Aktuální vydání

celé číslo

11

2017

PLC, průmyslové počítače, operátorské panely, I/O moduly

celé číslo

Bezpečnostní asistenční systém varuje před špinavými bombami

Nebezpečí teroristických útoků v Evropě v uplynulých letech výrazně vzrostlo. Velký strach mají odborníci i politici z možného použití tzv. špinavých bomb. Nový asistenční systém vyvinutý ve Fraunhoferově společnosti by měl v budoucnu identifikovat potenciální nositele radioaktivních látek i v prostředí, kde se současně pohybuje velké množství lidí. Nový systém je jako jedno z mnoha ochranných opatření použit v německo-francouzském projektu Rehstrain (REsilience of the Franco-German High Speed TRAIn Network). V popředí projektu je potřeba zajistit bezpečnost německo-francouzských rychlovlaků ICE a TGV. 

Technika proti radiologickým zbraním

Experti již dlouho varují před teroristickými útoky použitím tzv. špinavých bomb, způsobujících radioaktivní zamoření rozmetáním radioaktivních látek klasickou výbušninou. Obávají se, že teroristé by mohli snadno k běžné trhavině přimíchat radioaktivní materiál, který se účinkem exploze rozptýlí do širokého okolí. Nebezpečí je reálné, protože např. představitelé tzv. Islámského státu oznámili, že radioaktivní látky mají k dispozici. Bezpečnostní úřady jsou tudíž na pozoru: letos v červnu byl americký logistický terminál v Charlestonu po varování před špinavou bombou na palubě jedné z lodí evakuován a několik hodin uzavřen. Po odvolání poplachu bezpečnostní orgány oznámily, že je nezbytné být přehnaně opatrný a odpovídajícím způsobem také jednat.

Radioizotopy potřebné na stavbu špinavých bomb, jako např. cesium 137, kobalt 60, americium 241 nebo iridium 192, lze opatřit snáze než štěpný materiál pro jaderné zbraně – špinavé bomby nejsou jaderné bomby, při jejich odpálení neprobíhá žádná jaderná řetězová reakce. Radioizotopy se běžně používají na mnoha nukleárních lékařských pracovištích ve větších nemocnicích nebo výzkumných centrech, uplatňují se však také při kontrole konstrukčních materiálů v průmyslu. „Pět gramů izotopu cesia – rozmísených v několika kilogramech trhaviny – stačí k tomu, aby vznikly materiálové škody v miliardové výši, nehledě na obrovské psychosociální a zdravotní důsledky. Potenciální zhotovitelé špinavých bomb sice riskují smrt vlivem ozáření, to však teroristy neodstraší,“ říká prof. Dr. Wolfgang Koch, vedoucí oddělení Senzorové údaje a slučování informací (Sensordaten- und Informationsfusion) ve Fraunhoferově ústavu pro komunikaci, zpracování informací a ergonomii FKIE (Fraunhofer Institut für Kommunikation, Informations­verarbeitung und Ergonomie) ve Wachtbergu. Asistenční systém, který identifikuje osobu nesoucí u sebe radiologickou zbraň i v davu lidí a upozorní bezpečnostní personál, je příspěvkem pracovníků ústavu FKIE k německo-francouzskému projektu Rehstrain, jenž se zabývá zranitelností vysokorychlostních vlaků ICE a TGV. Ústav FKIE vyvíjí systém ve spolupráci s vysokou školou BonnRhein-Sieg. 

Prioritou je ochrana osobních údajů

Daný asistenční systém se skládá z většího počtu komponent: ze sítě snímačů, v obchodě běžných kamer Kinect a softwaru pro sloučení údajů. Síť snímačů sestává z gamaspektrometrů, které zjišťují a klasifikují záření gama. „Většina látek přicházejících v úvahu k výrobě špinavých bomb vysílá gama záření, které nelze odstínit. Proto používáme tento typ snímačů,“ vysvětluje dr. Koch. V dalším vývojovém stupni systém rozpozná, o jakou substanci jde, a navíc rozliší, zda je substance nesena na těle, nebo zda se v těle nachází – třeba když určitá osoba musí ze zdravotních důvodů používat speciální medikamenty, jako např. radioaktivní jód. Ačkoliv jednotlivé snímače poskytují údaje o druhu a intenzitě záření radioaktivní látky, nejsou samy schopny zdroj záření lokalizovat. K tomu je nutná rozprostřená síť gamaspektrometrů, které jsou propojeny s běžnými kamerami Kinect, používanými v herním průmyslu. Velkou předností je, že kamery dodávají vedle obrazů také informace o vzdálenosti. Při upevnění na stropě vnímají množství lidí jako pahorkové pohoří, a proto lze podezřelou osobu přesně sledovat i v hustém davu osob. „V každém okamžiku víme, kde se osoba XYZ nachází. Její identitu neznáme – to je důležité z hlediska ochrany osobních údajů,“ zdůrazňuje matematik a fyzik dr. Koch. Ke snímání biometrických údajů potenciálně nebezpečných osob by se mělo přistoupit jen při dostatečně silném podezření. 

Systém jednoznačně identifikuje nositele nebezpečné látky

Uvedeným způsobem propojené přístroje snímají v čase a prostoru skupinu (dav) lidí a získané údaje patřičně slučují. Z obrovských souborů údajů jsou pomocí důmyslného vyhodnocovacího algoritmu vyfiltrovány požadované informace. „Používáme s výhodou umělou inteligenci, s jejímiž algoritmy vypočítáme (trasu) pohyb osoby, která se sama přiřazuje údajům gamaspektrometrů. Tím je potenciální atentátník identifikován,“ vysvětluje dr. Koch.

Jsou-li umístěny na neuralgických bodech, tedy v nádražních halách a na nástupištích při příjezdu a odjezdu vlaků, v metru, v letištních terminálech, na sportovních stadionech nebo v jiných veřejných budovách, mohly by takové asistenční systémy v budoucnu předávat informace o nositelích radiologického nebezpečí monitorovacímu systému např. dopravního podniku. Otázka zásahu pak podléhá rozhodnutí bezpečnostního personálu a policie.

V laboratoři byl systém navržený výzkumnými pracovníky z Wachtbergu (obr. 1) již úspěšně ověřen pod dohledem komisaře z instituce zabývající se ochranou před radioaktivním zářením. Ústav FKIE má povolení experimentovat se slabě radioaktivními substancemi. Oficiálně byl projekt Rehstrain představen již během pracovní konference v ústavu FKIE, které se vedle partnerů spolupracujících na vývoji systému z Německa a Francie zúčastnili také potenciální koncoví uživatelé. 

Stručně o projektu Rehstrain

Teroristické útoky na metro v Bruselu v březnu 2016 ukázaly, jak napadnutelná teroristickými hrozbami může být kolejová doprava a že je nezbytné rozpracovávat bezpečnostní koncepce a strategické bezpečnostní analýzy, které před možnými útoky chrání. Vysokorychlostní vlaky ICE a TGV při své otevřené a velkoplošně rozprostřené síti kladou na správu bezpečnostních hledisek mimořádné požadavky. Aby zaručili bezpečnost cestujících i v přeshraničním železničním provozu, vyšetřují partneři v projektu Rehstrain míru zranitelnosti německo-francouzského systému rychlovlaků s ohledem na možnou teroristickou hrozbu. Četná opatření k odvrácení nebezpečí mají lépe chránit kritickou infrastrukturu železnice a požadavky v oboru bezpečnosti přizpůsobovat měnícím se hrozbám teroristů. Získané poznatky se předávají do tzv. manažerského kokpitu, který mimo jiné zobrazuje kompletní síť tratí. Software pro komplexní soubor snímačů využívající metody umělé inteligence má předcházet teroristickým útokům, popř. následky teroristického útoku rychle a s minimálními dalšími ztrátami bezpečně zvládnout – třeba určením alternativní jízdní trasy. Další podrobnosti lze nalézt na webové stránce http://www.sifo.de/files/Projektumriss_REHSTRAIN.PDF.

Spolkové ministerstvo pro vzdělání a výzkum BMBF podporuje projekt Rehstrain, řešený od října 2015 do ledna 2018, celkovou částkou 1,5 milionu eur. Řízením projektu je pověřen prof. Dr. Stefan Pickl z univerzity německých ozbrojených sil (Universität der Bundeswehr) v Mnichově.

[Sicherheitsassistenzsystem warnt vor schmutzi­gen Bomben. Fraunhofer Forschung Kompakt, září 2017.]

Ing. Karel Kabeš

Obr. 1. Bezpečnostní asistenční systém musí nositele špinavé bomby jednoznačně identifikovat a nesmí vyvolat falešné poplachy (zdroj: FKIE)