Sintesi esecutiva — Sistema di monitoraggio visivo ADRIZ per incendi boschivi / vulcanico dell'Etna

Per: decisori INGV · Autore: Mark Ludwikowski · Baseline congelata: commit 4d1b0cc (master) · Verificato: 2026-06-29 UTC

Cos'è il sistema

ADRIZ è un sistema di monitoraggio visivo guidato da dati pubblici per l'Etna e i fianchi siciliani circostanti. Affronta la difficoltà definitoria di questo ambiente: fianchi vegetati e popolati che bruciano realmente si trovano direttamente sotto un vulcano attivo i cui degassamento, cenere, bagliore lavico e attività stromboliana sono confondenti visivi costanti. Il sistema è costruito interamente da feed pubblici e calcolo commodity a basso costo — nessun satellite proprietario, nessun hardware edge o specialistico assunto.

È una pipeline a quattro strati:

1. Parete di telecamere — 5 sorgenti pubbliche di telecamere configurate (il mosaico INGV EtnaTVChn, tre webcam Windy e lo stream EtnaWalk), processate su un ciclo a modello residente di 75 secondi, con reportistica onesta dello stato online/offline per singola sorgente.
2. Detector congelato — un object detector YOLO11s (pesi sha256 c0a3d0ea…) genera box candidati per fotogramma.
3. Veto semantico Qwen3-VL a livello di ritaglio (qwen3-vl-32b, temperatura 0.0) — invocato solo sui ritagli caldi/luminosi instradati dal detector, chiedendo WILDFIRE / VOLCANIC / NEITHER. Un durevole override di sicurezza notturna lo rende sicuro per il recall di notte.
4. Corroborazione multi-feed + plancia di dati a 64 feed — feed pubblici indipendenti satellitari/meteorologici/geospaziali (NASA FIRMS, Sentinel-3 SLSTR, MTG-FCI, MSG-SEVIRI, Sentinel-5P TROPOMI SO₂, CAMS) collocano ogni candidato in un contesto, con classificazione operativa dell'obsolescenza e una dashboard bilingue (italiano/inglese).

Numeri principali (valutazione held-out — research-grade, campione ridotto)

Su una valutazione held-out e controllata per fughe di dati (questi sono numeri di benchmark offline, non una misurazione di dispatch di allarmi live):

• Tasso di falso allarme vulcanico: 8.1% (5 di 62 fotogrammi vulcanici), CI 95% [3.5–17.5%] — rispetto al 9.7% del detector da solo. I cinque sopravvissuti sono pennacchi di degassamento sommitale mal-letti come fumo (passati attraverso per progettazione per proteggere il recall degli incendi boschivi).
• Recall diurno per incendi boschivi: 94.4% (17 di 18), CI 95% [74.2–99.0%] — l'unica perdita è un fotogramma borderline di luci-cittadine/a-terra che il VLM ha correttamente rigettato, non un incendio mancato.
• Sicuro di notte. Il VLM inizialmente vetava 2 veri incendi di vegetazione notturni come "lava" (fiamma e lava single-frame sono quasi identiche). Una durevole guardia di sicurezza notturna ora trattiene quel veto vulcanico a meno che non sia presente una corroborazione satellitare indipendente sul-cratere, facendo emergere l'allarme come uncertain_night invece di scartarlo. Questo porta il conteggio dei falsi negativi notturni silenti da 2 a 0, con i numeri diurni e il tasso di falso allarme vulcanico invariati.
• Verdetto onesto sul VLM. Il suo effetto misurato è stato strettamente monodirezionale (rimuove solo ed esclusivamente allarmi; McNemar p=0.50, non significativo a questa numerosità campionaria): su questo set ha rimosso esattamente un falso allarme da artefatto del sensore. È uno strato di precisione consultivo reso sicuro per il recall di notte — non un detector generale di fumo precoce.
• Costo / efficienza. Il VLM è chiamato solo sui ritagli caldi/luminosi (~0.15 chiamate per fotogramma, 0 su fotogrammi quieti); costo stimato tutto-incluso ~$5–15/mese, $0 quando quieto (scale-to-zero).

Cosa è LIVE contro STAGED contro RESEARCH

LIVE_OPERATIONAL (deployato, in esecuzione, evidenza di salute corrente): - La parete di telecamere (cadenza 75 s) — 3 di 5 sorgenti online alla verifica (il mosaico INGV ed EtnaWalk erano OFFLINE; riportato onestamente, mai falsificato). - Il detector + il veto VLM a livello di ritaglio, in esecuzione nel servizio live. - La plancia a 64 feed: 46 live / 7 stale / 10 catalogued / 1 key-pending / 0 error, con una guardia che assicura che un feed degradato non possa spacciarsi per "live-con-zero" (lettura live: 23.379 strade / 341 ferrovie; FWI 13.06 moderato). - La logica di corroborazione WF36 per le 5 classi supportate da regole (fumo da incendio, fiamma da incendio, lava/incandescenza, pennacchio di cenere, vapore/degassamento). - Dashboard bilingue (parità chiavi IT/EN 240/240); refresh orario dei feed; guardie di dedup/obsolescenza.

STAGED_NOT_LIVE (costruito ma non attivo in produzione): - Il dispatch via email automatico degli allarmi (disattivato) e il workflow di revisione human-in-loop — la dashboard è esplicitamente uno strumento interno/di anteprima di auto-valutazione ("Not a public product"). - 8 classi di corroborazione (nube, bagliore, fotogramma-congelato, nebbia/foschia, fumo industriale, polvere, artefatto telecamera, ignoto) — target staged, non rivendicati come rilevati o corroborati.

RESEARCH_ONLY (valutato offline; non una rivendicazione operativa): - Tutte le metriche di prestazione principali sopra (held-out, n ridotto). - La valutazione quantistica — sull'attività Etna vulcanico-contro-incendio, i classificatori quantistici simulati sono stati battuti da modelli classici appaiati con intervalli di confidenza che escludono lo zero (un negativo pulito e pubblicabile). Nessun hardware quantistico è stato usato; l'unica genuina novità (inversione della sorgente vulcanica come QUBO) è mantenuta come linea di ricerca.

Limitazioni oneste (rivolte ai revisori)

• Campioni ridotti: n=62 vulcanici e n=18 fotogrammi di recall diurno danno ampi intervalli di confidenza; ogni stima puntuale è direzionale. Il beneficio confermato del VLM (1 falso allarme da artefatto rimosso) è entro il rumore statistico — non si rivendica alcun miglioramento di FP a livello di sistema.
• L'ambiguità incendio-notturno↔lava è mitigata, non risolta. La guardia notturna previene le perdite silenti, ma l'ambiguità single-frame sottostante rimane; la correzione durevole (persistenza temporale + override notturno satellitare duro) è lavoro futuro.
• Non strumentati: le code di latenza p90/p99 e il tasso di successo di cattura del fotogramma sono UNKNOWN — in coda per la strumentazione.
• 7 feed obsoleti alla verifica (ritardi di archivio upstream / disservizi backend) sono segnalati onestamente e trattati come no-evidence, mai come dati live.
• Segnalazione di monitoraggio: reset TLS transitori sull'endpoint /api/cams (recuperati al retry).

Prossimi passi

1. 0–2 settimane: strumentare le code di latenza e il tasso di successo di cattura del fotogramma; irrobustire l'endpoint dei fotogrammi delle telecamere; aggiungere una guardia di fotogramma-congelato.
2. 1 mese: allargare i set held-out per restringere gli intervalli di confidenza; eseguire una batteria di robustezza avversariale hard-negative.
3. 3 mesi: domain adaptation attraverso i distinti domini delle telecamere (il prossimo pilastro centrale); confrontare gli sfidanti detector/segmentazione (RT-DETR, Grounding DINO, SAM 2) contro la baseline congelata.
4. 6 mesi: fusione IR/termica (attacca direttamente l'ambiguità notturna lava-contro-incendio), un VLM Etna incendio/vulcano fine-tunato, ed event tracking MTG-FCI (tasso-di-propagazione, mappe di arrivo del fuoco) — spostando FCI da contesto solo-copertura a genuino event tracking.

Conclusione

ADRIZ è un'architettura riproducibile, supportata da evidenze e operativamente onesta per il monitoraggio multi-sorgente di incendi boschivi/vulcanico all'Etna. Riduce dimostrabilmente i falsi allarmi vulcanici preservando al contempo il recall diurno per incendi boschivi e restando sicuro per il recall di notte, con ogni componente classificato secondo il suo vero stato operativo e ogni limitazione dichiarata. Non si sostiene che risolva la rilevazione precoce degli incendi boschivi in generale; è una fondazione difendibile e una roadmap chiara verso uno strumento operativo di supporto alle decisioni per l'INGV.