Les munitions non explosées sont dispersées sur les lignes de front de l’Ukraine, de sorte que les chercheurs cartographient les points chauds avec l’IA

Les bombardements aveugles le long des lignes de front de l’invasion russe de l’Ukraine ont semé des champs agricoles et des villes avec un nombre incalculable de munitions non explosées. Aujourd’hui, des chercheurs en sciences géographiques de l’Université du Maryland associent l’imagerie satellite à l’apprentissage en profondeur, une forme d’intelligence artificielle (IA), dans l’espoir d’empêcher une récolte mortelle.

Leur système a déjà cartographié environ 2,5 millions de cratères de frappe d’artillerie dans un arc de 500 milles s’étendant à travers le sud et l’est fortement agricoles du pays – des données que les organisations de déminage gouvernementales et non gouvernementales peuvent utiliser pour prioriser les zones les plus dangereuses à nettoyer lorsque les marées de la bataille le permettent. .

Il n’y a pas d’informations solides sur les taux d’échec des obus d’artillerie de l’ère soviétique utilisés par les deux camps, mais les estimations vont de 10 % à 30 %, déclare le professeur agrégé Sergii Skakun, co-auteur d’un article récemment publié sur le système dans la revue. Science de la télédétection– ce qui signifie que près d’un million d’obus non explosés pourraient se trouver dans la région qu’ils ont étudiée.

Scientifique ukrainien spécialisé dans les opérations satellites pour surveiller l’agriculture et les conditions environnementales, Skakun a déclaré que les agriculteurs de la région sont confrontés à un choix particulièrement effrayant entre la faillite et les blessures ou la mort.

« Quand il est temps de planter, vous devez planter, sinon vous n’avez aucun revenu », a-t-il déclaré. « Vous ne pouvez pas attendre que ce soit sûr. Mais vous risquez de vous faire exploser dans votre tracteur. »

La doctrine d’artillerie de la Russie consiste à saturer les zones cibles avec une énorme quantité de munitions non guidées ; les estimations des dépenses quotidiennes en obus du côté russe pendant les offensives lourdes atteignent 60 000 obus par jour. Des preuves anecdotiques suggèrent que les incidents impliquant des munitions non explosées sont fréquents ; le co-auteur Erik Duncan, spécialiste de la faculté du Département des sciences géographiques qui a étudié l’artillerie non explosée en Ukraine pour sa maîtrise, a déclaré lors d’une interview la semaine dernière qu’il avait parlé à un responsable du déminage dans le district duquel un tracteur avait heurté une mine ce matin-là .

Si les munitions restantes ne sont pas éliminées de manière adéquate une fois les combats arrêtés, l’Ukraine sera confrontée à la même situation désespérée que les pays des anciennes zones de guerre, des Balkans à l’Asie du Sud-Est et au Moyen-Orient. Selon l’UNICEF, les estimations mondiales du nombre annuel de civils tués par des munitions non explosées (UXO) vont de 10 000 à 20 000, dont beaucoup d’enfants. La division de la protection de l’enfance des Nations Unies avait déjà classé l’est de l’Ukraine comme l’un des endroits les plus infestés de mines sur Terre dès 2017, lorsque les combats séparatistes régionaux en Ukraine ne s’étaient pas encore transformés en invasion à grande échelle lancée par le président russe Vladimir Poutine au début 2022.

Duncan a formé le système d’IA d’apprentissage en profondeur (qui imite certaines fonctions cognitives humaines) pour trouver des cratères d’artillerie en étiquetant manuellement 18 000 d’entre eux lui-même dans des images satellite haute résolution. Maintenant, en utilisant les données commerciales des satellites SkySat de Planet Labs et WorldView de Maxar, qui peuvent voir des détails aussi petits que 30 à 50 centimètres, il peut rapidement diriger les responsables chargés de surveiller de vastes zones directement vers les champs, les villages et d’autres zones qui sont probablement hérissées. avec UXO. Cela évite la consultation fastidieuse des données satellitaires avant le début du processus de déminage.

« Ce qui rend cela précieux, en termes simples, c’est l’efficacité et la capacité statistique », a déclaré Duncan. « Vous pouvez certainement voir les cratères et les étiqueter manuellement si vous le souhaitez, mais c’est une question assez importante si vous vouliez faire un zoom arrière et couvrir 40 000 kilomètres carrés et déterminer ce qui a été touché et ce qui n’a pas été touché. »

Bien que le système ne puisse pas détecter directement les mines – que les forces russes ont placées dans de vastes lignes défensives pour empêcher un effort ukrainien en cours pour reprendre le territoire – les chercheurs l’ont formé pour voir les traces de véhicules militaires sur un terrain découvert qui n’étaient clairement pas faites par du matériel agricole . C’est une indication d’opérations militaires et un indice que des mines antichars ont été placées à proximité.

Les chercheurs ont pu obtenir les données satellitaires grâce à la participation de l’UMD au programme Harvest de la NASA, qui surveille les terres cultivées mondiales et est basé au Département des sciences géographiques sous la direction du professeur de recherche Inbal Becker-Reshef, et grâce à l’acquisition de données commerciales Smallsat de la NASA ( CSDA).

Les prochaines étapes consistent à étendre la couverture géographique du système et à obtenir de nouvelles images, ainsi qu’à affiner le système en une plate-forme finie que les opérateurs peuvent utiliser directement, a déclaré Duncan, en Ukraine ainsi que dans d’autres endroits du monde qui ont récemment été bombardés. Il pourrait même être possible, a déclaré Skakun, d’utiliser une version de leur système pour aider à détecter des cratères d’artillerie beaucoup plus anciens issus de conflits historiques, bien que cela nécessiterait de nombreuses recherches supplémentaires pour repérer les caractéristiques qui ont été obscurcies par le passage des années, a-t-il déclaré. .

« En raison de notre accès à l’incroyable puissance de calcul qui existe à l’Université du Maryland, de notre accès aux données satellitaires et de nos connaissances en SIG et en informatique, nous sommes dans ce type de créneau spécial », a déclaré Skakun. « Nous pouvons fournir ces informations précieuses aux opérateurs (de déminage) et au gouvernement qu’ils ne pouvaient pas obtenir par eux-mêmes, et aider à sauver des vies. »