Ett mycket ovanligt samarbete mellan informationsingenjörer vid Oxford, Zooniverses medborgarvetenskapliga plattform och internationella katastroforganisation Rescue Global möjliggör ett snabbt och effektivt svar på orkanen Irma.
Projektet bygger på kraften i Zoouniversum, världens största och mest populära folkdrivna forskningsplattform, att arbeta med volontärer och samla in den data som behövs för att förstå Irmas väg till förstörelse och de skador som orsakats. Att kombinera dessa insikter med detaljerad artificiell intelligens kommer att stödja räddningsorganisationer för att förstå krisens omfattning, och ge hjälp till de värst drabbade så snart som möjligt.
Irma bedöms nu vara den kraftigaste atlantstormen på ett decennium, slog tidigare extrema väderrekord och orsakade omfattande förstörelse och död i hela Karibien. Tiotusentals människor har fördrivits eller gjorts hemlösa, och över en miljon riskerar att förlora kritiska tjänster som vatten och el.
Katastrofen innebär enorma utmaningar för krishanteringsteam, som så snabbt som möjligt behöver bedöma omfattningen av förstörelsen på öar spridda över tusentals kvadratkilometer, och se till att rätt hjälp kommer till de mest behövande på det säkraste och mest effektiva sättet.
I omedelbara efterdyningar av Irma, Oxford-forskare har arbetat dygnet runt i samarbete med Rescue Global, en respekterad internationell krishanteringsorganisation, för att hjälpa till att lösa detta problem. Resultaten har redan stöttat Rescue Global att få hjälp levererat till några av de områden som drabbats värst av Irma.
Den 12 september, Zoouniversum, som grundades av Oxford-forskare, återlanserade sitt Planetary Response Network. Första prövningen under dagarna efter jordbävningen i Nepal i april 2015, PRN syftar till att mobilisera en 'publik' för att hjälpa till i en katastrof som fortfarande pågår. Under de senaste dagarna har tusentals volontärer från hela världen redan anslutit sig till insatsen. Deras roll är att analysera "före" och "efter" satellitbilder av öarna som drabbats av Irma och identifiera funktioner som skadade byggnader, översvämning, blockerade vägar eller nya tillfälliga bosättningar som tyder på att människor är hemlösa.
Rebekah Yore, Operations Manager på Rescue Global, kommenterade:"På morgonen fredagen den 15 september, fick vi veta av Zooniverse -teamet att ungefär 300, 000 klassificeringar från 7, 500 personer hade tagit plats genom plattformen. Denna extraordinära insats motsvarar resultatet av en person som arbetat heltid i drygt ett år, eller samma person som arbetar 24/7 utan raster i cirka 3 månader. Och antalet volontärer och klassificeringar ökar dagligen. Denna ingång har redan en direkt effekt på marken, hjälpa till att ge situationsmedvetenhet för alla utplacerade team."
Den stora mängden bilder skulle ta en enskild månad att sortera igenom, men kan analyseras på några timmar av "publiken". Eftersom bilderna ofta är av dålig kvalitet, mänskliga observatörer har mycket bättre förutsättningar att utföra denna del av uppgiften än datorer.
För nästa steg, dock, datorer är viktiga, och Oxfords ingenjörsforskare har utvecklat en svit av sofistikerade artificiell intelligensverktyg som kan bearbeta de resulterande data. Maskininlärningsmetoder förenar snabbt inkonsekventa svar, aggregera data och integrera information som härrör från andra publikbaserade kartläggningsmaterial, såsom Humanitarian Open Street Maps och Tomnod. Detta tillvägagångssätt genererar bästa möjliga information för att informera hjälpinsatser. Den här analysen gör det möjligt för teamet att bygga "värmekartor" som identifierar de områden som behöver akut hjälp. Oxford har stor expertis på detta område:verktygen har förfinats under flera år och användes tidigare för att hjälpa Rescue Global i sitt svar på jordbävningarna i Nepal 2015 och 2016 i Ecuador.
"Heat maps" gör det möjligt för Rescue Global att bestämma vart de ska skicka sina egna små spaningsplan för att utföra detaljerade flygbedömningar, och att dela viktig information med en mängd statliga och humanitära partners. I nära samarbete med Airlink, som flyger i hjälpmedel till en central plats, Rescue Global använder information som samlats in via Zooniverse-plattformen och sina egna behovsbedömningar för att samordna vidareleveransen av bistånd genom ett nätverk av båtar och flygplan, se till att det kommer till dem som behöver det mest.
Denna nya teknik erbjuder en evidensbaserad, rationellt förhållningssätt till katastrofhantering. Genom samarbete med krisberedskap som Rescue Global, Oxfordforskare gör en unik och betydande skillnad för offren för orkanen Irma.
Dr Steven Reece, Maskininlärningsforskare och kartläggningsledare vid Oxford University, sa:"Som alltid är vi extremt tacksamma mot våra vänner inom satellitindustrin för att de tillhandahåller data och, självklart, publiken för deras fantastiska arbete med att tolka bilderna så snabbt. Detta har varit en ihållande kampanj och vi har nu tagit fram värmekartor för alla Jungfruöarna. Med orkanen Maria ökar i styrka och håller på samma område, vi kommer att ha mycket mer arbete framför oss. '
