebär att lokala bönder riskerar att stöta på en oexploderad bomb, Hon sa. Faran är inte hypotetisk.
Under de sex decennierna efter bombningen av Kambodja, mer än 64, 000 människor har dödats eller skadats av oexploderade bomber. I dag, skadeantalet är i genomsnitt en person varje vecka.
"Processen med minröjning är dyr och tidskrävande, men vår modell kan hjälpa till att identifiera de mest utsatta områdena som bör minröjas först, " sa Lin.