Mașină versus cămin

Din când în când, în New York City, un disc de fontă care cântărește până la 300 de lire sterline va izbucni din stradă și va zbura la mai multe etaje înainte de a zbura înapoi pe suprafață. Flăcări, fum sau ambele pot ieși din breșă, ca și cum cineva ar fi tras propriul pop-top al iadului.

Exploziile cailor de vizitare nu sunt doar spectaculoase; sunt periculoase. După cum a observat un pompier după ce o cămină a explodat lângă Times Square în mai: „Nu este Disneyland, oameni buni. Ia naibii din drum.”

De când Thomas Edison a pus în funcțiune rețeaua electrică comercială a orașului în 1882, new-yorkezii au fost nevoiți să se confrunte cu pericolele aleatorii ale fumatului, flăcării și exploziei căminelor de vizitare. Multe dintre explozii rezultă din cablarea decrepită, care poate duce la scântei. Aruncă un pic de gaz și un spațiu restrâns și, ca un motor cu ardere, explozia poate muta metalul. Până de curând, nu a existat nicio modalitate de a ști unde sau când va avea loc următoarea izbucnire; reparațiile au început abia după ce mârâia o cămină.

Dar în 2004, Con Edison a început un program proactiv de inspecție, cu scopul de a găsi locurile din rețeaua serpentină de cabluri electrice din New York unde este cel mai probabil să apară probleme.

De asemenea, compania a apelat la o echipă de cercetători de la Universitatea Columbia pentru ajutor pentru a prezice care dintre căminele de vizitare din New York ar putea fi următoarea care va arunca în aer. Conduși de Cynthia Rudin, acum la MIT, oamenii de știință au dezvoltat un algoritm care direcționează un computer pentru a identifica punctele cu probleme subterane. Acum un raport în numărul din iulie Învățare automată sugerează că cercetătorii câștigă bătălia dintre mașină și cămină.

„Pentru noi a fost ca și cum am rezolva un puzzle străvechi, dar unul pe care nu eram siguri că îl vom rezolva și unul pe care nimeni nu l-a rezolvat înainte”, spune Rudin.

Rudin și echipa ei au abordat mai întâi Manhattan-ul. Sub străzile și străzile cartierului se află 21.000 de mile de cablu, suficient pentru a încinge mai mult de trei sferturi din Pământ.

Cercetătorii și-au propus să clasifice căminele de vizitare din Manhattan în funcție de vulnerabilitatea la evenimente grave, cum ar fi incendiile și exploziile. Aveau grămezi de date istorice: Con Edison are înregistrări ale milelor sale de cablu datând din anii 1880. Echipa a avut, de asemenea, 10 ani de „bilete de probleme” – peste 61.000 de rapoarte scrise de dispeceri în timp ce direcționau echipajele pe teren.

Unele bilete au înregistrat evenimente relevante din trecut, cum ar fi incendii, explozii, cămine fumegând sau lumini pâlpâitoare. A existat, de asemenea, o cantitate imensă de informații irelevante, spune Rudin: „Informații despre parcare pentru vehiculul Con Ed, sau faptul că există un client care are o problemă de limbă sau alte lucruri de genul”. Ordinea trebuia creată din confuzie, spune ea.

Cunoașterea trecutului nu înseamnă neapărat că poți prezice viitorul, iar Rudin nu era sigur că se putea face. Evenimentele grave ale căminelor sunt rare – doar câteva sute au loc în fiecare an, chiar dacă există 51.000 de cămine și cutii de service în Manhattan.

„Este foarte greu să găsești un model când ceva este foarte rar”, spune informaticianul Gary Weiss de la Universitatea Fordham din New York. „Dacă ai doar câteva exemple, există atât de multe modele care se potrivesc cu acele câteva exemple… nu poți face cu adevărat diferența dintre un model care este semnificativ și unul care este coincidență.”

Sarcina algoritmului a fost să „învețe” din înregistrările anterioare și să găsească modele semnificative. Apoi ar putea prezice probabilitatea ca o anumită cămină cu anumite caracteristici să aibă o erupție viitoare.

Cercetătorii și-au dat seama că trebuie să aibă o perspectivă lungă. „Nu am ajuns nicăieri încercând să prezicem evenimente pe termen scurt”, spune Rudin. Ei au dezvoltat ceea ce ei numesc o teorie a punctului fierbinte. Echipa a descoperit că căminele de vizitare cu cabluri mai mari – și, prin urmare, o cantitate mai mare de izolație supusă degradarii și, prin urmare, scânteilor – s-au dovedit a fi mai vulnerabile la evenimente grave.

Con Edison a testat în orb modelul echipei, reținând informații despre un set recent de incendii și explozii. Primele 2% dintre căminele de vizitare clasificate ca fiind vulnerabile de algoritm au inclus 11% dintre căminele care au avut recent un incendiu sau o explozie, notează Rudin.

Modificarea și adăugarea mai multor date au îmbunătățit și mai mult modelul, spune Rudin, iar Con Edison îl folosește acum pentru a acorda prioritate inspecției și reparațiilor pe rețea. Echipa tocmai a finalizat clasamentele pentru căminele de vizitare din Brooklyn și Bronx. Și Rudin are in plan să revină la rețeaua Manhattanului, înarmat cu cele mai recente date de inspecție și reparație.

„Nu m-am simțit niciodată ca un newyorkez, deși am locuit acolo câțiva ani”, spune Rudin. „Dar contribuția la infrastructura de bază a orașului a ajutat într-adevăr într-un fel.”