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KIRAS Sicherheitsforschung

Kooperative Projekte > 2020

AIFER - Künstliche Intelligenz zur Analyse und Fusion von Erdbeobachtungs- und Internetdaten zur Entscheidungsunterstützung im Katastrophenschutz

Das FFG KIRAS Projekt AIFER fokussiert auf die automatisierte Auswertung und Fusion heterogener Massendaten (EO-Bilddaten, geo-soziale Medien Daten, georeferenzierte Nachrichtenartikel, Google Trends, etc.) mittels künstlicher Intelligenz (KI) sowie auf die transparente Fusion der abgeleiteten Informationsebenen und deren Bereitstellung für den Katastrophenschutz.

Katastrophenereignisse und Großschadenslagen wie beispielsweise Hochwasser, Waldbrände, extreme Schneelagen oder Stürme stellen den Katastrophenschutz vor große Herausforderungen hinsichtlich (1) Verfügbarkeit und Verwendung von echtzeitnaher und großflächiger Information zur Lageerfassung und -einschätzung, (2) Auswertung der Daten in naher Echtzeit und (3) Fusion von abgeleiteten Informationsebenen für intuitive, transparente und fokussierte Entscheidungsunterstützung. Hieraus ergeben sich folgende Problemstellungen:

P1: Mangel an KI-gestützten, automatisierten Algorithmen für die Analyse von innovativen Datenquellen zur Unterstützung bei der Lageerfassung und -einschätzung.

P2: Fehlen von zuverlässigen KI-Methoden für die Fusion von Informationsebenen aus der Analyse von Erdbeobachtungs- und Internetdaten im Katastrophenschutz.

P3: Weitgehend vernachlässigte Betrachtung von rechtlichen, soziologischen und ethischen Rahmenbedingungen bzgl. der verwendeten Daten und KI-Methoden.

P4: Häufig nicht-bedarfsorientierte Forschung, die für Endanwender oft kaum nutzbare Ergebnisse liefert.

P5: Mangelhafte Berücksichtigung der Integrierbarkeit von Projektentwicklungen in bestehende, bewährte Prozesse im Katastrophenschutz.

AIFER adressiert alle genannten Problemstellungen zur Gewährleistung ziviler Sicherheit und einer besseren Informationslage im Katastrophenschutz. Lösungsansätze:

L1: Erforschung von erklärbaren KI-Algorithmen, die Informationen aus Erdbeobachtungs- (z.B. Satellitendaten, Luft- und Drohnenbildern) und Internetdaten (z.B. geo-sozialen Medien, Nachrichtenartikeln, Google Trends) automatisiert extrahieren.

L2: Erforschung eines KI-basierten Algorithmus für die Fusionierung von Informationen aus Analysen von Erdbeobachtungs- und Internetdaten.

L3: Rechtliche, soziologische und ethische Fragestellungen werden eingehend untersucht und mit Hilfe eines Ethical Board beleuchtet und reflektiert.

L4: Bedarfe von Endanwendern werden strukturiert wissenschaftlich erhoben und untersucht, sowie in die technischen Forschungsaktivitäten eingebunden.

L5: Validierung und Integrierbarkeit der Ergebnisse wird durch die Einbindung von Endanwendern und eine praxisnahe Erprobung in einer TRL4-Testumgebung erreicht.

Dabei adressiert AIFER vorrangig das Katastrophenszenario Hochwasser mit der Analyse von zwei historischen („cold“) und einem aktuellen Echtzeit-Anwendungsfall („warm“). Die Übertragbarkeit auf andere Katastrophenszenarien wird an Hand von Waldbrand-, Sturm-und extremen Schneefallereignissen, aufgezeigt.

ProjektleiterIn / Name und Institut/Unternehmen
Assoz.-Prof. Dr. Bernd Resch, Universität Salzburg, Fachbereich Geoinformatik – Z_GIS

Auflistung der weiteren Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen

Österreichische Konsortialpartner
Universität Salzburg, Fachbereich Geoinformatik – Z_GIS
Institut für empirische Sozialforschung GmbH
Johanniter Österreich Ausbildung und Forschung gemeinnützige GmbH
Österreichisches Rotes Kreuz – Landesverband Salzburg
Spatial Services GmbH

Deutsche Konsortialpartner
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Universität Kassel
Bundesanstalt Technisches Hilfswerk (THW)
Bayerisches Rotes Kreuz
Disy Informationssysteme GmbH

Assoziierte Partner
Ärzte ohne Grenzen (MSF)
Rotes Kreuz Tirol
Rotes Kreuz Wien

Name / Institut oder Unternehmen

Universität Salzburg, Fachbereich Geoinformatik – Z_GIS

Kontakt
Assoz.-Prof. Dr. Bernd Resch
Universität Salzburg, Fachbereich Geoinformatik – Z_GIS
Schillerstraße 30
A-5020 Salzburg
Tel: +43-662-8044-7551
Fax: +43-662-8044-7560
E-mail: bernd.resch@sbg.ac.at
Website: zgis.at 
Projekt-Website: https://giscience.zgis.at/aifer