Наука на службе гуманитарной деятельности

Осуществляя деятельность по всему миру, Международный Комитет Красного Креста (МККК) помогает людям, пострадавшим из-за войн и конфликтов. Чтобы повысить эффективность процесса планирования и реализации гуманитарных программ, в декабре 2020 г. Высшая техническая школа Цюриха, Федеральная политехническая школа Лозанны и МККК выступили с инициативой «Инженерия в помощь гуманитарной деятельности». Ее цель – поставить знания и технологии обоих университетов на службу в тех ситуациях, когда они критически необходимы: во время гуманитарных кризисов.

В рамках программы финансовая поддержка оказывается конкретным проектам, над которыми работают лаборатории обоих университетов. В настоящий момент уже профинансирован целый ряд проектов, всего их 12, а МККК уже получил в свое распоряжение результаты первого этапа реализации данной инициативы. Они будут применены для решения логистических вопросов при оказании медицинской помощи, внедрения биометрии для защиты беженцев, повышения устойчивости проектов МККК в области строительства, создания новой цифровой инфраструктуры для защиты от кибератак и выполнения других задач.

«Наше сотрудничество показывает, как цифровые технологии и научные знания помогают важной работе МККК, а следовательно, и нуждающимся людям», – говорит Жоэль Мезо, президент Высшей технической школы.

«Мы с нетерпением ждем реальных результатов уже завершенных или еще реализуемых проектов, как и новых предложений, – добавляет Мартин Веттерли, президент Федеральной политехнической школы Лозанны. – В это непростое время наши научные сотрудники стремятся всемерно содействовать построению лучшего мира!»

Вице-президент МККК Жиль Карбоннье объясняет: «Высокие темпы научно-технического прогресса открывают множество возможностей внедрять инновационные решения, чтобы повысить результативность гуманитарной работы. Чем больше мы пользуемся результатами научных исследований, тем больше возможностей нам открывается!»

Щедрые пожертвования Фонда Ставроса Ниаркоса (ФСН), Фонда МККК, компании Ролекс и Фонда Ломбара Одье обеспечат дальнейшее развитие данной инициативы и позволят открыть прием заявок на реализацию будущих проектов. «Активнее внедряя научные достижения в гуманитарную работу, а именно это планируется в рамках данной инициативы, мы сможем обеспечить применение технологий для того, чтобы улучшить положение тех людей, которые нуждаются в этом больше всего», – говорит Андреас Дракопулос, сопредседатель ФСН.

Шесть проектов, которые помогут МККК решать стоящие перед ним задачи:

Повышение устойчивости строительных проектов в рамках осуществления гуманитарной деятельности

Проекты по строительству учреждений здравоохранения и иных объектов жизнеобеспечения приобретают все большую важность для всей гуманитарной работы МККК. Чтобы в максимальной степени повысить устойчивость таких проектов и сделать их экологичными, МККК прибег к помощи научных сотрудников Высшей технической школы Цюриха и Федеральной политехнической школы Лозанны.

Многие из предлагаемых на рынке инструментов оценки экологического воздействия строительных проектов не подходят для гуманитарных организаций. Все потому, что имеющихся данных слишком мало, а показатели устойчивости часто демонстрируют значительный разброс. Данная совместная работа нацелена на создание соответствующего требованиям МККК программного обеспечения (ПО) для разработки строительных проектов, работающего на интернет-платформе.

В таком ПО используются проверочные списки, средства визуализации и указатели, которые демонстрируют пользователю, как решения в области планирования могут в итоге повлиять на долговечность построенного здания. «МККК сможет определить, какого типа здание лучше всего соответствует местным климатическим условиям, при этом будут учтены и опасные природные явления», – объясняет Джулия Челентано, научный сотрудник Высшей технической школы Цюриха.

«В наше программное обеспечение можно легко и интуитивно понятным образом вносить информацию о планируемом проекте», – добавляет профессор Гийом Абер из Высшей технической школы Цюриха, который разрабатывал его совместно с научными сотрудниками кафедры устойчивого строительства этого учебного заведения, а также с Андре Улалом и другими научными сотрудниками лаборатории строительства и архитектуры Федеральной политехнической школы Лозанны.

«Эта программа в доступной для понимания форме раскрывает принципы устойчивости, что помогает принимать более обоснованные решения при проектировании наших объектов», – говорит сотрудник МККК Павлос Тамвакис.

В этом году данный инструмент оценки был представлен на Всемирном урбанистическом форуме в Польше. А в ходе встречи участников Глобального кластера временного жилья в Женеве к нему проявили интерес и многие представители таких гуманитарных организаций, как Управление ООН по обслуживанию проектов, Программа ООН по населенным пунктам, Норвежский Красный Крест, Управление Верховного комиссара ООН по делам беженцев, коалиция ведущих американских гуманитарных организаций InterAction и многие другие.

ИИ оценивает плотность населения в зонах кризиса

Информация о численности населения в пострадавших от конфликта районах помогает МККК более эффективно планировать программы помощи. Однако, часто бывает так, что такие данные трудно или невозможно собрать. Профессор Высшей технической школы Цюриха Конрад Шиндлер и его коллега из Федеральной политехнической школы Лозанны Дэвис Туйя решают эту проблему, используя данные со спутниковых снимков, которые позволяют им максимально подробно описать географические особенности необходимого района.

Затем в самообучающуюся нейронную сеть загружаются такие данные, как количество и размеры зданий, плотность дорожной сети и соотношение между покрытыми растительностью и застроенными участками местности. «Используя общедоступные геопространственные данные, мы можем с помощью искусственного интеллекта оценить и отразить на карте плотность населения данного района, – говорит профессор Шиндлер. – На основе географической информации ИИ делает выводы о том, какова структура населенных пунктов. Например, он знает, что в их центре здания выше, чем на окраинах. Это позволяет более точно оценить плотность населения».

Ученые уже опробовали прототип разработанного ими алгоритма, используя данные из нескольких африканских стран, в том числе Танзании, Уганды и Руанды, где также работает МККК. В результате они получили целый ряд цифровых карт с оценкой плотности населения на гектар. В скором будущем они передадут это программное обеспечение в распоряжение МККК. «Данное сотрудничество дает нам возможность пользоваться передовыми технологиями, на применение которых у МККК не всегда хватает времени (и навыков)», – говорит сотрудница МККК Тхао Тон Тхат Уилан.

Улучшение медицинского обеспечения через более эффективные программы логистики

Поставки товаров медицинского назначения в зоны конфликтов сопряжены с трудностями. Есть факторы, которые тормозят этот процесс, возникают проблемы при распределении жизненно необходимой помощи. В целях улучшения организации логистики и повышения качества медицинского обслуживания во время гуманитарных кризисов МККК вот уже два года осуществляет сотрудничество с представителями Высшей технической школы – профессором Стефаном Вагнером и сотрудницей кафедры логистического менеджмента Бублу Тхакур-Вайгольд.

Эти научные сотрудники изучили цепочки поставок между медицинским учреждением МККК в Джубе, Южный Судан, и логистическим центром организации в женевской штаб-квартире. Они выяснили, что причиной проблем с поставками является чрезмерно централизованная система планирования. Из перечня товаров медицинского назначения, содержащего 270 наименований, слишком много предметов снабжения все еще заказываются и распределяются из Женевы. «Но если речь идет о таких часто используемых потребительских товарах, как бинты или определенные медикаменты, их целесообразнее закупать и распределять на местах», – говорит Стефан Вагнер.

«Сотрудничество с Высшей технической школой позволило нам на научной основе проверить некоторые предположения о причинах проблем в цепочках поставок и найти способы устранить их», – говорит сотрудник МККК Рубен Наваль Арталь.

В скором будущем МККК получит в свое распоряжение разработанный сотрудницей Высшей технической школы Цюриха Бублу Тхакур-Вайгольд инструмент для анализа, который позволит принимать более эффективные решения относительно того, какой объем запасов по каждой товарной позиции должен иметься в каждом конкретном месте. В результате в зонах кризисов можно будет добиться более надежного и экономически эффективного обеспечения больниц и медицинских пунктов жизненно необходимыми предметами снабжения.

Использование биометрических данных для распределения помощи

Гуманитарные организации должны эффективно оказывать помощь и обеспечивать справедливое предоставление услуг тем, кто в них нуждается. В условиях чрезвычайных ситуаций гуманитарного характера бывает трудно установить личность людей, получающих гуманитарную помощь, в том числе и потому, что у них просто нет или, возможно, никогда и не было документов, удостоверяющих личность.

Использование биометрической информации – физических характеристик, таких как отпечатки пальцев или изображения радужной оболочки глаза, может помочь в решении этой проблемы, однако при этом возникают важные вопросы конфиденциальности, в том числе из-за возможных утечек персональных данных получателей помощи.

Профессор Кармела Тронкосо из инженерной лаборатории безопасности и конфиденциальности и аспирант Ваутер Лейкс Федеральной политехнической школы Лозанны разработали биометрическую систему с защитой персональной информации, которую можно использовать в гуманитарной деятельности.

В основе совершенствования системы обеспечения конфиденциальности заложены две ключевые идеи. Во-первых, система децентрализована, а пользователи могут хранить собственные биометрические данные на электронных жетонах или других устройствах. Это снижает риск утечки данных и защищает права пользователей. Во-вторых, подотчетности можно добиться без широкомасштабного сбора данных. «Используется только общее число операций и количество семей, запросивших помощь, – говорит Ваутер Лейкс. – Мы шифруем подробности каждой операции, но оставляем нетронутыми данные, необходимые для отчетности».

«Эта работа очень важна для нас. Оказавшиеся в открытом доступе данные, попавшие не в те руки, могут быть использованы во вред людям, и даже могут поставить их жизнь под угрозу», – говорит Венсан Граф Нарбель, партнер со стороны МККК в этом совместном проекте.

Защищенная цифровая инфраструктура

В январе этого года МККК стал жертвой изощренной кибератаки. В результате была нарушена конфиденциальность информации и персональных данных, касающихся боле чем 515 тысяч крайне уязвимых лиц, включая пропавших без вести и разлученных со своими близкими в результате конфликтов, миграции и стихийных бедствий. Данный инцидент показывает, что в киберпространстве МККК и другие гуманитарные организации обязаны заботиться о безопасности своей инфраструктуры, чтобы защитить людей, оказавшихся в уязвимом положении, от самых сильных противников.

Защищенная облачная архитектура – один из необходимых элементов защиты от несанкционированного доступа и гарантия сохранности и доступности данных. Три профессора Высшей технической школы Цюриха – Люка Бенини, Срджан Капкун и Адриан Перриг – объединили свои усилия, чтобы обеспечить более эффективную защиту МККК от кибератак и разработать новую цифровую инфраструктуру, отвечающую его потребностям и возможностям. Помимо настроенной под нужды МККК сети, которая защищает метаданные, в ней используется технология SCION («Масштабируемость, контроль и изоляция в сетях следующего поколения»), разработанная в Высшей технической школе Цюриха, и полностью облачная архитектура, более устойчивая к кибератакам. Еще одним элементом защиты данной архитектуры станут процессоры, разработанные Высшей технической школой.

В будущем МККК и другие гуманитарные организации смогут пользоваться этой новой архитектурой, чтобы повысить уровень безопасности при обмене конфиденциальными данными как между собой, так и с пострадавшими лицами. «Задачи данного проекта тесно увязаны с нашими намерениями обеспечивать более высокий уровень безопасности и независимости в цифровой сфере», – говорит сотрудник МККК Венсан Граф Нарбель.

Защита от распространения вредоносной информации, причиняющей ущерб гуманитарным организациям

Дезинформация и риторика ненависти – обычные инструменты, использующиеся для нагнетания этнической и религиозной напряженности, подстрекательства к насилию, в том числе и в отношении гуманитарных организаций. В 2018 г. сотрудники МККК, помогавшие бороться с эпидемией Эболы, стали жертвами кампании по дезинформации, вылившейся в насилие. Профессор Карл Аберер из лаборатории распределенных информационных систем Федеральной политехнической школы Лозанны и его коллеги разрабатывают технические методы мониторинга и противодействия дезинформации в социальных сетях, направленной против гуманитарных организаций.

Изучая пути воздействия информации, превращенной в оружие, на гуманитарные организации и накапливая знания о методах осуществления подобных атак, они смогли сделать определенные наработки, которые помогут предотвратить подобные инциденты в будущем и обеспечить безопасность гуманитарной деятельности на местах.

«МККК важно предотвращать информационные атаки, направленные против гуманитарных организаций и их сотрудников, чтобы иметь возможность протянуть руку помощи тем, кто в ней нуждается», – говорит сотрудник МККК Фабрис Лопер.