AI e l'aria che respiravamo

AI e l'aria che respiravamo

Timestamp: 16 agosto 2023 1:48
L'intelligenza artificiale e l'aria che respiravamo PlatoBlockchain Data Intelligence. Ricerca verticale. Ai.

L'intelligenza artificiale (AI) ha la possibilità di rivoluzionare gli sforzi ambientali contro l'inquinamento atmosferico. Le sue applicazioni uniche lo distinguono da altre tecnologie attuali, rendendolo una scelta ideale nonostante alcuni ostacoli di implementazione.

In che modo l'inquinamento atmosferico ci influenza?

L'inquinamento atmosferico è un problema significativo perché ha effetti negativi sull'ambiente e sulla salute. Molte persone vivono in aree con continui problemi di qualità. A partire da luglio 2023, la US Environmental Protection Agency ha identificato 15 contee che superano i livelli di sicurezza degli inquinanti, che colpisce quasi 21 milioni di persone.

Tuttavia, gli inquinanti possono colpire più persone di quanto mostri la maggior parte dei numeri pubblici. Nel 2023, il Natural Resources Defense Council ha analizzato i dati dell'EPA, trovando altri 8 milioni di americani inalare livelli pericolosi di inquinamento atmosferico dalla sola fuliggine.

Perché abbiamo bisogno di una nuova soluzione?

La maggior parte delle persone inala sostanze inquinanti e contaminanti senza nemmeno rendersene conto. Infatti, 90% della popolazione globale respira aria con livelli di inquinamento superiori alle linee guida dell'Organizzazione Mondiale della Sanità. Questa statistica è preoccupante, considerando che anche un'esposizione a breve termine può avere effetti negativi sulla salute duraturi.

Sebbene sia possibile evitare inquinanti visibili come smog o fuliggine, la maggior parte, come l'anidride carbonica o l'ossido di azoto, sono invisibili all'occhio umano. Le persone hanno bisogno di aiuto tecnologico per rilevare, misurare e gestire questo problema per migliorare la loro salute.

La tecnologia attuale semplicemente non può funzionare come il mondo ne ha bisogno. Ad esempio, il Government Accountability Office degli Stati Uniti ha scoperto che il sistema di monitoraggio della qualità dell'aria del paese è scadente. Esso non fornisce abbastanza dati pertinenti affinché i ricercatori o il pubblico possano utilizzarli in modo efficace.

La maggior parte delle persone desidera una soluzione tecnologica a lungo termine in grado di raccogliere, archiviare e agire su dati aggiornati sull'inquinamento atmosferico. In genere, tali dispositivi sarebbero costosi e difficili da installare. Tuttavia, l'intelligenza artificiale può soddisfare queste esigenze e non ha le stesse limitazioni.

L'intelligenza artificiale può aiutare a sbarazzarsi dell'inquinamento atmosferico?

L'intelligenza artificiale può aiutare le persone in tutto il mondo a liberarsi dell'inquinamento atmosferico. Questi modelli prosperano su dati e analisi intelligenti, fattori cruciali quando si affronta un problema così diffuso. Non è nemmeno solo una potenziale soluzione: ricercatori e ingegneri di tutto il mondo hanno sviluppato separatamente modelli come prova di concetto. 

Ad esempio, gli ingegneri della Cornell University hanno sviluppato l'intelligenza artificiale in grado di misurare con precisione PM2.5 — particelle fini di inquinamento più piccole della larghezza di un capello umano — nelle aree urbane. Mentre la tecnologia precedente era pesante, ingombrante e complessa, questo modello è semplice e accessibile.

In che modo l'IA può ridurre l'inquinamento atmosferico?

L'intelligenza artificiale può rilevare, misurare e gestire i livelli di inquinanti per ridurre l'inquinamento atmosferico. Inoltre, può aiutare gli sforzi di ricerca e manutenzione per supportare la tecnologia attuale.

Io posso identificare con precisione le fonti di inquinamento atmosferico, consentendo alle agenzie ambientali governative di rispondere rapidamente con misure di contenimento. Poiché questa tecnologia può adattarsi costantemente alle nuove informazioni e apprendere rapidamente, può reagire a piccoli cambiamenti in tempo reale. 

Può allertare le parti interessate se gli inquinanti aumentano improvvisamente o compaiono costantemente in aree particolari. Ad esempio, supponiamo che una piccola città vicino a un impianto di produzione superi regolarmente i livelli di qualità dell'aria sicura nonostante la mancanza di autostrade o una popolazione numerosa. Una volta che AI ​​dirige i funzionari alla fabbrica come il colpevole più probabile, potrebbero implementare politiche di inquinamento atmosferico per proteggere la salute del locale.

  • Misurazione

Poiché i livelli di inquinamento atmosferico sono generalmente coerenti a meno che non si verifichi un evento eccezionale, l'IA può facilmente addestrarsi sulle statistiche storiche e attuali per prevedere i cambiamenti futuri. Può interpretare rapidamente enormi set di dati per giungere a conclusioni precise. 

Gli aggiornamenti in tempo reale delle misurazioni degli inquinanti sarebbero vantaggiosi per la sicurezza pubblica. Con questo approccio, i funzionari potrebbero avvertire popolazioni specifiche di imminenti cali della qualità dell'aria, migliorando la loro salute. Inoltre, dà loro più tempo per agire per proteggere meglio l'ambiente.

  • Management

La maggior parte dei ricercatori utilizza reti neurali profonde per gestire l'inquinamento atmosferico con l'intelligenza artificiale. Non è una sorpresa, considerando loro hanno il più alto tasso di prestazioni fuori da qualsiasi altro sottoinsieme. Dal momento che funzionano come il cervello umano, possono identificare e dare priorità alle soluzioni per ridurre i livelli di inquinanti.

Poiché i sistemi di monitoraggio della qualità dell'aria spesso non riescono a raccogliere informazioni sufficienti, le persone spesso devono fare le proprie ricerche per costruire un modello. Di conseguenza, la sua precisione complessiva potrebbe non essere influenzata. In risposta, i ricercatori possono utilizzare l'intelligenza artificiale per creare dati sintetici. 

AI può produrre set di dati artificiali precisi personalizzati in base alle loro esigenze. Invece di fare affidamento su informazioni pubblicamente disponibili, possono addestrare rapidamente il loro algoritmo su statistiche realistiche per ottenere una panoramica generale accurata.  

  • Assistenza

Gli ingegneri che lavorano sui sistemi di monitoraggio della qualità dell'aria possono utilizzare l'intelligenza artificiale per la manutenzione. Sebbene questo metodo non affronti direttamente il problema generale, contribuisce comunque alla soluzione. Sfruttando l'analisi predittiva, a il modello di apprendimento automatico può proiettare con precisione quando l'apparecchiatura avrà bisogno di assistenza. Poiché sono essenzialmente unità di raccolta dati, questo approccio presenta vantaggi circolari. 

Ci sono ostacoli all'implementazione dell'IA?

L'intelligenza artificiale deve affrontare alcuni ostacoli significativi all'implementazione, principalmente a causa dell'isolamento dei dati. Istituzioni ambientali spesso gestiscono le loro ricerche in modo indipendente, nel senso che non condividono risultati o statistiche. Questa pratica si traduce in silos di dati, in cui informazioni preziose si trovano in piccole tasche inaccessibili. 

L'intelligenza artificiale potrebbe prevedere i livelli di qualità dell'aria con precisione con statistiche storiche, sulla posizione, sul traffico e meteorologiche già esistenti. Tuttavia, il problema è che attualmente tutto si trova in silos. Questo fenomeno di isolamento delle informazioni potrebbe rallentare i progressi poiché i modelli sono efficaci solo quando dispongono di set di dati di qualità su cui addestrarsi.

Usare l'intelligenza artificiale per ridurre l'inquinamento atmosferico è rischioso?

Sebbene l'intelligenza artificiale sia una soluzione ideale per l'inquinamento atmosferico, presenta alcuni rischi. Potrebbe addestrarsi su dati imprecisi, influenzando le sue prestazioni. Inoltre, i ricercatori spesso non possono seguire la sua logica per diagnosticare problemi operativi.

Il problema della scatola nera che l'AI sperimenta spesso è incredibilmente evidente con le reti neurali profonde - uno dei sottoinsiemi più comuni che le persone usano per combattere l'inquinamento atmosferico. Dal momento che è quasi impossibile tracciare la logica di tali modelli, i ricercatori e gli ingegneri rischiano un funzionamento impreciso. 

Cosa succede quando i dati di addestramento presentano calcoli errati o pregiudizi sottostanti? Il problema della scatola nera aumenta la possibilità che tali cose rimangano nascoste. Inoltre, rende impegnativa la manutenzione ordinaria e non pianificata perché può essere difficile determinare l'origine dei problemi.

Perché utilizzare l'intelligenza artificiale rispetto ad altre tecnologie?

Nonostante i suoi svantaggi, l'intelligenza artificiale è ancora la scelta ideale rispetto ad altre tecnologie moderne. Ad esempio, un processo di installazione diffuso per i dispositivi Internet of Things (IoT) richiederebbe anni, sarebbe incredibilmente costoso e probabilmente danneggerebbe l'ambiente. Inoltre, non sono altrettanto efficaci.

Anche se i sensori IoT sono economici, la loro precisione precipita regolarmente a causa di interferenze meteorologiche, problemi di circuiti e miscelazione di sostanze inquinanti. L'intelligenza artificiale può continuare a funzionare in modo efficiente in caso di maltempo e identificare variazioni minori se è potente o ha una formazione sufficiente. 

L'IA ha del potenziale in questo campo?

Sebbene ci siano molti ostacoli all'uso estensivo dell'IA nel monitoraggio della qualità dell'aria, potrebbe comunque essere rivoluzionario per il settore. Le sue capacità di previsione e analisi sono uniche, il che la rende una delle uniche tecnologie applicabili. Inoltre, la sua facilità d'uso e praticità lo rendono accessibile, il che è essenziale quando la maggior parte degli sforzi è isolata. 

Potrebbe non essere la soluzione perfetta, ma è tra le migliori esistenti. La modernizzazione delle attrezzature andrà a beneficio solo dei ricercatori e della popolazione in generale, quindi la sua integrazione potrebbe persino essere necessaria. Dopotutto, 99% di persone in tutto il mondo respirare aria con un certo livello di sostanze inquinanti pericolose: una soluzione rapida è fondamentale.

Respira meglio con l'intelligenza artificiale

Poiché l'inquinamento atmosferico è un problema così significativo e diffuso, necessita di una soluzione efficace. L'intelligenza artificiale è la scelta ideale in questo scenario, considerando che può operare in modo indipendente e con grande precisione. In definitiva, il suo uso estensivo potrebbe giovare al mondo intero. 

Timestamp:

Di più da Tecnologia AIOT