Η τεχνητή νοημοσύνη και ο αέρας που αναπνέαμε

Η τεχνητή νοημοσύνη και ο αέρας που αναπνέαμε

Χρονική σήμανση: 16 Αυγούστου 2023 1:48 μ.μ.
Η τεχνητή νοημοσύνη και ο αέρας που αναπνέαμε η νοημοσύνη δεδομένων PlatoBlockchain. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.

Η τεχνητή νοημοσύνη (AI) έχει την ευκαιρία να φέρει επανάσταση στις περιβαλλοντικές προσπάθειες κατά της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Οι μοναδικές εφαρμογές του το κάνουν να ξεχωρίζει από άλλες τρέχουσες τεχνολογίες, καθιστώντας το ιδανική επιλογή παρά κάποια εμπόδια υλοποίησης.

Πώς μας επηρεάζει η ατμοσφαιρική ρύπανση;

Η ατμοσφαιρική ρύπανση είναι ένα σημαντικό ζήτημα γιατί έχει δυσμενείς επιπτώσεις στο περιβάλλον και στην υγεία. Πολλοί άνθρωποι ζουν σε περιοχές με συνεχή προβλήματα ποιότητας. Από τον Ιούλιο του 2023, η Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των ΗΠΑ εντόπισε 15 κομητείες που υπερβαίνουν ασφαλή επίπεδα ρύπων, επηρεάζοντας σχεδόν 21 εκατομμύρια ανθρώπους.

Ωστόσο, οι ρύποι μπορεί να επηρεάσουν περισσότερους ανθρώπους από ό,τι δείχνουν οι περισσότεροι δημόσιοι αριθμοί. Το 2023, το Συμβούλιο Άμυνας Φυσικών Πόρων ανέλυσε τα δεδομένα της EPA, διαπιστώνοντας επιπλέον 8 εκατομμύρια Αμερικανοί εισπνεύστε επικίνδυνα επίπεδα ατμοσφαιρικής ρύπανσης μόνο από αιθάλη.

Γιατί χρειαζόμαστε μια νέα λύση;

Οι περισσότεροι άνθρωποι εισπνέουν ρύπους και ρύπους χωρίς καν να το συνειδητοποιούν. Στην πραγματικότητα, 90% του παγκόσμιου πληθυσμού αναπνέει αέρα με επίπεδα ρύπανσης που υπερβαίνουν τις οδηγίες του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας. Αυτή η στατιστική είναι ανησυχητική, δεδομένου ότι ακόμη και η βραχυπρόθεσμη έκθεση μπορεί να έχει μόνιμες δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία.

Ενώ μπορεί να είναι δυνατή η αποφυγή ορατών ρύπων όπως η αιθαλομίχλη ή η αιθάλη, οι περισσότεροι - όπως το διοξείδιο του άνθρακα ή το οξείδιο του αζώτου - είναι αόρατοι στο ανθρώπινο μάτι. Οι άνθρωποι χρειάζονται τεχνολογική βοήθεια για τον εντοπισμό, τη μέτρηση και τη διαχείριση αυτού του ζητήματος για τη βελτίωση της υγείας τους.

Η τρέχουσα τεχνολογία απλά δεν μπορεί να αποδώσει όπως τη χρειάζεται ο κόσμος. Για παράδειγμα, το Γραφείο Λογοδοσίας της Κυβέρνησης των ΗΠΑ ανακάλυψε ότι το σύστημα παρακολούθησης της ποιότητας του αέρα της χώρας είναι υποτυπώδες. Το δεν παρέχει αρκετά σχετικά στοιχεία ώστε οι ερευνητές ή το κοινό να χρησιμοποιούν αποτελεσματικά.

Οι περισσότεροι άνθρωποι θέλουν μια μακροπρόθεσμη τεχνολογική λύση ικανή να συλλέγει, να αποθηκεύει και να ενεργεί με βάση τα ενημερωμένα δεδομένα για την ατμοσφαιρική ρύπανση. Τυπικά, τέτοιες συσκευές θα ήταν δαπανηρές και δύσκολες στην εγκατάσταση. Ωστόσο, η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να καλύψει αυτές τις ανάγκες και δεν έχει τους ίδιους περιορισμούς.

Μπορεί το AI να βοηθήσει να απαλλαγούμε από την ατμοσφαιρική ρύπανση;

Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να βοηθήσει τους ανθρώπους σε όλο τον κόσμο να απαλλαγούν από την ατμοσφαιρική ρύπανση. Αυτά τα μοντέλα ευδοκιμούν σε δεδομένα και έξυπνη ανάλυση, κρίσιμους παράγοντες κατά την αντιμετώπιση ενός τόσο διαδεδομένου προβλήματος. Δεν είναι απλώς μια πιθανή λύση — ερευνητές και μηχανικοί σε όλο τον κόσμο έχουν αναπτύξει ξεχωριστά μοντέλα ως απόδειξη της ιδέας. 

Για παράδειγμα, μηχανικοί από το Πανεπιστήμιο Cornell ανέπτυξαν AI ικανό να μετρήσει με ακρίβεια τα PM2.5 — λεπτά σωματίδια ρύπανσης μικρότερα από το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας — σε αστικές περιοχές. Ενώ η προηγούμενη τεχνολογία ήταν βαριά, ογκώδης και περίπλοκη, αυτό το μοντέλο είναι απλό και προσβάσιμο.

Πώς μπορεί η τεχνητή νοημοσύνη να μειώσει την ατμοσφαιρική ρύπανση;

Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να ανιχνεύσει, να μετρήσει και να διαχειριστεί τα επίπεδα ρύπων για τη μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Επιπλέον, μπορεί να βοηθήσει τις προσπάθειες έρευνας και συντήρησης για την υποστήριξη της τρέχουσας τεχνολογίας.

AI μπορεί προσδιορίζει με ακρίβεια τις πηγές ατμοσφαιρικής ρύπανσης, επιτρέποντας στις κυβερνητικές περιβαλλοντικές υπηρεσίες να ανταποκριθούν γρήγορα με μέτρα περιορισμού. Δεδομένου ότι αυτή η τεχνολογία μπορεί να προσαρμόζεται συνεχώς σε νέες πληροφορίες και να μαθαίνει γρήγορα, μπορεί να αντιδρά σε μικρές αλλαγές σε πραγματικό χρόνο. 

Μπορεί να ειδοποιήσει τα ενδιαφερόμενα μέρη εάν οι ρύποι εκτοξευθούν ξαφνικά ή εμφανίζονται συνεχώς σε συγκεκριμένες περιοχές. Για παράδειγμα, ας πούμε ότι μια μικρή πόλη κοντά σε ένα εργοστάσιο παραγωγής υπερέβαινε τακτικά τα επίπεδα ασφαλούς ποιότητας του αέρα παρά την έλλειψη αυτοκινητοδρόμων ή τον μεγάλο πληθυσμό. Μόλις η τεχνητή νοημοσύνη κατευθύνει τους αξιωματούχους στο εργοστάσιο ως τον πιο πιθανό ένοχο, θα μπορούσαν να εφαρμόσουν πολιτικές για την ατμοσφαιρική ρύπανση για την προστασία της υγείας των κατοίκων.

  • Μέτρηση

Δεδομένου ότι τα επίπεδα ατμοσφαιρικής ρύπανσης είναι γενικά σταθερά, εκτός εάν συμβεί κάποιο εξαιρετικό γεγονός, η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί εύκολα να εκπαιδευτεί σε ιστορικά και τρέχοντα στατιστικά στοιχεία για να προβλέψει μελλοντικές αλλαγές. Μπορεί να ερμηνεύσει γρήγορα τεράστια σύνολα δεδομένων για να καταλήξει σε ακριβή συμπεράσματα. 

Οι ενημερώσεις σε πραγματικό χρόνο στις μετρήσεις ρύπων θα ήταν ευεργετικές για τη δημόσια ασφάλεια. Με αυτήν την προσέγγιση, οι αξιωματούχοι θα μπορούσαν να προειδοποιήσουν συγκεκριμένους πληθυσμούς για επικείμενες πτώσεις της ποιότητας του αέρα, βελτιώνοντας την υγεία τους. Επιπλέον, τους δίνει περισσότερο χρόνο να αναλάβουν δράση για την καλύτερη προστασία του περιβάλλοντος.

  • Κοινωνικών Δικτύων

Οι περισσότεροι ερευνητές χρησιμοποιούν βαθιά νευρωνικά δίκτυα όταν διαχειρίζονται την ατμοσφαιρική ρύπανση με τεχνητή νοημοσύνη. Δεν αποτελεί έκπληξη, λαμβάνοντας υπόψη τους έχουν το υψηλότερο ποσοστό απόδοσης από οποιοδήποτε άλλο υποσύνολο. Δεδομένου ότι λειτουργούν όπως ο ανθρώπινος εγκέφαλος, μπορούν να εντοπίσουν και να δώσουν προτεραιότητα σε λύσεις για τη μείωση των επιπέδων ρύπων.

Δεδομένου ότι τα συστήματα παρακολούθησης της ποιότητας του αέρα συχνά αποτυγχάνουν να συλλέξουν αρκετές πληροφορίες, οι άνθρωποι συχνά πρέπει να κάνουν τη δική τους έρευνα για να δημιουργήσουν ένα μοντέλο. Ως αποτέλεσμα, η συνολική ακρίβειά του ενδέχεται να μην επηρεαστεί. Σε απάντηση, οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν την τεχνητή νοημοσύνη για να δημιουργήσουν συνθετικά δεδομένα. 

AI μπορεί να παράγει ακριβή τεχνητά σύνολα δεδομένων προσαρμοσμένα στις ανάγκες τους. Αντί να βασίζονται σε πληροφορίες που είναι διαθέσιμες στο κοινό, μπορούν να εκπαιδεύσουν γρήγορα τον αλγόριθμό τους σε στατιστικά που μοιάζουν με φυσιολογικά δεδομένα για να έχουν μια ακριβή γενική επισκόπηση.  

  • Συντήρηση

Οι μηχανικοί που εργάζονται σε συστήματα παρακολούθησης της ποιότητας του αέρα μπορούν να χρησιμοποιήσουν την τεχνητή νοημοσύνη για συντήρηση. Αν και αυτή η μέθοδος δεν αντιμετωπίζει άμεσα το συνολικό πρόβλημα, εξακολουθεί να συμβάλλει στη λύση. Μόχλευση της προγνωστικής ανάλυσης, α Το μοντέλο μηχανικής μάθησης μπορεί να προβληθεί με ακρίβεια όταν ο εξοπλισμός θα χρειαστεί σέρβις. Δεδομένου ότι είναι ουσιαστικά μονάδες συλλογής δεδομένων, αυτή η προσέγγιση έχει κυκλικά οφέλη. 

Υπάρχουν εμπόδια στην εφαρμογή της τεχνητής νοημοσύνης;

Η τεχνητή νοημοσύνη αντιμετωπίζει ορισμένα σημαντικά εμπόδια στην εφαρμογή, κυρίως λόγω της απομόνωσης δεδομένων. Περιβαλλοντικά ιδρύματα συχνά χειρίζονται την έρευνά τους ανεξάρτητα, που σημαίνει ότι δεν μοιράζονται ευρήματα ή στατιστικά στοιχεία. Αυτή η πρακτική οδηγεί σε σιλό δεδομένων, όπου πολύτιμες πληροφορίες βρίσκονται σε μικρές, απρόσιτες τσέπες. 

Η τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε να προβλέψει τα επίπεδα ποιότητας του αέρα ακριβώς με στατιστικά στοιχεία ιστορικού, τοποθεσίας, κυκλοφορίας και καιρού που ήδη υπάρχουν. Ωστόσο, το πρόβλημα είναι ότι όλα βρίσκονται επί του παρόντος σε σιλό. Αυτό το φαινόμενο απομόνωσης πληροφοριών θα μπορούσε να καθυστερήσει την πρόοδο, καθώς τα μοντέλα είναι αποτελεσματικά μόνο όταν διαθέτουν ποιοτικά σύνολα δεδομένων για εκπαίδευση.

Είναι επικίνδυνη η χρήση τεχνητής νοημοσύνης για τη μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης;

Αν και η τεχνητή νοημοσύνη είναι μια ιδανική λύση για την ατμοσφαιρική ρύπανση, έχει ορισμένους κινδύνους. Μπορεί να εκπαιδεύεται σε ανακριβή δεδομένα, επηρεάζοντας την απόδοσή του. Οι ερευνητές επίσης συχνά δεν μπορούν να ακολουθήσουν τη λογική του για τη διάγνωση λειτουργικών ζητημάτων.

Το πρόβλημα του μαύρου κουτιού που αντιμετωπίζει συχνά η τεχνητή νοημοσύνη είναι απίστευτα αισθητή με βαθιά νευρωνικά δίκτυα — ένα από τα πιο κοινά υποσύνολα που χρησιμοποιούν οι άνθρωποι για την καταπολέμηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Δεδομένου ότι είναι σχεδόν αδύνατο να εντοπιστεί η λογική τέτοιων μοντέλων, οι ερευνητές και οι μηχανικοί κινδυνεύουν με ανακριβή λειτουργία. 

Τι συμβαίνει όταν τα δεδομένα εκπαίδευσης έχουν λανθασμένους υπολογισμούς ή υποκείμενη μεροληψία; Το πρόβλημα του μαύρου κουτιού αυξάνει την πιθανότητα τέτοια πράγματα να παραμείνουν κρυφά. Επιπλέον, καθιστά δύσκολη τη ρουτίνα και την απρογραμμάτιστη συντήρηση, επειδή μπορεί να είναι δύσκολο να προσδιοριστεί από πού προέρχονται τα προβλήματα.

Γιατί να χρησιμοποιήσετε το AI έναντι άλλης τεχνολογίας;

Παρά τα μειονεκτήματά του, η τεχνητή νοημοσύνη εξακολουθεί να είναι η ιδανική επιλογή έναντι άλλων σύγχρονων τεχνολογιών. Για παράδειγμα, μια ευρέως διαδεδομένη διαδικασία εγκατάστασης συσκευών Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT) θα χρειαζόταν χρόνια, θα ήταν απίστευτα δαπανηρή και πιθανόν να βλάψει το περιβάλλον. Επιπλέον, δεν είναι τόσο αποτελεσματικά.

Παρόλο που οι αισθητήρες IoT είναι οικονομικά αποδοτικοί, η ακρίβειά τους πέφτει τακτικά λόγω καιρικών παρεμβολών, προβλημάτων κυκλώματος και ανάμειξης ρύπων. Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να συνεχίσει να λειτουργεί αποτελεσματικά σε κακές καιρικές συνθήκες και να εντοπίσει μικρές παραλλαγές εάν είναι ισχυρό ή έχει αρκετή εκπαίδευση. 

Έχει το AI δυνατότητες σε αυτόν τον τομέα;

Ενώ υπάρχουν πολλά εμπόδια στην εκτεταμένη χρήση AI στην παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα, θα μπορούσε να είναι επαναστατική για τον τομέα. Οι δυνατότητες πρόβλεψης και ανάλυσης του είναι μοναδικές, καθιστώντας το μια από τις μοναδικές τεχνολογίες που μπορούν να εφαρμοστούν. Επιπλέον, η ευκολία χρήσης και η πρακτικότητά του το καθιστούν προσβάσιμο, κάτι που είναι απαραίτητο όταν οι περισσότερες προσπάθειες είναι μεμονωμένες. 

Μπορεί να μην είναι η τέλεια λύση, αλλά είναι από τις καλύτερες που υπάρχουν. Ο εκσυγχρονισμός του εξοπλισμού θα ωφελήσει μόνο τους ερευνητές και τον γενικό πληθυσμό, επομένως η ενσωμάτωσή του μπορεί να είναι ακόμη και απαραίτητη. Παρά όλα αυτά, 99% των ανθρώπων παγκοσμίως αναπνεύστε αέρα με κάποιο επίπεδο επικίνδυνων ρύπων — μια γρήγορη λύση είναι ζωτικής σημασίας.

Αναπνεύστε καλύτερα με AI

Δεδομένου ότι η ατμοσφαιρική ρύπανση είναι ένα τόσο σημαντικό, ευρέως διαδεδομένο ζήτημα, χρειάζεται μια ισχυρή λύση. Το AI είναι η ιδανική επιλογή σε αυτό το σενάριο, δεδομένου ότι μπορεί να λειτουργήσει ανεξάρτητα και με μεγάλη ακρίβεια. Τελικά, η εκτεταμένη χρήση του θα μπορούσε να ωφελήσει ολόκληρο τον κόσμο. 

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Τεχνολογία AIIOT