هوش مصنوعی و هوایی که تنفس کردیم

هوش مصنوعی و هوایی که تنفس کردیم

تمبر زمان: 16 اوت 2023، 1:48 بعد از ظهر
هوش مصنوعی و هوایی که تنفس کردیم، هوش داده پلاتو بلاک چین. جستجوی عمودی Ai.

هوش مصنوعی (AI) این شانس را دارد که تلاش های زیست محیطی را در برابر آلودگی هوا متحول کند. کاربردهای منحصربه‌فرد آن، آن را از سایر فناوری‌های کنونی متمایز می‌کند و با وجود برخی موانع اجرایی، آن را به یک انتخاب ایده‌آل تبدیل می‌کند.

آلودگی هوا چگونه بر ما تأثیر می گذارد؟

آلودگی هوا به دلیل اثرات نامطلوب زیست محیطی و سلامتی موضوع مهمی است. بسیاری از مردم در مناطقی زندگی می کنند که مشکلات کیفی مداوم دارند. از جولای 2023، آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده شناسایی کرده است 15 شهرستان از سطح آلاینده ایمن فراتر رفته اند، نزدیک به 21 میلیون نفر را تحت تأثیر قرار داده است.

با این حال، آلاینده‌ها ممکن است افراد بیشتری را نسبت به آنچه که اکثر ارقام عمومی نشان می‌دهند، تحت تأثیر قرار دهند. در سال 2023، شورای دفاع از منابع طبیعی داده های EPA را تجزیه و تحلیل کرد و به این نتیجه رسید 8 میلیون آمریکایی دیگر سطوح خطرناک آلودگی هوا را تنها از دوده استنشاق کنید.

چرا ما به یک راه حل جدید نیاز داریم؟

اکثر مردم بدون اینکه متوجه باشند آلاینده ها و آلاینده ها را استنشاق می کنند. در حقیقت، 90 درصد جمعیت جهان هوا را با سطوح آلودگی فراتر از دستورالعمل های سازمان بهداشت جهانی تنفس می کند. این آمار نگران‌کننده است، با توجه به اینکه قرار گرفتن در معرض حتی کوتاه‌مدت نیز می‌تواند اثرات نامطلوب پایداری برای سلامتی داشته باشد.

در حالی که ممکن است اجتناب از آلاینده های قابل مشاهده مانند مه دود یا دوده امکان پذیر باشد، اکثر آنها - مانند دی اکسید کربن یا اکسید نیتروژن - برای چشم انسان نامرئی هستند. مردم برای شناسایی، اندازه گیری و مدیریت این موضوع برای بهبود سلامت خود به کمک فن آوری نیاز دارند.

فناوری کنونی به سادگی نمی تواند آنطور که دنیا به آن نیاز دارد عمل کند. به عنوان مثال، دفتر پاسخگویی دولت ایالات متحده متوجه شد که سیستم نظارت بر کیفیت هوای این کشور غیر استاندارد است. آی تی داده های مرتبط کافی را ارائه نمی دهد برای محققان یا عموم مردم به طور موثر استفاده شود.

اکثر مردم خواهان یک راه حل تکنولوژیکی بلند مدت هستند که قادر به جمع آوری، ذخیره و عمل بر روی داده های به روز آلودگی هوا باشد. به طور معمول، نصب چنین دستگاه هایی پرهزینه و چالش برانگیز است. با این حال، هوش مصنوعی می‌تواند این نیازها را برطرف کند و محدودیت‌های مشابهی ندارد.

آیا هوش مصنوعی می تواند به خلاص شدن از شر آلودگی هوا کمک کند؟

هوش مصنوعی می تواند به مردم در سراسر جهان کمک کند تا از شر آلودگی هوا خلاص شوند. این مدل‌ها بر اساس داده‌ها و تجزیه و تحلیل هوشمند، عواملی حیاتی در هنگام مواجهه با چنین مشکل گسترده‌ای رشد می‌کنند. این فقط یک راه حل بالقوه نیست - محققان و مهندسان در سراسر جهان به طور جداگانه مدل هایی را به عنوان اثبات مفهوم توسعه داده اند. 

برای مثال، مهندسان دانشگاه کرنل هوش مصنوعی را توسعه دادند قادر به اندازه گیری دقیق PM2.5 است - ذرات ریز آلودگی کوچکتر از عرض یک موی انسان - در مناطق شهری. در حالی که فناوری قبلی سنگین، حجیم و پیچیده بود، این مدل ساده و در دسترس است.

هوش مصنوعی چگونه می تواند آلودگی هوا را کاهش دهد؟

هوش مصنوعی می تواند سطوح آلاینده را برای کاهش آلودگی هوا شناسایی، اندازه گیری و مدیریت کند. علاوه بر این، می‌تواند به تحقیقات و تلاش‌های تعمیر و نگهداری برای پشتیبانی از فناوری فعلی کمک کند.

AI می تواند شناسایی دقیق منابع آلودگی هوا، به سازمان های دولتی محیط زیست اجازه می دهد تا با اقدامات مهار سریع واکنش نشان دهند. از آنجایی که این فناوری می تواند به طور مداوم با اطلاعات جدید سازگار شود و به سرعت یاد بگیرد، می تواند به تغییرات جزئی در زمان واقعی واکنش نشان دهد. 

در صورت افزایش ناگهانی آلاینده ها یا ظاهر شدن مداوم در مناطق خاص، می تواند به طرف های مربوطه هشدار دهد. به عنوان مثال، می‌گویند یک شهر کوچک در نزدیکی یک کارخانه تولیدی علیرغم کمبود بزرگراه یا جمعیت زیاد، مرتباً از سطح کیفیت هوای ایمن فراتر می‌رفت. هنگامی که هوش مصنوعی مقامات را به عنوان محتمل ترین مقصر به کارخانه هدایت می کند، آنها می توانند سیاست های آلودگی هوا را برای محافظت از سلامت مردم محلی اجرا کنند.

  • اندازه گیری

از آنجایی که سطح آلودگی هوا به طور کلی ثابت است مگر اینکه یک رویداد استثنایی اتفاق بیفتد، هوش مصنوعی می‌تواند به راحتی آمارهای تاریخی و فعلی را برای پیش‌بینی تغییرات آینده آموزش دهد. می تواند به سرعت مجموعه داده های عظیم را برای رسیدن به نتایج دقیق تفسیر کند. 

به روز رسانی در زمان واقعی اندازه گیری آلاینده ها برای ایمنی عمومی مفید خواهد بود. با این رویکرد، مقامات می توانند به جمعیت خاصی از کاهش قریب الوقوع کیفیت هوا هشدار دهند و سلامت آنها را بهبود بخشند. علاوه بر این، به آنها زمان بیشتری می دهد تا برای حفاظت بهتر از محیط زیست اقدام کنند.

  • مدیریت

اکثر محققان هنگام مدیریت آلودگی هوا با هوش مصنوعی از شبکه های عصبی عمیق استفاده می کنند. با توجه به آنها تعجبی ندارد بالاترین نرخ عملکرد را دارند خارج از هر زیر مجموعه دیگری از آنجایی که آنها مانند مغز انسان عمل می کنند، می توانند راه حل هایی را برای کاهش سطوح آلاینده شناسایی و اولویت بندی کنند.

از آنجایی که سیستم‌های پایش کیفیت هوا اغلب در جمع‌آوری اطلاعات کافی شکست می‌خورند، مردم اغلب مجبورند تحقیقات خود را برای ساختن یک مدل انجام دهند. در نتیجه، دقت کلی آن ممکن است تحت تأثیر قرار نگیرد. در پاسخ، محققان می توانند از هوش مصنوعی برای ایجاد داده های مصنوعی استفاده کنند. 

AI می تواند مجموعه داده های مصنوعی دقیقی تولید کند بر اساس نیازهای آنها سفارشی شده است. به جای تکیه بر اطلاعات در دسترس عموم، آنها می توانند به سرعت الگوریتم خود را بر روی آمارهای مشابه آموزش دهند تا یک نمای کلی دقیق به دست آورند.  

  • تعمیر و نگهداری

مهندسانی که روی سیستم های نظارت بر کیفیت هوا کار می کنند می توانند از هوش مصنوعی برای تعمیر و نگهداری استفاده کنند. در حالی که این روش به طور مستقیم به مشکل کلی نمی پردازد، اما همچنان به راه حل کمک می کند. استفاده از تجزیه و تحلیل پیش بینی کننده، الف مدل یادگیری ماشینی می تواند به طور دقیق برنامه ریزی کند زمانی که تجهیزات نیاز به سرویس دارند. از آنجایی که آنها اساساً واحدهای جمع آوری داده هستند، این رویکرد دارای مزایای دایره ای است. 

آیا موانعی برای پیاده سازی هوش مصنوعی وجود دارد؟

هوش مصنوعی با موانع مهمی برای پیاده سازی مواجه است که عمدتاً به دلیل جداسازی داده ها است. موسسات زیست محیطی اغلب تحقیقات خود را مستقل انجام می دهند، به این معنی که آنها یافته ها یا آمار را به اشتراک نمی گذارند. این عمل منجر به سیلوهای داده می شود، جایی که اطلاعات ارزشمند در جیب های کوچک و غیرقابل دسترس قرار می گیرند. 

هوش مصنوعی می‌تواند سطح کیفیت هوا را دقیقاً با آمار تاریخی، موقعیت مکانی، ترافیک و آب‌وهوای موجود پیش‌بینی کند. با این حال، مشکل این است که همه چیز در حال حاضر در سیلوها قرار دارد. این پدیده جداسازی اطلاعات می‌تواند پیشرفت را به عقب برگرداند، زیرا مدل‌ها تنها زمانی مؤثر هستند که مجموعه داده‌های باکیفیتی برای آموزش داشته باشند.

آیا استفاده از هوش مصنوعی برای کاهش آلودگی هوا خطرناک است؟

اگرچه هوش مصنوعی یک راه حل ایده آل برای آلودگی هوا است، اما خطراتی دارد. ممکن است بر روی داده های نادرست آموزش ببیند و بر عملکرد آن تأثیر بگذارد. همچنین محققان اغلب نمی توانند از منطق آن برای تشخیص مسائل عملیاتی پیروی کنند.

مشکل جعبه سیاه که AI اغلب تجربه می کند این است با شبکه های عصبی عمیق بسیار قابل توجه است - یکی از رایج ترین زیرمجموعه هایی که مردم برای مبارزه با آلودگی هوا از آن استفاده می کنند. از آنجایی که ردیابی منطق چنین مدل هایی تقریبا غیرممکن است، محققان و مهندسان در معرض خطر عملکرد نادرست هستند. 

چه اتفاقی می‌افتد وقتی داده‌های آموزشی دارای محاسبات اشتباه یا سوگیری اساسی باشد؟ مشکل جعبه سیاه احتمال پنهان ماندن چنین چیزهایی را افزایش می دهد. علاوه بر این، تعمیر و نگهداری روتین و برنامه ریزی نشده را چالش برانگیز می کند زیرا تعیین منشأ مشکلات می تواند دشوار باشد.

چرا از هوش مصنوعی نسبت به سایر فناوری ها استفاده کنیم؟

علیرغم ایراداتی که دارد، هوش مصنوعی همچنان انتخاب ایده آلی نسبت به سایر فناوری های مدرن است. به عنوان مثال، یک فرآیند نصب گسترده برای دستگاه های اینترنت اشیا (IoT) زمان می برد، بسیار گران است و احتمالاً به محیط زیست آسیب می رساند. علاوه بر این، آنها تقریباً به همان اندازه مؤثر نیستند.

اگرچه حسگرهای اینترنت اشیا مقرون به صرفه هستند، دقت آنها به طور معمول کاهش می یابد به دلیل تداخل آب و هوا، مسائل مدار و اختلاط آلاینده ها. اگر هوش مصنوعی قوی باشد یا آموزش کافی داشته باشد، می‌تواند در هوای بد به کارایی خود ادامه دهد و تغییرات جزئی را شناسایی کند. 

آیا هوش مصنوعی در این زمینه پتانسیل دارد؟

در حالی که موانع متعددی برای استفاده گسترده از هوش مصنوعی در نظارت بر کیفیت هوا وجود دارد، هنوز هم می تواند برای این حوزه انقلابی باشد. قابلیت های پیش بینی و تحلیل آن منحصر به فرد است و آن را به یکی از تنها فناوری های قابل اجرا تبدیل می کند. بعلاوه، سهولت استفاده و عملی بودن آن، آن را در دسترس می‌سازد، که زمانی ضروری است که بیشتر تلاش‌ها منزوی باشند. 

ممکن است راه حل کاملی نباشد، اما یکی از بهترین های موجود است. نوسازی تجهیزات تنها به نفع محققان و عموم مردم خواهد بود، بنابراین ممکن است ادغام آن حتی ضروری باشد. گذشته از همه اینها، 99٪ از مردم در سراسر جهان هوا را با سطوحی از آلاینده های خطرناک تنفس کنید - راه حل سریع بسیار مهم است.

با هوش مصنوعی بهتر نفس بکش

از آنجایی که آلودگی هوا یک موضوع مهم و گسترده است، به یک راه حل قدرتمند نیاز دارد. هوش مصنوعی در این سناریو انتخاب ایده آلی است، با توجه به اینکه می تواند مستقل و با دقت زیاد عمل کند. در نهایت، استفاده گسترده از آن می تواند برای کل جهان مفید باشد. 

تمبر زمان:

بیشتر از فناوری AIIOT