Метод визначення пріоритетності гуманітарного розмінування територій на підставі прогнозу мінної небезпеки та геолокаційних даних

Анотація

Гуманітарне розмінування територій України є складним комплексним завданням, що потребує ефективної пріоритезації обмежених ресурсів. Традиційні підходи до планування гуманітарного розмінування територій переважно орієнтовані на оцінювання рівня мінної небезпеки без урахування присутності населення на потенційно небезпечних територіях, що обмежує їхню практичну ефективність. Розроблено метод визначення пріоритетності гуманітарного розмінування територій, що поєднує прогнозування мінної небезпеки методами машинного навчання з даними про просторову активність користувачів мобільного застосунку. Проведено порівняльний аналіз якості класифікації мінної небезпеки для алгоритмів Logistic Regression, Random Forest, XGBoost, Invariant Risk Minimization та ансамблевої моделі Stacked Generalization за метриками AUC, Precision, Recall і F1-score. Встановлено, що алгоритм XGBoost продемонстрував найкращі результати класифікації мінної небезпеки серед базових моделей, тоді як ансамблева модель забезпечила найвищу якість класифікації та перевищила результати базових алгоритмів за всіма ключовими показниками. Виявлено, що найбільш значущими предикторами мінної небезпеки є відстань до лінії фронту, тип землекористування та індекс інтенсивності бойових дій. Охарактеризовано закономірності взаємозв'язків між вхідними ознаками моделі та встановлено відсутність критичної мультиколінеарності між предикторами. Запропоновано зважену адитивну модель, яка поєднує прогнозований ризик мінування, показник просторової активності населення та доступність територій, де рекомендованими є параметри α = 0,5, β = 0,3, γ = 0,2. Встановлено, що комбінований підхід до визначення пріоритетності гуманітарного розмінування територій дає змогу під час відбору обмеженої частки найбільш пріоритетних зон забезпечити більше охоплення населення порівняно з підходом, що ґрунтується тільки на оцінюванні ризику. Аналіз чутливості моделі пріоритетності підтвердив її стійкість до зміни вагових коефіцієнтів у межах 0,1 без істотного погіршення ключових показників. Результати класифікації мінної небезпеки та пріоритезації територій можна використати як основу для створення системи підтримки прийняття рішень у сфері гуманітарного розмінування територій та системи інформування населення про мінну небезпеку.