ガーディアン・グリッド（SF）

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概要

Guardian Grid（SF）は、大規模災害時にコミュニティが迅速かつ安全に対応するのを支援するスマートシティ緊急避難ツールです。システムは、都市管理者や緊急担当者がインタラクティブな地図上で自然災害の影響を受けた地域などの危険ゾーンをマークし、安全ゾーンを直接定義できるようにします。その後、進んだ経路探索アルゴリズムを使用して、現在の危険を考慮に入れた住民にとって最も安全な避難経路を生成および通知します。

緊急事態が発生した場合、担当者は危険地域と安全地域を更新し、テキストメッセージを通じて即座に住民の電話に警報を送信できます。各人はウェブポータルへのリンクを受け取り、自分の現在位置を使用して危険を考慮した安全へのルートを表示し、Google マップを使った即時の案内を提供します。状況が変化すると、ルートはリアルタイムで再計算され、新しい警報が送信されて全員の安全を維持します。デモはこちらをご覧ください：

現在のデモ用コードでは、デモとテスト目的で単一の電話番号にSMSで警報を送信しています。しかし、実際の導入では、Guardian Grid SFは影響を受ける都市や地域内のすべての人に避難警報を放送できるWireless Emergency Alerts（WEA）システムと統合される予定です。

現時点の焦点はサンフランシスコ湾地域にありますが、私たちのビジョンはGuardian Gridを世界中の他の主要都市に拡大することです。私たちの目標は、調整されたデータ駆動型の避難を提供する堅牢なシステムを構築し、すべての都市が市民を保護し、混雑を最小限に抑え、緊急事態が展開する際に迅速に対応できるようにすることです。

チーム Aspen

Guardian Gridは、National Security HackathonでのTeam Aspenによって開発されました。私たちのチームは以下のメンバーで構成されていました：

私たちは、Elliott Wolf、Adam Papa、および Ray Del Vecchio を含むメンターや主催者からの指導と支援に感謝しています。

私たちのハッカソンでの道のり

2025年4月26-27日のハッカソンの週末は、予想外ではあるが強力なコラボレーションをもたらしました。私の親しい友人であるDylan Eckと私は、それぞれコロラド州とミズーリ州からサンフランシスコで開催されたCerebral Valleyの第2回National Security Hackathonに参加するために移動しました。イベントのキックオフで、私たちはChristina HuangとIoana Munteanuに出会い、Team Aspenが誕生しました。

LinkedInの投稿

IoanaのLinkedIn投稿：私たちのハッカソン体験を紹介

ハッカソンでは二つの異なる課題が提示されました。主要なトラックは伝統的な順位付け賞を伴うプロジェクトベースの競技であり、一方で特別課題は参加者にCode Metalの冷却システムを倫理的にハッキングすることを求めました。私たちのチームは多様な専門知識を有しており、特にDylanのソフトウェアと機械工学の両方のバックグラウンドを活かして、24時間という制限内で両方の課題に取り組むという戦略的な判断を下しました。

この野心的なアプローチは、二つの重要な成果につながりました：

  1. Guardian Grid（SF） - 私たちの主要なハッカソンプロジェクトで、緊急避難に焦点を当てました：

  2. Code Metalチャレンジ - 私たちは彼らの冷却システムに対する最も成功した侵入テストを達成し、$5,000の特別賞で勝利しました。この解決策は機密扱いのままですが、ソフトウェアと熱力学システムの両方における私たちのチームの技術的深さを示しました。

Guardian Gridは主要な競技でトップ3に入賞しませんでしたが、審査員はその潜在的な影響力と革新的アプローチを認めました。プロジェクトのスコープは野心的であり、二つの課題にリソースを分割したために時間内に想定していたすべての機能を実装できませんでした。それでも、審査員からのフィードバックは都市の緊急管理に対する私たちのソリューションの重要性を裏付けました。

このハッカソンは変革的な経験となりました。技術的な成果や賞金を超えて、新しい友情が育まれ、プレッシャーの下で多様なスキルセットが結集する力が示されました。2024年末から2025年初めにかけて個人的な困難に直面した後、この成功は特に意味深く、活力を取り戻すものでした。

ハッカソン中のTeam Aspen
Guardian Gridの作業風景 ハッカソンのプレゼンテーション

ハッカソン詳細

Guardian Grid（SF）は、Cerebral ValleyとShield CapitalがStanford DEFCONと提携して主催した第2回 National Security Hackathon（2025年4月26-27日）で構築されました。イベントは、政府、軍、およびスタートアップのメンターの指導を受けながら、米国の軍関係者が選定した国家安全保障の問題解決のためのソリューションを構築するために技術者やエンジニアを集めました。

  • 週末にはスタンフォード大学での防衛技術キャリアフェアとチームビルディングが含まれ、その後サンフランシスコで24時間のハッキングが行われました。
  • スポンサーおよび支援者には Shield Capital、In-Q-Tel、NATO Innovation Fund、Vannevar Labs、Scale AI、Groq、Windsurf、Anthropic、Microsoft、Maxar、Dedrone、Distributed Spectrum、および Code Metal が含まれていました。
  • ハッカソンのカテゴリーには、スマートシティ、ウォーゲーム、海事パターン分析、AI展開のためのサイバーセキュリティ、無線周波数航法、一般的な国家安全保障、および冷凍システムをハックするチャレンジが含まれていました。

ハッカソンの主要セクションには、含まれていた含まれていた $3,000 とファーストプレイス用の Starlink ユニット、2位に $2,000、3位に $1,000 といった賞がありました。しかし、冷蔵チャレンジには $5,000 の特別な隠し賞がありました。

私たちのチームは スマートシティ と 冷凍システムをハックする の両方の課題に参加しました。Guardian Grid（SF）は私たちのスマートシティ部門のエントリーでした。冷蔵チャレンジでは技術的作業に対して $5,000 の特別賞と特別賞の言及（Honorable Mention）を獲得し、スマートシティのソリューションは審査員や仲間から強いフィードバックを受けました。

審査員や仲間は、Guardian Grid（SF）を緊急管理における重要な問題への影響力のある対応として認識し、その創造性、実用的アプローチ、および単にLLM技術を万能の解決策として使用しない点を称賛しました。私たちのスマートシティプロジェクトは、二つの課題にリソースを分割したことで時間的制約のためトップ3に入賞しませんでしたが、審査員はその潜在能力と関連性に感銘を受けました。私たちのチームは、冷凍システムをハックするチャレンジでの勝利とともにこの評価を受けたことを光栄に思います。

詳細と振り返りは私たちのLinkedIn投稿で確認でき、ハッカソンの写真ギャラリーはこちらからご覧いただけます。

GPSデータソース

サンフランシスコ湾地域での経路探索とマッピングのために、正確で包括的な道路データが必要でした。最初はこのデータを取得するためにGoogle Maps APIとMapboxのAPIの両方を実験的に使用しました。しかし、それらのライセンス制限と機能的制約により、ハッカソンの目的に合った形で基礎となるルーティンググラフを取得または使用することができませんでした。これらの制約のため、オープンな生の地理データセットを使用しました。私たちはこれらの二つのオープンソースソースから生の地理データを取得しました：

線状フィーチャはサンフランシスコ湾地域の道路を表しています。このフィーチャセットは、メトロポリタン交通委員会（MTC/ABAG）による郡別の2021年のTIGER/Lineシェープファイルすべてを使用して組み立てられました。このデータセットには、地域全体の主要道路、二次道路、地域の近隣道路、農村道路、街路、市道、車両用トレイル、ランプ、サービスドライブ、路地、私道、自転車道、馬道／騎乗道、歩行路、歩行者用トレイル、階段が含まれます。

  • このフィーチャセットは各郡ごとに一意の道路セグメントを含み、単一の区間が複数の指定（例：高速道路が番号と地元の名称の両方で呼ばれる場合）を持つケースも含みます。
  • 主要道路は大規模な中央分離帯のある高速道路であり、二次道路は地域の主要幹線です。
  • このデータセットは道路種別、管轄、その他を識別する属性列を含んでおり、柔軟なルーティングやデータ分析をサポートします。

ライセンスとデータの詳細については、MTC データセットのソースをご参照ください。

実行方法

  1. このリポジトリをクローンし、そのディレクトリに移動します。

  2. .env.local ファイルを設定します。必要な環境変数については env.local.example ファイルを参照してください。マップの UI とジオコーディングには MapBox APIキー が、SMS アラート（デモのみ）には TextBelt APIキー が必要であり、デモ中にテキスト送信を行うための電話番号も必要です。

  3. .env.local ファイルを作成したら、以下を含む GuardianGrid のすべてのサービスのセットアップを開始できます:

    • フロントエンド: アプリのフロントエンドインターフェース。
    • バックエンド: マップ経路探索ロジックを含むアプリのバックエンド。

  4. フロントエンド サービスをセットアップするには、Yarn がインストールされていることを確認し、次を実行します:

    yarn install

  5. バックエンド サービスをセットアップするには、次を行ってください:

    # go into this directory
cd ./src/backend

# set up a python environment
python3 -m venv env

# activate the python environment
source env/bin/activate

# install dependencies
pip3 install -r requirements.txt

# deactivate python environment
deactivate

# return to the project's root directory
cd -

  6. すべての設定が完了したら、アプリを実行する最終ステップです。別々のターミナルウィンドウまたはタブを2つ用意する必要があります。これらを ターミナル #1 と ターミナル #2 と呼びます。

  7. ターミナル #1 で、バックエンド サービスを起動します:

    # go into the backend service directory
cd ./src/backend

# activate the python environment
source env/bin/activate

# run the backend
bash ./run.sh

  8. ターミナル #2 で、フロントエンド サービスを起動します:

    yarn dev

  9. すべてが起動したら、ブラウザを開き、次のページにアクセスしてください: http://localhost:3000/

  10. 終了したら、ターミナル #1 と ターミナル #2 を閉じてください。