米国立標準技術研究所が開発した火災時避難AIモデル「Safe Step」

米国立標準技術研究所（NIST）の研究者らは、火災発生時に建物内の避難者を最も安全な出口へ誘導する「Safe Step」というAIモデルを開発した。このモデルは、電子掲示板と連携して出口の安全性を表示し、進展する火災の状況に合わせて推奨経路を更新する。センサーが温度や空気の質をリアルタイムで監視する「スマート」ビルでの活用を想定しており、動的な緊急出口表示装置を通じて矢印で避難経路を示すことが可能である。

従来のアルゴリズムは、避難経路の最短距離を計算するが、火災による蓄積的な危険性を考慮していない。これに対し、強化学習を用いたSafe Stepは、建物のレイアウトとNISTの火災シミュレーションツールのデータを用いて、試行錯誤を通じて避難経路を学習する。このモデルは、火災に伴う有害ガスの「fractional effective dose（FED）」を安全性指標として使用する。FEDが低いほど危険性への曝露が少ないことを意味し、モデルは移動に伴う毒性ガス曝露の変化を考慮して、FEDが最も低い経路を選択する。

試験において、Safe Stepは伝統的なアルゴリズムと比較された。例えば、火災で煙が廊下に広がった場合、伝統的なアルゴリズムは最短距離の出口へ誘導するが、火災が拡大しその出口が危険になる可能性がある。Safe Stepはその変化を予測し、より遠方であっても安全な別の出口へ誘導できる。現在のモデルは単層階向けだが、今後は多階層ビルへの対応を予定している。また、複数の避難者が同時に出口に向かう際の混雑（ボトルネック）を解消するため、複数のエージェントを導入するシステムも計画されている。これにより、消防隊員の進入経路の確保や、高齢者・子ども・障害を持つ人々の避難支援も目指す。技術の普及には5から10年かかる可能性があるが、導入には規制当局の承認や信頼性試験、既存システムとの統合が求められる。