Oheň v počítači nie je len hračka pre vedcov

Odborníci upozornili, že smrti štyroch baníkov pri závale v Novákoch sa pravdepodobne dalo predísť používaním lepšej techniky na prevenciu, no bane u nás ju nepoužívajú, lebo je drahá. To bol leitmotív reportáže zo Slova 48/2006. Táto banícka tragédia mi nevdojak pripomenula smrť šiestich dobrovoľníkov, ktorí v októbri 2000 pomáhali hasiť lesný požiar v katastri obce Hrabušice na východe Slovenska. Mohla ich zachrániť prevencia? A je vôbec v prípade požiarov možná prevencia? Ak áno, mohli byť náklady na hasenie požiaru, ktorý pohltil asi šesťdesiatštyri hektárov lesa, nižšie ako 5,8 milióna korún? A mohla byť celková škoda nižšia ako tristošesťdesiatpäť miliónov korún, ktoré odborníci vyčíslili, keď bolo po všetkom? Najmä však, mohli tí šiesti pred ohňom ujsť? Je vôbec možná nejaká prevencia v prípade katastrofy, akou je lesný požiar? Do lesa sa predsa môže dostať hocikto, a nie každý je taký disciplinovaný, aby povedzme neodhodil zle zahasenú cigaretu či dôkladne zahasil ohnisko, na ktorom si opekal slaninu. Jednoznačné odpovede na tieto otázky zrejme nie je schopný dať nikto. Pracovníci Ústavu informatiky Slovenskej akadémie vied v Bratislave však napriek tomu presviedčajú, že prevencia je v istom zmysle aj v takomto prípade možná. A hoci to znie na prvý pohľad ako nezmysel, je možná prostredníctvom počítača. Technika môže poskytnúť tréning Hasiči si potrebujú udržiavať kondíciu, preto usporadúvajú rôzne súťaže s extrémnym zaťažením, v plnom výstroji a s dýchacím prístrojom. Musia napríklad vyjsť do výšky dvadsiatich metrov, zdolať prekážkovú dráhu, ťahať zavodnené potrubie a premiestniť bremeno. Je to náročné, ale hasič musí byť pripravený na sto percent. Stačí však fyzický tréning a dobrá fyzická kondícia? Podľa vedcov môžu k ešte lepšej príprave pomôcť aj počítače. Vyzerá to možno ako utópia, ale ak naše hasičské zbory akceptujú počítačovú pomoc modelovania a simulácie požiarov, ktorú ponúka Ústav informatiky, môžu sa pripraviť ešte lepšie. Projekt, ktorý pod názvom Modelovanie a simulácia požiarov viedol doc. RNDr. Ladislav Halada, CSc., informatici predstavili počas týždňa Európskej vedy na Slovensku. „Väčšina ľudí sa spytuje, na čo je to dobré,“ hovorí jeden z riešiteľov projektu inžinier Ondrej Habala. „V zahraničí, konkrétne v Portugalsku, Austrálii a USA sa simulácie využívajú na rekonštrukciu minulých požiarov, aby sa manažment hasičských zborov poučil na chybách. Žiaľ, na Slovensku sa takéto možnosti podceňujú. Program, ktorý sme vyvinuli my, pritom umožňuje aj simuláciu aktívnych požiarov. To znamená, že keď niekde začne horieť, môže si manažment hasičského zboru na počítači veľmi rýchlo a trojrozmerne, čo je pre nich veľmi dôležité, nasimulovať, kde môže byť línia požiaru o hodinu, dve, tri, o desať hodín. To umožní pružne rozmiestniť hasičov tak, aby bol ich zásah účinný, nie aby prišli, až keď už na línii predpokladaného zásahu horí.“ Počítačový program simulácie požiarov navyše môže, podobne ako kondičné cvičenia s technikou, slúžiť aj na nácvik zásahov v čase, keď nikde nehorí. Podľa inžiniera Habalu hasiči veľmi dobre poznajú klimatické, poveternostné aj topografické podmienky lokalít, v ktorých zasahujú, a keď nehorí, môžu ich prostredníctvom počítačovej simulácie testovať a pripraviť sa na všetky možné eventuality zásahu. Ak napríklad vedia, kde sa v lese zvyknú pohybovať turisti alebo lesní robotníci, nasimulujú si miesta ich predpokladaného pohybu v počítači, „zapália“ tam nejaký porast a skúmajú, ako sa šíri v rozličných podmienkach. To znamená v bezvetrí, v čase veľkého tepla, sucha alebo vtedy, keď je vysoká vlhkosť vzduchu, pri víchrici, na rovine, ale aj v extrémne členitom teréne, v listnatom, ihličnatom či zmiešanom lese, na holom svahu. Keby tam raz začalo naozaj horieť, budú už aspoň približne vedieť, ako postupovať, ešte skôr, ako do počítača zadajú aktuálne údaje o vypuknutom požiari. Bez ľudí je informatika bezmocná Samozrejme, oheň v počítači nie je ozajstný, ale simulácia jeho správania je vďaka detailne zadaným údajom presná. Keď oheň vzbĺkne na rovine v homogénnom poraste, vyhorí pravdepodobne kruh. Vo vetre vyhorí elipsa roztiahnutá v smere jeho fúkania. Na šikmom svahu však elipsa vyhorí aj počas bezvetria, pretože vzhľadom na prúdenie tepla sa oheň šíri nahor. A počítačovo sa dá presne simulovať, aký „obal“ oheň vytvára, ako sa jeho elipsy spájajú a aký výsledný produkt, teda akú líniu požiaru vytvoria. Okrem toho sa tieto línie dajú presne vypočítať aj pre meniace sa poveternostné podmienky. To všetko je veľmi dôležité, aby hasiči vedeli s ohňom bojovať efektívnejšie a rýchlejšie. V našich podmienkach, keď vybavenie hasiacou technikou a vozidlami nie je ani zďaleka optimálne, to nie je zanedbateľný fakt. Modelovanie a simuláciu ohňa pritom slovenskí vedci dotiahli v istom zmysle ďalej ako za-hraniční, ktorí pracovali na geometrických modeloch. Naši totiž použili diferenciálnu geometriu, takže takzvanú obálku požiaru sú schopní namodelovať veľmi presne. „Informatika by však bola bezmocná bez ľudí, ktorí poznajú les,“ zdôraznil inžinier Habala. V tomto prípade tímu pomáhali pracovníci Štátnych lesov a Technickej univerzity vo Zvolene spoluriešitelia projektu. „Pomohli s údajmi o nadmorskej výške, sklone a orientácii svahov podľa svetových strán, o palivových typoch porastov, o vlhkosti, druhu, hrúbke i výške stromov. Potrebovali sme poznať aj jednotlivé typy podložia, ale aj koreňov a korún stromov, pretože pri požiaroch môže vzniknúť aj podzemné aj korunové horenie. Výstupom je potom línia požiaru.“ Najväčší problém pri modelovaní a simulácii požiarov na Slovensku pritom predstavujú meteorologické údaje. Máme totiž málo meteorologických staníc sle. „Kým vo viacerých krajinách v zahraničí je na malej ploche množstvo meteorologických staníc, my ich máme na veľké územie málo,“ upozorňuje inžinier Habala. „Ak sa totiž na meteorologickej stanici v Košiciach nameria povedzme juhovýchodný smer vetra, to neznamená, že bude juhovýchodný aj v horách Slovenského raja.“ A ak v prípade požiaru nebudú dostupné všetky potrebné údaje, môže byť znova ohrozená nielen vzácna prírodná lokalita, ale aj ľudia. V čom zaostávame Technické prostriedky zatiaľ nemáme také ako Austrálčania, Portugalčania a Američania. Tí sú jednoznačne vpredu. Údaje o vlhkosti a type paliva napríklad zbierajú pomocou hyperspektrálnych snímok, ktoré získavajú z lietadiel, a tak majú zdokumentované celé územie. Ondrej Habala tvrdí, že vedia s presnosťou piatich metrov štvorcových, aké typy stromov na tej ploche rastú, aké je ich podložie či tvar. Pre informatikov z ústavu SAV získavali údaje z terénu študenti; pravdaže, nie letecky, ale pešo. To by však už malo byť minulosťou. Univerzita vo Zvolene totiž zabezpečila tzv. nalietanie a výsledkom sú hyperspektrálne snímky s veľkým rozlíšením, ktoré informatikom – a neskôr aj hasičom – pomôžu zdokonaliť systém simulácií. UI SAV ho už na budúci rok ponúkne na využitie v praxi. Na zvolenskej Technickej univerzite sa už systém v ďalšom školskom roku pravdepodobne stane aj súčasťou výučby. Presvedčia hasičov? Na vedcov sa, žiaľ, ešte primnohí generáli podnikov a hospodárstva dívajú ako na deti, ktoré sa s čímsi len tak hrajú a užitočnosť ich výstupov pre prax podceňujú. Lenže modelovanie a simulácia požiarov nie je hračka. Autori projektu sú presvedčení, že jeho vylepšovaním sa dosiahne informácia o postupe línie požiarov v hocijakých časových úsekoch s desať- až pätnásťpercentnou presnosťou. To nie je málo. Málo nie je ani to, keď sa zistí, akým smerom a akým spôsobom sa šíri línia požiaru. V prípade Hrabušíc je napríklad veľmi pravdepodobné, že sa šíril kosákovým efektom. A dosť pravdepodobné je aj to, že ľudia bez informácií, obkľúčení ohňom, sa v strese rozbehli najmenej vhodným smerom. Keby si hasiči takú situáciu mohli vyskúšať na počítači, simulujúc aj rôzne poveternostné podmienky a smer vetra, je pravdepodobné, že by sa „naživo“ správali inak. Dokonca aj keby nešlo o hasičov, ale dobrovoľníkov, ako v Hrabušiciach, bola by možno šanca, že dobrovoľníkom by teoreticky pripravení hasiči mohli z ohňa nejako pomôcť. „Ide o to, presvedčiť praktikov, že to tak môže fungovať,“ hovorí inžinier Habala. „A my vieme, že ak je kompletne pripravená databáza údajov, dá sa aj veľký požiar zahasiť v priemere do troch hodín. Program sa dá využívať aj preventívne aj operatívne. Napríklad, keď sa s potrebnými údajmi spustí na začiatku požiaru, hasiči zistia veľmi rýchlo, čo potrebujú na jeho likvidáciu, a nezisťujú to až večer na zasadnutí krízového štábu.“ Autorka je novinárka Zo správ o požiari v Slovenskom raji v roku 2000 • Do likvidácie požiaru v Slovenskom raji bol v októbri 2000 zapojený vrtuľník Mi 8 s 1 200-litrovým vakom na vodu. Väčší vak by neuniesol. • Do hasenia nasadili aj dve špeciálne lietadlá. „Viac techniky na letecké hasenie požiarov na Slovensku nemáme, skonštatoval vtedy náčelník Krajského odboru požiarnej ochrany Krajského úradu Košice. • Oheň sa vo veľkom suchu rozšíril z vrchola kopca na svahy, ktoré majú niekde až 60-stupňový sklon, navyše v zložitom teréne, kam sa nedostane klasická technika. • Do hasenia bolo okrem lietadiel a vrtuľníkov nevyhnutné zapojiť aj ľudí. Preto išli hasiť aj občania zamestnaní v Hrabušiciach na verejnoprospešných prácach. Rómovia, ktorí o požiaroch ani o tom, ako sa pri nich správať, nevedeli prakticky nič. Teda neodborníci. Vedeli však odborníci viac? • Podľa jednej z verzií postupoval oheň tzv. tepelným komínom. Teplo najprv vyhrialo miesto, ktoré po niekoľkých sekundách celé vzplanulo, a ľudia v šoku nestihli ujsť.