AI ja õhk, mida me hingame

Tehisintellektil (AI) on võimalus muuta keskkonnaalased jõupingutused õhusaaste vastu. Selle ainulaadsed rakendused eristavad seda muust praegusest tehnoloogiast, muutes selle ideaalseks valikuks vaatamata mõningatele rakendamise takistustele.

Kuidas õhusaaste meid mõjutab?

Õhusaaste on oluline probleem, kuna sellel on kahjulik mõju keskkonnale ja tervisele. Paljud inimesed elavad piirkondades, kus on pidevaid kvaliteediprobleeme. 2023. aasta juuli seisuga on USA Keskkonnakaitseagentuur tuvastanud 15 maakonda ületavad ohutuid saastetasemeid, mis mõjutab peaaegu 21 miljonit inimest.

Saasteained võivad aga mõjutada rohkem inimesi, kui enamik avalikke numbreid näitavad. Loodusvarade kaitsenõukogu analüüsis 2023. aastal EPA andmeid, leides lisaks 8 miljonit ameeriklast hingata sisse ohtlikul tasemel õhusaastet ainult tahmast.

Miks me vajame uut lahendust?

Enamik inimesi hingab saasteaineid ja saasteaineid sisse, ilma et nad sellest isegi aru saaksid. Tegelikult, 90% kogu rahvastikust hingab õhku, mille saastetase ületab Maailma Terviseorganisatsiooni suuniseid. See statistika on murettekitav, kuna isegi lühiajaline kokkupuude võib avaldada püsivat kahjulikku mõju tervisele.

Kuigi nähtavate saasteainete, nagu sudu või tahm, vältimine võib olla võimalik, on enamik neist, nagu süsinikdioksiid või lämmastikoksiid, inimsilmale nähtamatud. Inimesed vajavad oma tervise parandamiseks tehnoloogilist abi selle probleemi avastamiseks, mõõtmiseks ja juhtimiseks.

Praegune tehnoloogia lihtsalt ei toimi nii, nagu maailm seda vajab. Näiteks USA valitsuse aruandlusamet avastas, et riigi õhukvaliteedi seiresüsteem ei vasta nõuetele. See ei paku piisavalt asjakohaseid andmeid teadlastele või avalikkusele tõhusaks kasutamiseks.

Enamik inimesi soovib pikaajalist tehnoloogilist lahendust, mis oleks võimeline koguma, salvestama ja toimima ajakohase õhusaasteandmete alusel. Tavaliselt on selliste seadmete paigaldamine kulukas ja keeruline. Kuid tehisintellekt suudab neid vajadusi rahuldada ja sellel pole samu piiranguid.

Kas AI aitab õhusaastest vabaneda?

AI võib aidata inimestel kogu maailmas õhusaastest vabaneda. Need mudelid arenevad andmetel ja intelligentsel analüüsil, mis on sellise laialt levinud probleemiga tegelemisel otsustava tähtsusega tegurid. See pole ka ainult potentsiaalne lahendus – teadlased ja insenerid üle maailma on kontseptsiooni tõestuseks eraldi välja töötanud mudelid. 

Näiteks Cornelli ülikooli insenerid töötasid välja tehisintellekti suudab täpselt mõõta PM2.5 — peened saasteosakesed, mis on väiksemad kui juuksekarva laius — linnapiirkondades. Kui eelmine tehnoloogia oli raske, mahukas ja keeruline, siis see mudel on lihtne ja ligipääsetav.

Kuidas saab tehisintellekt õhusaastet vähendada?

AI suudab õhusaaste vähendamiseks tuvastada, mõõta ja hallata saasteainete taset. Lisaks võib see aidata uurimis- ja hooldustöödel, et toetada praegust tehnoloogiat.

AI saab täpselt kindlaks teha õhusaasteallikad, mis võimaldab valitsusasutustel keskkonnaagentuuridel kiiresti reageerida ohjeldamismeetmetega. Kuna see tehnoloogia suudab pidevalt uue teabega kohaneda ja kiiresti õppida, suudab see reageerida väiksematele reaalajas muudatustele. 

See võib hoiatada asjaomaseid osapooli, kui saasteainete järsult suurenevad või ilmuvad teatud piirkondades pidevalt. Näiteks oletame, et väikelinn tootmistehase lähedal ületas regulaarselt ohutu õhukvaliteedi taseme, hoolimata kiirteede puudumisest või suurest elanikkonnast. Kui tehisintellekt suunab ametnikud tehasesse kõige tõenäolisema süüdlasena, võiksid nad rakendada õhusaastepoliitikat, et kaitsta kohalike tervist.

• Mõõtmine

Kuna õhusaaste tase on üldiselt ühtlane, välja arvatud juhul, kui juhtub erakorralist sündmust, saab tehisintellekt hõlpsasti treenida ajaloolise ja praeguse statistika põhjal, et ennustada tulevasi muutusi. See suudab kiiresti tõlgendada tohutuid andmekogumeid, et teha täpseid järeldusi. 

Saasteainete mõõtmiste reaalajas värskendamine oleks kasulik avalikule ohutusele. Selle lähenemisviisiga saaksid ametnikud hoiatada teatud elanikkonda õhukvaliteedi eelseisva languse eest, mis parandab nende tervist. Lisaks annab see neile rohkem aega keskkonna paremaks kaitsmiseks tegutsemiseks.

• juhtimine

Enamik teadlasi kasutab tehisintellektiga õhusaaste haldamisel sügavaid närvivõrke. Neid arvestades pole see üllatav neil on kõrgeim jõudlusmäär mis tahes muust alamhulgast. Kuna nad töötavad nagu inimese aju, suudavad nad tuvastada ja prioriseerida lahendusi saasteainete taseme vähendamiseks.

Kuna õhukvaliteedi seiresüsteemid ei suuda sageli koguda piisavalt teavet, peavad inimesed mudeli koostamiseks sageli ise uurima. Selle tulemusena ei pruugi selle üldine täpsus muutuda. Vastuseks saavad teadlased kasutada tehisintellekti sünteetiliste andmete loomiseks. 

AI suudab toota täpseid kunstlikke andmekogumeid kohandatud vastavalt nende vajadustele. Selle asemel, et tugineda avalikult kättesaadavale teabele, saavad nad täpse üldise ülevaate saamiseks kiiresti oma algoritmi harjutada elulaadse statistika põhjal.  

• hooldus

Õhukvaliteedi seiresüsteemidega töötavad insenerid saavad hoolduseks kasutada tehisintellekti. Kuigi see meetod ei käsitle otseselt üldist probleemi, aitab see siiski lahendusele kaasa. Ennustava analüüsi võimendamine, a masinõppe mudelit saab täpselt projekteerida kui seade vajab hooldust. Kuna need on sisuliselt andmekogumisüksused, on sellel lähenemisviisil ümmargused eelised. 

Kas AI rakendamisel on takistusi?

AI-l on rakendamisel mõned olulised takistused, peamiselt andmete eraldatuse tõttu. Keskkonnainstitutsioonid sageli tegelevad oma uurimistööga iseseisvalt, mis tähendab, et nad ei jaga leide ega statistikat. Selle praktika tulemuseks on andmehoidlad, kus väärtuslik teave asub väikestes, ligipääsmatutes taskutes. 

Tehisintellekt võiks prognoosida õhukvaliteedi taset täpselt juba olemasoleva ajaloo-, asukoha-, liiklus- ja ilmastatistika põhjal. Probleem on aga selles, et kõik istub praegu silohoidlates. See teabe eraldamise nähtus võib edusamme tagasi lükata, kuna mudelid on tõhusad ainult siis, kui neil on treenimiseks kvaliteetsed andmekogumid.

Kas AI kasutamine õhusaaste vähendamiseks on riskantne?

Kuigi tehisintellekt on ideaalne lahendus õhusaaste vastu, on sellel mõningaid riske. See võib treenida ebatäpsete andmete põhjal, mis mõjutab selle toimivust. Samuti ei suuda teadlased sageli operatsiooniprobleemide diagnoosimisel selle loogikat järgida.

AI sageli kogeb musta kasti probleem sügavate närvivõrkudega uskumatult märgatav — üks levinumaid alarühmi, mida inimesed õhusaaste vastu võitlemiseks kasutavad. Kuna selliste mudelite loogikat on peaaegu võimatu jälgida, riskivad teadlased ja insenerid ebatäpse toimimisega. 

Mis juhtub, kui treeningandmetes on valearvestusi või nende aluseks olevaid eelarvamusi? Musta kasti probleem suurendab võimalust, et sellised asjad jäävad varjatuks. Lisaks muudab see rutiinse ja planeerimata hoolduse keeruliseks, kuna võib olla raske kindlaks teha, kust probleemid pärinevad.

Miks kasutada tehisintellekti muu tehnoloogia asemel?

Vaatamata oma puudustele on AI endiselt ideaalne valik muu kaasaegse tehnoloogia ees. Näiteks asjade Interneti (IoT) seadmete laialt levinud installiprotsess võtaks aega, oleks uskumatult kulukas ja kahjustaks tõenäoliselt keskkonda. Lisaks pole need peaaegu sama tõhusad.

Kuigi asjade interneti andurid on kulutõhusad, nende täpsus langeb rutiinselt ilmastikuhäirete, vooluringiprobleemide ja saasteainete segunemise tõttu. Tehisintellekt võib halva ilma korral tõhusalt edasi töötada ja tuvastada väiksemaid variatsioone, kui see on võimas või piisavalt treenitud. 

Kas AI-l on selles valdkonnas potentsiaali?

Kuigi ulatuslikul tehisintellekti kasutamisel õhukvaliteedi seires on mitmeid takistusi, võib see olla valdkonna jaoks siiski revolutsiooniline. Selle prognoosimis- ja analüüsivõimalused on ainulaadsed, mistõttu on see üks ainsatest kasutatavatest tehnoloogiatest. Lisaks muudavad selle kasutusmugavus ja praktilisus selle ligipääsetavaks, mis on oluline, kui enamik pingutusi on eraldatud. 

See ei pruugi olla ideaalne lahendus, kuid see on üks parimaid olemasolevaid. Seadmete moderniseerimine toob kasu ainult teadlastele ja kogu elanikkonnale, seega võib selle integreerimine isegi vajalik olla. Pealegi, 99% inimestest kogu maailmas hingake sisse õhku, milles on teatud määral ohtlikke saasteaineid – kiire lahendus on ülioluline.

AI abil hingake paremini

Kuna õhusaaste on nii oluline ja laialt levinud probleem, vajab see tõhusat lahendust. AI on selle stsenaariumi puhul ideaalne valik, arvestades, et see võib töötada iseseisvalt ja suure täpsusega. Lõppkokkuvõttes võib selle ulatuslik kasutamine tuua kasu kogu maailmale. 

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Autod/elektrisõidukid, Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
• ChartPrime. Tõsta oma kauplemismängu ChartPrime'iga kõrgemale. Juurdepääs siia.
• BlockOffsets. Keskkonnakompensatsiooni omandi ajakohastamine. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://www.aiiottalk.com/ai-and-the-air-we-breathed/