Paradigmeskifte for krisehåndtering

Paradigmeskifte for krisehåndtering Jose J Gonzalez Professor dr. techn., dr. rer. nat. Leder, Senter for integrert krisehåndtering (Centre for Integrated Emergency Management CIEM) Universitetet i Agder Foredrag NTVA Stavanger 20.11.2013

En disruptiv teknologi? I de siste 30 år har Datakraften (transistorer/areal) økt ca. 30 tusen ganger Dataytelsen (energieffektivitet) økt ca. 1 milllion ganger Lagringskapasitet økt ca. 1 million ganger Digital bildekvalitet mer enn tusen ganger Smarttelefoner i dag: Datakraft som en Cray supercomputer 1980 Mye bedre energieffektivitet og grafikk enn Cray Har nettverk, D2D kommunikasjon, sensorer, 2

Planleggingshorisont HiTech: langsiktig (10-15 år fremover) Samfunnsutfordringer: kortsiktig, lite visionær kort perspektiv for integrasjon teknologi/samfunnskunnskap politisk planlegging er tilsvarende kortsiktig Hovedtema for foredraget En langsiktig visjon for krisehåndtering 3

4

Katastrofenes århundre? Ekstremvær, med skogbranner, flom, oversvømmelser Årlige kostnader for omtrent lik den samlede bistand fra OECD-landene Befolkningsvekst presser økosystemer over tålegrensen Byer som er særlig utsatt for katastrofer vil mer enn doble sin befolkning innen de neste 40 årene Økning fra 680 millioner til 1.500 millioner mennesker, d.v.s. rundt en femtedel av verdens befolkning 5

Hvilke konsekvenser kan det ha for Norge? Antagelig mer ekstremvær Dominoeffekter pga. økende gjensidig avhengighet og globalisering Muligens også Radioaktive utslipp Radikalisering, terror Folkeaksjoner satt i gang gjennom sosiale medier Sjeldne naturkatastrofer Fjernvirkning av vulkanutbrudd (askeskyer, sur nedbør, nedkjøling med følger for matforsyning) 6

Trender i krisehåndtering Smarttelefoner og tabletts finnes overalt Sosiale medier Borgerdeltagelse Økende bruk av smarttelefoner i krisesituasjoner og massebevegelser Varsling Rapportering Selvorganisering Personsentrertdatafangst aktivt og passivt Uavbrutt vekst i Internettbruk, datakraft, energiffektivitet, harddisk kapasitet, bildekvalitet Enormt potensial for bedre krisehåndtering Raskere og mer presis varsling Bedre situasjonsbevissthet Kontekstavhengig informasjon Integrert krisehåndtering inspirert av «Integrerte operasjoner» 7

Sosiale medier Sociale nettverk (Facebook, LinkedIn, Twitter) Mediadeling nettverk (Flickr, Snapfish, YouTube) Blogs (Blogger, WordPress) Wikis (Wikipedia) Crowdsourcing Mashups/mapping software (Ushahidi) 8

Sosiale medier 9

Tittel 90% of American teens use FaceBook to communicate (Awebber, 2012) 10

Trender i krisehåndtering Smarttelefoner og tabletts finnes overalt Sosiale medier Borgerdeltagelse Økende bruk av smarttelefoner i krisesituasjoner og massebevegelser Varsling Rapportering Selvorganisering Personsentrertdatafangst aktivt og passivt Uavbrutt vekst i Internettbruk, datakraft, energiffektivitet, harddisk kapasitet, bildekvalitet Enormt potensial for bedre krisehåndtering Raskere og mer presis varsling Bedre situasjonsbevissthet Kontekstavhengig informasjon Integrert krisehåndtering inspirert av «Integrerte operasjoner» 11

Borgerdeltagelse 12

13

Trender i krisehåndtering Smarttelefoner og tabletts finnes overalt Sosiale medier Borgerdeltagelse Økende bruk av smarttelefoner i krisesituasjoner og massebevegelser Varsling Rapportering Selvorganisering Personsentrertdatafangst aktivt og passivt Uavbrutt vekst i Internettbruk, datakraft, energiffektivitet, harddisk kapasitet, bildekvalitet Enormt potensial for bedre krisehåndtering Raskere og mer presis varsling Bedre situasjonsbevissthet Kontekstavhengig informasjon Integrert krisehåndtering inspirert av «Integrerte operasjoner» 14

Personsentrert Datafangst (Human-Centered Sensing) Brukeren kan kommunisere aktivt eller passivt (gjennom sensorer) 15

Smarttelefonene blir avanserte sensorstasjoner Ny sensorteknologi på vei Gass Fuktighet Trykk Temperatur Ultrafiolett lys Stråling Luftkvalitet Magnetfelt 16

Trender i krisehåndtering Smarttelefoner og tabletts finnes overalt Sosiale medier Borgerdeltagelse Økende bruk av smarttelefoner i krisesituasjoner og massebevegelser Varsling Rapportering Selvorganisering Personsentrertdatafangst aktivt og passivt Uavbrutt vekst i Internettbruk, datakraft, energiffektivitet, harddisk kapasitet, bildekvalitet Enormt potensial for bedre krisehåndtering Raskere og mer presis varsling Bedre situasjonsbevissthet Kontekstavhengig informasjon Integrert krisehåndtering inspirert av «Integrerte operasjoner» 17

Trend for internettbruk 18

Trender i krisehåndtering Smarttelefoner og tabletts finnes overalt Sosiale medier Borgerdeltagelse Økende bruk av smarttelefoner i krisesituasjoner og massebevegelser Varsling Rapportering Selvorganisering Personsentrertdatafangst aktivt og passivt Uavbrutt vekst i Internettbruk, datakraft, energiffektivitet, harddisk kapasitet, bildekvalitet Enormt potensial for bedre krisehåndtering Raskere og mer presis varsling Bedre situasjonsbevissthet Kontekstavhengig informasjon Integrert krisehåndtering inspirert av «Integrerte operasjoner» 19

Moores lov: Antall transistorer på et areal dobles hver 24. måned L O G A R I T M I S K S K A L A 20

Trender i krisehåndtering Smarttelefoner og tabletts finnes overalt Sosiale medier Borgerdeltagelse Økende bruk av smarttelefoner i krisesituasjoner og massebevegelser Varsling Rapportering Selvorganisering Personsentrertdatafangst aktivt og passivt Uavbrutt vekst i Internettbruk, datakraft, energiffektivitet, harddisk kapasitet, bildekvalitet Enormt potensial for bedre krisehåndtering Raskere og mer presis varsling Bedre situasjonsbevissthet Kontekstavhengig informasjon Integrert krisehåndtering inspirert av «Integrerte operasjoner» 21

Koomeys lov Energibehovet som kreves for en gitt mengde databehandling halveres hver 18. måned L O G A R I T M I S K S K A L A 22

Trender i krisehåndtering Smarttelefoner og tabletts finnes overalt Sosiale medier Borgerdeltagelse Økende bruk av smarttelefoner i krisesituasjoner og massebevegelser Varsling Rapportering Selvorganisering Personsentrertdatafangst aktivt og passivt Uavbrutt vekst i Internettbruk, datakraft, energiffektivitet, harddisk kapasitet, bildekvalitet Enormt potensial for bedre krisehåndtering Raskere og mer presis varsling Bedre situasjonsbevissthet Kontekstavhengig informasjon Integrert krisehåndtering inspirert av «Integrerte operasjoner» 23

Harddisk kapasitet L O G A R I T M I S K S K A L A 24

Trender i krisehåndtering Smarttelefoner og tabletts finnes overalt Sosiale medier Borgerdeltagelse Økende bruk av smarttelefoner i krisesituasjoner og massebevegelser Varsling Rapportering Selvorganisering Personsentrertdatafangst aktivt og passivt Uavbrutt vekst i Internettbruk, datakraft, energiffektivitet, harddisk kapasitet, bildekvalitet Enormt potensial for bedre krisehåndtering Raskere og mer presis varsling Bedre situasjonsbevissthet Kontekstavhengig informasjon Integrert krisehåndtering inspirert av «Integrerte operasjoner» 25

Hendys lov for digital digitalbildekvalitet L O G A R I T M I S K S K A L A 26

Trender i krisehåndtering Smarttelefoner og tabletts finnes overalt Sosiale medier Borgerdeltagelse Økende bruk av smarttelefoner i krisesituasjoner og massebevegelser Varsling Rapportering Selvorganisering Personsentrertdatafangst aktivt og passivt Uavbrutt vekst i Internettbruk, datakraft, energiffektivitet, harddisk kapasitet, bildekvalitet Enormt potensial for bedre krisehåndtering Raskere og mer presis varsling Bedre situasjonsbevissthet Kontekstavhengig informasjon Integrert krisehåndtering inspirert av «Integrerte operasjoner» 27

Integrerte operasjoner 28

Hvor trykker skoen for krisehåndtering? Mange og innfløkte problemer i alle faser 29

Sentrale forskningsutfordringer Sikker kommunikasjon Mer robuste nettverk med større kapasitet Ad-hoc nettverk med høyere effektivitet, kapasitet, hastighet, robusthet Mer effektive, robuste og pålitelige protokoller for: Sosiale medier Personsentrert datafangst (Human-Centered Sensing) Målrettet, kontekstavhengig kommunikasjon IKT-baserte løsninger til: Håndtering, analyse og visualisering av data, kunstig intelligens Beslutningsstøtte Samhandling, virtuelt samarbeid for kriseteam Integrerte systemer Kollektiv intelligens, "sensemaking", situasjonsforståelse «Management av disorganisasjon», kompleksitetsteori Sosio-kulturelle aspekter: Løsninger som fungerer i ulike kulturer 30

Kunstig intelligens blir stadig kraftigere Kunstig intelligens er studiet av underliggende mekanismer for intelligent adferd, gjennom konstruksjon og testing av (datamaskin)systemer som realiserer slike mekanismer. 31

Kunstig intelligens i hverdagen Postkontor Automatisk adressegjenkjenning og sortering av post Banker Automatiske verifisering av signaturer Aksjehandel Handleroboter Web Identifikasjon av brukernes alder, kjønn, lokasjon Automatisk svindeldeteksjon Digitale kameraer Ansiktslokalisering og fokusering 32

Sentrale forskningsutfordringer Sikker kommunikasjon Mer robuste nettverk med større kapasitet Ad-hoc nettverk med høyere effektivitet, kapasitet, hastighet, robusthet Mer effektive, robuste og pålitelige protokoller for: Sosiale medier Personsentrert datafangst (Human-Centered Sensing) Målrettet, kontekstavhengig kommunikasjon IKT-baserte løsninger til: Håndtering, analyse og visualisering av data, kunstig intelligens Beslutningsstøtte Samhandling, virtuelt samarbeid for kriseteam Integrerte systemer Kollektiv intelligens, "sensemaking", situasjonsforståelse «Management av disorganisasjon», kompleksitetsteori Sosio-kulturelle aspekter: Løsninger som fungerer i ulike kulturer 33

Disasters demand emergent organization Structure Text \ Tasks Old New Regular Established Example: Police doing what they did before the disaster and/or in the same way Expanding Example: Group exists on paper only until the disaster happens, like the Red Cross running a shelter Non-Regular Extending A group undertaking non-regular tasks like a construction company using men and equipment to dig through debris during a rescue operation Emergent A new group made up of people from many different organizations or organizational units, suddenly working together to tackle the crisis problems. Dynes & Quarantelli, 1976 NOKOBIT 2012 34

Sentrale forskningsutfordringer Sikker kommunikasjon Mer robuste nettverk med større kapasitet Ad-hoc nettverk med høyere effektivitet, kapasitet, hastighet, robusthet Mer effektive, robuste og pålitelige protokoller for: Sosiale medier Personsentrert datafangst (Human-Centered Sensing) Målrettet, kontekstavhengig kommunikasjon IKT-baserte løsninger til: Håndtering, analyse og visualisering av data, kunstig intelligens Beslutningsstøtte Samhandling, virtuelt samarbeid for kriseteam Integrerte systemer Kollektiv intelligens, "sensemaking", situasjonsforståelse «Management av disorganisasjon», kompleksitetsteori Sosio-kulturelle aspekter: Løsninger som fungerer i ulike kulturer 35

Krevende omstillingsprosesser «Disruptiv» (forstyrrende) teknologi som krever og vil frembringe ny viten om samhandlingsformer, situasjonsforståelse, organisering av samfunnssikkerhet Tverrfaglig tilnærming påkrevet med samspill mellom teknologi samfunnsvitenskap Humaniora Alt i alt et «paradigmeskifte» 36

Senter for integrert krisehåndtering ved UiA Centre for Integrated Emergency Management CIEM CIEM er et satsingsområde for UiA Flere institutter teknologi og samfunnsvitenskap med rundt 12 fagdisipliner, sterkt forskningsnettverk CIEMs SFF-søknad 2011 fikk strålende evaluering av de internasjonale sakkyndige (SFF: Senter for Fremragende Forskning): «Exceptionally good» CIEM har flere eksternt finansierte prosjekter, bl.a. av Aust Agder Utviklings- og Kompetansefond og av Sørlandets Kompetansefond CIEM har fått flest strategiske midler av de Regionale Forskningsfond Agder med sikte på ny SFF-kvalifisering 37

CIEM s long-term perspective Applications Applications 2017 Basic research SmartRescue SmartEMIS 2012 38

SmartRescue, SmartEMIS SmartRescue Smarttelefoner for trusselkartlegging og evakueringsplanlegging i akutte krisesituasjoner Treårig prosjekt finansiert av Aust Agder Utviklings- og Kompetansefond for perioden 2012-2015 SmartEMIS Smart Emergency Management Information System Treårig prosjekt finansiert av Sørlandets Kompetansefond for perioden 2012-2015 39

SmartRescue Task I Sensor Activation Task I: Map local threats using smartphone sensors, e.g, fire in a ferry or gunfire in terrorist attacks

SmartRescue Task II Information Sharing Task II: Contact other smartphones for information sharing

SmartRescue Task III Threat Mapping Task III: Jointly form a continuous threat picture based on collected sensor data

SmartRescue Task IV Evacuation Planning Task IV: Propose a coordinated evacuation plan that minimizes injuries and deaths by avoiding forecasted threats, while limiting congestion

SmartRescue-prosjekt Back 44

SmartRescue, SmartEMIS SmartRescue Smarttelefoner for trusselkartlegging og evakueringsplanlegging i akutte krisesituasjoner Treårig prosjekt finansiert av Aust Agder Utviklings- og Kompetansefond for perioden 2012-2015 SmartEMIS Smart Emergency Management Information System Treårig prosjekt finansiert av Sørlandets Kompetansefond for perioden 2012-2015 45

SmartEMIS Focusing on the role of social media and mobile applications for improving crisis communication between formal crisis response and citizens Perspective from information systems and crisis informatics Collaboration with emergency stakeholders in the Agder region (municipalities, county governor, police, etc.) First phase: mapping of existing ICT infrastructure for emergency management Several systems in use, with limited integration Use of social media still at an early phase, and mainly used as a one-way channel Need for improved situational awareness for coordinating emergency management e.g. crisis maps 46

SmartEMIS Further project activities Analysis and visualization of social media data (e.g. Twitter) Participation in local emergency exercises for concept development Developing application prototypes supporting incorporation of social media data in formal crisis response Exploring the role of digital volunteers / virtual operations support teams in local emergency management Collaboration with University of Boulder (Leysia Palen s group) and UiO on analysis of the role of social media related to the 22 July 2011 events 47

Other ongoing research CIEM researchers participate in various research projects with mixed funding (internal/external) on Risk management Device to device communication Self-organized, intelligent distributed sensor networks 48