Машинно обучение подобрява британската система за предупреждение при наводнения

Промените в климата отдавна не са теоретични прогнози на учените, всяка година виждаме как природата ни изненадва с нехарактерни или екстремни явления за конкретен сезон или регион. Подобни събития се наблюдават по цялото земно кълбо и все повече правителствата и местните власти ще трябва да търсят начини как да се справят по-бързо и ефективно с последствията от променящите се метеорологични условия.

По този път вече върви и британската Агенция за околната среда, която покрива територията на цяла Англия. Заедно с "Природни ресурси Уелс" тя е отговорна за идентифицирането на заплахите за наводнения и комуникацията на тези рискове с обществеността. През последните години климатът във Великобритания също видимо се променя, като зачестяват проливните дъждове, а властите отправят рекорден брой предупреждения за наводнения.

Това поставя допълнителен натиск върху работата на агенцията, която навреме трябва да уведоми гражданите, бизнеса, аварийните служби и местните власти за опасността. За да преодолее тези трудности, тя поетапно започва да обновява своята система за предупреждение при навадения, която за първи път е внедрена през 2006 г. и повторно пусната като облачно базирана услуга през март 2017 г., изпращайки средно 11 хил. съобщения на ден. Макар въведените подобрения да се оказват ефективни, с годините се установяват нови области, които имат нужда от усъвършенстване.

Търсеното решение

Още от създаването на услугата властите уведомяват потребителите чрез автоматизирани телефонни обаждания и това е един от най-често използваните методи за получаване на актуална информация, за който са регистрирани над 2 млн. телефонни номера в Англия и Уелс. За целта служителите на Агенцията в реално време добавят данни за ситуацията под формата на текст, а системата ги конвертира в реч чрез универсалния стандарт Speech Synthesis Mark-up Language. През 2018 г. са преобразувани над 122 млн. знака текст, произвеждайки над 2 хил. часа аудио.

Това решение обаче не може да отрази местното произношение и акценти, особено при имената на местностите - ключов детайл, когато се съобщава за специфична заплаха на локалната аудитория. Освен това то има своите ограничения: гласът звучи неестествено електронен и има лошо произношение; екипът на Агенцията е натоварен с нелеката задача непрекъснато да обновява къстъмизиран речник за заменяне на проблемните думи (обикновено наименования на места) с фонетичен еквивалент; а не на последно място организацията трябва да плаща високи разходи за лиценз на софтуера.

"Качеството на някои от обажданията не беше такова, каквото трябваше да бъде. Ние прекарваме много време и усилия в следене на рисковете за наводнения, в събиране на данни и моделиране. Не е допустимо крайното съобщение към обществеността да се обърка", коментира Стив Уайт, продуктов мениджър "Система за предупреждаване за наводнения" към Агенцията за околна среда. Експертът допълва, че старата система е била достатъчно умна, за да позволи на екипите да обновяват сложните и трудни думи, но е изисквала много усилия, за да се поддържа.

В тази връзка Агенцията за околната среда отново се обръща към своите дългогодишни партньори от Fujitsu, които да й помогнат да осигури по-голяма точност, надеждност и икономичност на своята система за предупреждение при наводнения. Заедно двете организации започват да търсят подходящо решение, използващо последните постижения на машинното обучение и невронните мрежи, за да се подобрят услугите за преобразуване на текста в реч, така че те максимално да се доближават до естествения говор.

Реализиране на проекта

"На първо място решението трябваше да бъде изключително надеждно. Това е критична услуга, не можем да толерираме спиране на работата. Трябваше ни система, която да конвертира в почти реално време и да покрива уелски език. Също така, за да гарантираме свързаност, ние искахме решение, което може да се синхронизира с нашата телефонна услуга Interactive Voice Response. В идеалния случай гражданите трябва да чуят консистентен глас по всички канали", разказва Уайт.

Съответно първата стъпка от реализирането на проекта е провеждането на тестове, за да се открие правилната платформа, която разполага с разнообразие от регионални диалекти. Fujitsu и британските власти оценяват потенциалните решения на база на 27 различни критерия. В крайна сметка Агенцията за околна среда се спира на Amazon Polly, тъй като най-добре отговаря на изискванията, предлага къстъмизирани речници за регионалните наименования на местностите, поддържа както английски, така и уелски език.

"След продължително тестване с множество възможни доставчици - конвертирайки хиляди примерни клипове от нашата съществуваща система за предупреждение при наводнения за потребителско тестване - ние решихме, че Amazon Polly най-добре отговаря на нашите изисквания", уточнява експертът. След това се преминава към интеграцията на Amazon Polly със системата за предупреждение за наводнения.

Резултати и ползи

По думите на Уайт проектът се оказва трансформиращ. Екипът на експерта вече може да се намеси да къстъмизира местна фраза или наименование на местност, а след това Amazon Polly "се учи" от тези промени. Новата система освен това предлага 8 регионални акцента и ясно произношение на английски и уелски език.

От Агенцията подчертават, че вече разполагат с много по-гъвкава и мощна услуга, която само ще се подобрява с развитието и усъвършенстването на технологиите. "Просто звучи по-добре. Гласът е по-естествен, което прави съобщението по-правдоподобно", отбелязва Уайт. Не на последно място, новата система помага да се намалят последствията от наводненията, като се гарантира, че 66% от домакинствата и компаниите под висок риск са получили директни предупреждения.

В допълнение към технологичните предимства решението носи и своите икономически такива, като помага на агенцията да спести средства. Предишното решение е струвало на организацията по 40 хил. паунда на година, докато Amazon Polly е само около хиляда паунда. "Ние сме финансирани от данъкоплатците, трябва да бъдем внимателни за разходите. Това са пари, които можем да похарчим другаде", посочва Уайт.

Разбира се, това не е краят на промените, тъй като възможностите за подобрения непрекъснато се увеличават с напредъка на технологиите. От Агенцията за околна среда уверяват, че актуализациите ще бъдат въвеждани без допълнителни инвестиции и промени, тъй като решението е разработено като модулно, което направи по-лесно добавянето на нови услуги или функционалности.

Снимки: Pixabay