據(jù)美國國防部網(wǎng)站2019年8月15日刊文，美國國防部國防創(chuàng)新單元(DIU)宣布啟動(dòng)“探索視角2挑戰(zhàn)”(xView2 Challenge)，尋求利用人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化災(zāi)后毀損評估。美國國防部在該新聞中表示，當(dāng)災(zāi)難來臨時(shí)，速度至關(guān)重要。在重大事件發(fā)生后正確評估毀損所需的時(shí)間，可能產(chǎn)生生死之別。
但是，緊急救援人員必定會(huì)經(jīng)常對當(dāng)?shù)赝ㄐ藕徒煌ɑA(chǔ)設(shè)施造成干擾，使準(zhǔn)確的評估變得危險(xiǎn)、困難和緩慢。雖然衛(wèi)星和航空照相提供的風(fēng)險(xiǎn)較低的替代方案覆蓋范圍更廣，但卻使分析師仍必須對圖像進(jìn)行耗時(shí)的人力評估。在“探索視角2挑戰(zhàn)”中，DIU正在挑戰(zhàn)機(jī)器學(xué)習(xí)專家們，希望他們開發(fā)計(jì)算機(jī)視覺算法，對自然災(zāi)害造成的各類的建筑物毀損進(jìn)行定位和分類，從而加快對衛(wèi)星和航空圖像的分析。
“探索視角2挑戰(zhàn)”是DIU挑戰(zhàn)系列中的二等獎(jiǎng)競賽，聚焦于進(jìn)一步推動(dòng)用于人道主義援助和救災(zāi)工作的計(jì)算機(jī)視覺創(chuàng)新。2019年的競賽以“探索視角1挑戰(zhàn)”(xView1 Challenge)為基礎(chǔ)，后一挑戰(zhàn)是尋找計(jì)算機(jī)視覺算法來定位和識(shí)別地面上對首批響應(yīng)者有用的不同目標(biāo)。DIU的人工智能投資組合主管邁克·考爾(Mike Kaul)表示：“DIU舉辦這一挑戰(zhàn)的目標(biāo)，是征募機(jī)器學(xué)習(xí)專家全球團(tuán)體來解決一個(gè)非常棘手的問題：在背景中檢測過頂圖像中的關(guān)鍵目標(biāo)，并評估災(zāi)難中的毀損。”
本次挑戰(zhàn)賽的合作伙伴、FEMA區(qū)域管理員羅伯特·芬頓(Robert Fenton)說：“我們一直在尋找改進(jìn)連續(xù)快速毀損評估的方法，以確保我們和我們的合作伙伴在合適的時(shí)間向正確的地方提供合適的資源。我們相信DIU的挑戰(zhàn)賽可以為這一目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。”
DIU已帶領(lǐng)學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的專家團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)新的數(shù)據(jù)集xBD，以便在災(zāi)難發(fā)生前后進(jìn)行定位和毀損評估。該數(shù)據(jù)集將為本次挑戰(zhàn)賽奠定基礎(chǔ)。雖然現(xiàn)在已經(jīng)有了幾個(gè)用于從衛(wèi)星圖像中檢測物體的開放數(shù)據(jù)集——例如，“太空網(wǎng)”(SpaceNet)和“探索視角”(xView)——但每個(gè)這樣的數(shù)據(jù)集都只能及時(shí)呈現(xiàn)一幅快照，并且缺少有關(guān)災(zāi)后毀損類型和嚴(yán)重程度的信息。
xBD數(shù)據(jù)集則是最大和最多樣化的建筑物毀損標(biāo)注數(shù)據(jù)集，它允許機(jī)器學(xué)習(xí)/人工智能從業(yè)人員生成和試驗(yàn)自動(dòng)化的建筑物毀損評估模型。該數(shù)據(jù)集基于開源的光電圖像(分辨力為0.3米)，將包含來自15個(gè)國家和地區(qū)5000平方千米免費(fèi)獲取圖像中的70萬個(gè)建筑物標(biāo)注，其中涉及7種災(zāi)害類型：野火；山體滑坡；大壩坍塌；火山爆發(fā)；地震 / 海嘯；大風(fēng)破壞；洪水破壞。
“探索視角2挑戰(zhàn)”設(shè)置了3個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)：
一是開源獎(jiǎng)。各參賽隊(duì)將爭奪排行榜的位置，最高分得獎(jiǎng)。通過在不設(shè)限開源許可證之下公開發(fā)布他們的模型，各參賽隊(duì)還有資格獲得額外的開源獎(jiǎng)勵(lì)。
二是非獨(dú)家政府用途賦權(quán)獎(jiǎng)。各參賽隊(duì)授予DIU將模型用于政府用途的權(quán)限，這樣就有資格獲得此獎(jiǎng)項(xiàng)，或者有機(jī)會(huì)在該排行榜上獲得最高分。解決方案可用來幫助未來的災(zāi)后恢復(fù)工作。
三是評估獎(jiǎng)。各參賽隊(duì)保留其知識(shí)產(chǎn)權(quán)，只授予DIU對其解決方案進(jìn)行基準(zhǔn)測試的權(quán)限，就能競爭此獎(jiǎng)項(xiàng)。該類別中的頂級(jí)團(tuán)隊(duì)仍有資格因其提交的作品獲得特別獎(jiǎng)金。
以上三類獎(jiǎng)項(xiàng)中的最佳解決方案都有幾個(gè)分享一筆總額15萬美元的獎(jiǎng)金。最佳解決方案將獲得邀請，在2019年12月的NeurIPS 2019人工智能研討會(huì)上展示他們的工作如何用于人道主義援助和救災(zāi)。任何現(xiàn)金獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)?wù)叨紝⒈灰暈橛匈Y格獲得美國防部的后續(xù)工作合同。
“探索視角2挑戰(zhàn)”將從2019年8月開始，持續(xù)到2019年11月。
本次挑戰(zhàn)賽中獲得的成果將被應(yīng)用于作戰(zhàn)和學(xué)術(shù)場合，包括但不限于：路障；重新安排路線以跨越受阻道路；自然力量識(shí)別；資源分配決策；物體辨識(shí)與識(shí)別。由DIU和美國卡內(nèi)基梅隆軟件工程研究所合作發(fā)展的基線模型將是公開可獲得的，作為本挑戰(zhàn)賽的起點(diǎn)提供。除了推進(jìn)毀損評估的水平之外，本挑戰(zhàn)賽還著眼于通過xBD數(shù)據(jù)集為研究人員、企業(yè)和其他團(tuán)體提供開發(fā)算法的手段和動(dòng)機(jī)，將人道主義援助和災(zāi)害響應(yīng)帶入人工智能時(shí)代。
“探索視角2挑戰(zhàn)”的合作伙伴代表了人工智能和災(zāi)害響應(yīng)團(tuán)體之間的第一個(gè)聯(lián)盟，后者包括美國航空航天局的地球科學(xué)災(zāi)害計(jì)劃( Earth Science Disasters Program)，美國聯(lián)邦緊急事務(wù)管理局第9區(qū)，美國加利福尼亞州州長緊急服務(wù)辦公室，加州森林及防火局，加州國民警衛(wèi)隊(duì)，美國防部聯(lián)合人工智能中心，卡內(nèi)基梅隆軟件工程研究所，美國地質(zhì)局，美國地理空間情報(bào)局和國家安全創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。
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