journalfront

Futures

Visualizing Hurricane Impacts: A New Approach

2024-11-25

Before a hurricane strikes, visualizing its potential impacts on people's homes can be a crucial step in preparing and deciding whether to evacuate. MIT scientists have developed a remarkable method that generates satellite imagery from the future, depicting how a region would look after a potential flooding event. This innovative approach combines a generative artificial intelligence model with a physics-based flood model to create realistic, birds-eye-view images, showing where flooding is likely to occur given the strength of an oncoming storm.

Transforming Hurricane Preparedness with Advanced Imaging

How the Method Works

The MIT scientists' method is a proof-of-concept that demonstrates the power of generative AI models when paired with a physics-based model. In this case, they applied the method to Houston and generated satellite images depicting what certain locations around the city would look like after a storm comparable to Hurricane Harvey, which hit the region in 2017. By comparing these generated images with actual satellite images taken after Harvey hit and those generated by an AI-only model without the physics-based flood model, they found that their physics-reinforced method produced more realistic and accurate satellite images of future flooding. The AI-only method, in contrast, generated images of flooding in places where flooding is not physically possible. 1: The team's approach involves using a conditional generative adversarial network (GAN), a type of machine learning method that generates realistic images using two competing neural networks. The first "generator" network is trained on pairs of real data, such as satellite images before and after a hurricane. The second "discriminator" network is then trained to distinguish between the real satellite imagery and the one synthesized by the first network. Each network automatically improves its performance based on feedback from the other network, ultimately producing synthetic images that are indistinguishable from the real thing. However, GANs can still produce "hallucinations" or factually incorrect features in an otherwise realistic image. 2: In their new work, the researchers considered a risk-sensitive scenario where generative AI is tasked with creating satellite images of future flooding that could be trustworthy enough to inform decisions about preparing and potentially evacuating people. Typically, policymakers get an idea of where flooding might occur based on color-coded maps, which are the final product of a pipeline of physical models. But the team wondered if visualizations of satellite imagery could add another level of tangibility and emotional engagement while still being trustworthy.

Testing the Method

The team first tested how generative AI alone would produce satellite images of future flooding. They trained a GAN on actual satellite images taken by satellites as they passed over Houston before and after Hurricane Harvey. When they tasked the generator to produce new flood images of the same regions, they found that the images resembled typical satellite imagery, but a closer look revealed hallucinations in some images, such as floods in locations at higher elevation where flooding should not be possible. 1: To reduce hallucinations and increase the trustworthiness of the AI-generated images, the team paired the GAN with a physics-based flood model that incorporates real, physical parameters and phenomena, such as an approaching hurricane's trajectory, storm surge, and flood patterns. With this physics-reinforced method, the team generated satellite images around Houston that depict the same flood extent, pixel by pixel, as forecasted by the flood model. 2: This shows a tangible way to combine machine learning with physics for a use case that is risk-sensitive. It requires analyzing the complexity of Earth's systems and projecting future actions and possible scenarios to keep people out of harm's way. The researchers are eager to get their generative AI tools into the hands of decision-makers at the local community level, where they could make a significant difference and perhaps save lives.

Potential Impact and Future Directions

The research was supported by the MIT Portugal Program, the DAF-MIT Artificial Intelligence Accelerator, NASA, and Google Cloud. This innovative method has the potential to revolutionize hurricane preparedness and decision-making. By providing more realistic and detailed visualizations, it can help residents better understand the risks and make more informed decisions about whether to evacuate. In the future, this method could be applied to other regions to depict flooding from future storms by training it on more satellite images to learn how flooding would look in different areas. 1: This approach not only enhances our understanding of hurricane impacts but also opens up new possibilities for using generative AI in various fields related to Earth science and disaster management. It shows the potential of combining advanced technologies to address real-world problems and improve the safety and well-being of communities. 2: As we continue to face the challenges of climate change and the increasing frequency of natural disasters, such innovative methods become even more crucial. The MIT team's work serves as a model for future research and development in this area, inspiring other scientists and researchers to explore new ways of using technology to protect our planet and its inhabitants.

Bắt đầu ngày mới với những thông tin quan trọng về sức khỏe. Bạn có thể tiếp tục đọc thêm các bài viết như "Bác sĩ chỉ ra 4 mùi hôi miệng nhận biết bệnh đường tiêu hóa", "Ăn đậu đỏ để làm đẹp và chống tóc bạc một cách tự nhiên" và "Người bị tiểu đường cần chú ý những triệu chứng nào của bệnh tim?"

Thói quen tập thể dục và tuổi thọ

Tập thể dục thường xuyên là một thói quen rất quan trọng. Một nghiên cứu mới của các chuyên gia tại Đại học Griffith (Úc), công bố trên chuyên san British Journal of Sports Medicine, đã phát hiện ra rằng tập thể dục vào những năm 40 tuổi có thể kéo dài tuổi thọ từ 5 đến 11 năm. Nhóm nghiên cứu đã phân tích dữ liệu sức khỏe được thu thập ở Mỹ từ năm 2003 đến 2006. Tất cả họ đều từ 40 tuổi trở lên và mang theo thiết bị theo dõi sức khỏe. Sau đó, đối chiếu với dữ liệu tử vong từ 2017 đến 2019 của nhóm này.Kết quả phân tích cho thấy những người mỗi tuần dành trung bình 2 giờ 40 phút tập thể dục với cường độ vừa phải trở lên thì tuổi thọ của họ sẽ tăng thêm hơn 5 năm. Cường độ tập thể dục vừa phải tương đương việc đi bộ nhanh với tốc độ 5 km/giờ. Với những người thường ít vận động, tập thể dục còn giúp tăng tuổi thọ nhiều hơn nữa. Cụ thể, nếu họ tập với cường độ vừa phải trở lên thì tuổi thọ có thể tăng thêm 11 năm.Duy trì thói quen tập thể dục thường xuyên không chỉ kéo dài tuổi thọ mà còn gia tăng chất lượng sống đáng kể. Bất kỳ hoạt động nào đòi hỏi cơ bắp hoạt động và đốt calo, như làm việc nhà, chơi với trẻ hay dắt chó đi dạo, đều là tập thể dục và có lợi cho sức khỏe.

Ăn đậu đỏ và sắc đẹp

Nếu bạn đau khổ vì mái tóc bạc sớm, đậu đỏ có thể là một lựa chọn. Y học Trung Quốc cho rằng đậu đỏ có thể thanh nhiệt, giải độc và loại bỏ phù nề. Một bác sĩ da liễu Nhật Bản還 tiết lộ đậu đỏ có tác dụng làm đẹp da, chống lão hóa và ngăn ngừa tóc bạc và rụng tóc.Bác sĩ da liễu Yuka Wakura, Chủ tịch Bệnh viện Wakurai St. Maria (Nhật), trong chẩn đoán và điều trị, đã phát hiện ra rằng đậu đỏ chứa chất xơ giúp điều hòa ruột và ngăn ngừa táo bón. Polyphenol trong đậu đỏ có tác dụng chống oxy hóa, chống lại các gốc tự do và ngăn ngừa các tế bào da bị tổn thương và làm xỉn màu da. Ngoài việc chăm sóc da, nó thậm chí có thể ngăn ngừa tóc bạc và rụng tóc.

Người bị tiểu đường và triệu chứng bệnh tim

Một số vấn đề sức khỏe do bệnh tiểu đường gây ra có biểu hiện giống với bệnh tim, khiến khó nhận ra. Tiểu đường ảnh hưởng đến nhiều cơ quan trong cơ thể. Một trong những vấn đề quan trọng là cần xác định sớm các dấu hiệu của bệnh tim.Các triệu chứng của tim mạch mà người mắc tiểu đường dễ bỏ sót gồm đau hoặc khó chịu ở ngực. Đau ngực là một trong những triệu chứng đặc trưng của bệnh tim nhưng chỉ xuất hiện ở một số bệnh nhân tiểu đường. Tiểu đường có thể gây đau ngực khi đường huyết không được kiểm soát tốt. Cơn đau này có thể giống với đau tim. Ngoài ra, đường huyết cao cũng dễ gây rối loạn tiêu hóa hay trào ngược, gây cảm giác đau rát ngực.Những cơn đau ngực này ở bệnh nhân tiểu đường sẽ sớm qua, khiến họ dễ phớt lờ nếu không may cơn đau tim ập đến. Đồng thời, đường huyết cao trong thời gian dài sẽ làm tổn hại các dây thần kinh ngoại biên, khiến người bệnh ít hoặc không cảm nhận được cơn đau bất thường ở tim.Bắt đầu ngày mới với tin tức sức khỏe để biết thêm thông tin về các vấn đề này.

Tiểu đường là một căn bệnh phức tạp, có ảnh hưởng đến nhiều cơ quan trong cơ thể, bao gồm thận, da và thần kinh. Một trong những vấn đề quan trọng nhất khi chăm sóc bệnh nhân tiểu đường là việc xác định sớm các dấu hiệu của bệnh tim. Tuy nhiên, điều này có thể gặp khó khăn do triệu chứng của bệnh tim có thể trùng lặp với biến chứng của tiểu đường.

Đau ngực: Trái chứng thường gặp của bệnh tim

Đau ngực là một trong những triệu chứng đặc trưng của bệnh tim nhưng chỉ xuất hiện ở một số bệnh nhân tiểu đường. Tiểu đường có thể gây đau ngực khi đường huyết trong máu không được kiểm soát tốt. Tình trạng này gọi là đau thắt ngực do tiểu đường. Ngoài ra, đường huyết cao cũng dễ gây rối loạn tiêu hóa hay trào ngược. Trào ngược khiến a xít đi ngược lên thực quản, gây cảm giác đau rát ngực. Cơn đau này có biểu hiện khá giống với đau ngực do đau tim. Những cơn đau ngực này ở bệnh nhân tiểu đường sẽ sớm qua. Do đó, họ sẽ dễ phớt lờ nếu không may cơn đau tim ập đến. Hơn nữa, một nguy cơ khác là đường huyết cao trong thời gian dài sẽ làm tổn hại các dây thần kinh ngoại biên. Điều này có thể khiến người bệnh ít hoặc không cảm nhận được cơn đau bất thường ở tim.

Nguyên nhân của đau ngực ở bệnh nhân tiểu đường

Tiểu đường có thể gây đau ngực khi đường huyết trong máu không được kiểm soát tốt. Do đó, đường huyết cao sẽ gây căng thẳng trên các mạch và gây đau ngực. Ngoài ra, tình trạng xơ cứng của các mạch do tiểu đường cũng có thể gây đau ngực. Đây là một nguyên nhân quan trọng của đau ngực ở bệnh nhân tiểu đường.Vì vậy, khi出现疼痛症状 at the chest, bệnh nhân tiểu đường cần phải chú ý và đến bệnh viện để được kiểm tra kỹ càng. Nếu không, họ có thể bỏ sót vấn đề nghiêm trọng của bệnh tim.

Triệu chứng chung của tiểu đường và bệnh tim

Triệu chứng chung khác của tiểu đường và bệnh tim là yếu sức và mệt mỏi. Tuy nhiên, nguyên nhân gây yếu sức, mệt mỏi giữa hai bệnh là khác nhau. Với tiểu đường, triệu chứng này là hệ quả của tình trạng là đường huyết biến động, trong khi đó với bệnh tim là do tim không thể bơm máu hiệu quả đi khắp cơ thể.Yếu và mệt mỏi do bệnh tim thường sẽ đi kèm với triệu chứng khó thở, sưng phù chân. Do đó, nếu phát hiện các triệu chứng này thì cần phải đến bệnh viện ngay để được điều trị kịp thời.

Cách điều trị đồng thời tiểu đường và bệnh tim

Các chuyên gia khuyến cáo người bệnh cần ăn uống lành mạnh, tập thể dục thường xuyên và uống thuốc theo chỉ định bác sĩ. Họ cũng cần khám sức khỏe định kỳ để có thể can thiệp kịp thời nếu xuất hiện vấn đề bất ổn sức khỏe. Điều này sẽ giúp cải thiện tình trạng của bệnh nhân và giảm nguy cơ xung quanh.Việc điều trị đồng thời tiểu đường và bệnh tim không đơn giản. Người bệnh cần phải có sự cam kết và sự kiên trì trong quá trình điều trị. Với sự hỗ trợ của các chuyên gia và sự tự kỷ của bản thân, họ có thể cải thiện tình trạng sức khỏe và sống một cuộc sống khỏe mạnh.