AI și aerul pe care l-am respirat

Inteligența artificială (IA) are șansa de a revoluționa eforturile de mediu împotriva poluării aerului. Aplicațiile sale unice îl deosebesc de alte tehnologii actuale, făcându-l o alegere ideală în ciuda unor obstacole de implementare.

Cum ne afectează poluarea aerului?

Poluarea aerului este o problemă importantă, deoarece are efecte negative asupra mediului și sănătății. Mulți oameni trăiesc în zone cu probleme de calitate continuă. Începând cu iulie 2023, Agenția pentru Protecția Mediului din SUA a identificat 15 județe care depășesc nivelurile sigure ale poluanților, care afectează aproape 21 de milioane de oameni.

Cu toate acestea, poluanții pot afecta mai mulți oameni decât arată majoritatea cifrelor publice. În 2023, Consiliul de Apărare a Resurselor Naturale a analizat datele EPA, constatând încă 8 milioane de americani inhalați niveluri periculoase de poluare a aerului numai din funingine.

De ce avem nevoie de o soluție nouă?

Majoritatea oamenilor inhalează poluanți și contaminanți fără să-și dea seama. De fapt, 90% din populația globală respiră aer cu niveluri de poluare care depășesc recomandările Organizației Mondiale a Sănătății. Această statistică este îngrijorătoare, având în vedere că chiar și expunerea pe termen scurt poate avea efecte adverse de durată asupra sănătății.

În timp ce evitarea poluanților vizibili precum smogul sau funinginea poate fi posibilă, majoritatea - cum ar fi dioxidul de carbon sau oxidul de azot - sunt invizibili pentru ochiul uman. Oamenii au nevoie de ajutor tehnologic pentru a detecta, măsura și gestiona această problemă pentru a-și îmbunătăți sănătatea.

Tehnologia actuală pur și simplu nu poate funcționa așa cum are nevoie lumea. De exemplu, Oficiul de Responsabilitate Guvernamentală din SUA a descoperit că sistemul de monitorizare a calității aerului din țară este substandard. Aceasta nu oferă suficiente date relevante pentru ca cercetătorii sau publicul să le folosească eficient.

Majoritatea oamenilor doresc o soluție tehnologică pe termen lung capabilă să colecteze, să stocheze și să acționeze asupra datelor actualizate privind poluarea aerului. De obicei, astfel de dispozitive ar fi costisitoare și dificil de instalat. Cu toate acestea, AI poate răspunde acestor nevoi și nu are aceleași limitări.

Poate AI să scape de poluarea aerului?

AI poate ajuta oamenii din întreaga lume să scape de poluarea aerului. Aceste modele prosperă pe baza datelor și a analizei inteligente, factori cruciali atunci când se confruntă cu o problemă atât de răspândită. Nu este doar o soluție potențială – cercetătorii și inginerii din întreaga lume au dezvoltat separat modele ca dovadă de concept. 

De exemplu, inginerii de la Universitatea Cornell au dezvoltat AI capabil să măsoare cu precizie PM2.5 — particule fine de poluare mai mici decât lățimea unui păr uman — în zonele urbane. În timp ce tehnologia anterioară era grea, voluminoasă și complexă, acest model este simplu și accesibil.

Cum poate AI să reducă poluarea aerului?

AI poate detecta, măsura și gestiona nivelurile de poluanți pentru a reduce poluarea aerului. În plus, poate ajuta eforturile de cercetare și întreținere pentru a susține tehnologia actuală.

AI poate identifica cu exactitate sursele de poluare a aerului, permițând agențiilor guvernamentale de mediu să răspundă rapid cu măsuri de izolare. Deoarece această tehnologie se poate adapta în mod constant la informații noi și poate învăța rapid, poate reacționa la schimbări minore în timp real. 

Poate alerta părțile relevante dacă poluanții cresc brusc sau apar în mod constant în anumite zone. De exemplu, să presupunem că un oraș mic din apropierea unei fabrici de producție a depășit în mod regulat nivelurile sigure de calitate a aerului, în ciuda lipsei de autostrăzi sau a populației mari. Odată ce AI direcționează oficialii către fabrică ca fiind cel mai probabil vinovat, aceștia ar putea implementa politici de poluare a aerului pentru a proteja sănătatea localnicilor.

• Măsurare

Deoarece nivelurile de poluare a aerului sunt în general consistente, cu excepția cazului în care are loc un eveniment excepțional, AI se poate antrena cu ușurință pe statisticile istorice și actuale pentru a prognoza schimbările viitoare. Poate interpreta rapid seturi masive de date pentru a ajunge la concluzii precise. 

Actualizările în timp real ale măsurătorilor poluanților ar fi benefice pentru siguranța publică. Cu această abordare, oficialii ar putea avertiza anumite populații despre scăderile iminente ale calității aerului, îmbunătățindu-le sănătatea. În plus, le oferă mai mult timp pentru a lua măsuri pentru a proteja mai bine mediul.

• Management

Majoritatea cercetătorilor folosesc rețele neuronale profunde atunci când gestionează poluarea aerului cu AI. Nu este o surpriză, având în vedere ei au cea mai mare rată de performanță din orice alt subset. Deoarece funcționează ca creierul uman, ei pot identifica și prioritiza soluții pentru a reduce nivelurile de poluanți.

Deoarece sistemele de monitorizare a calității aerului nu reușesc adesea să colecteze suficiente informații, oamenii trebuie adesea să facă propriile cercetări pentru a construi un model. Ca urmare, precizia sa generală poate să nu fie afectată. Ca răspuns, cercetătorii pot utiliza AI pentru a crea date sintetice. 

AI poate produce seturi de date artificiale precise personalizate la nevoile lor. În loc să se bazeze pe informațiile disponibile publicului, aceștia își pot antrena rapid algoritmul pe statistici realiste pentru a obține o imagine generală precisă.  

• Întreținere

Inginerii care lucrează la sistemele de monitorizare a calității aerului pot folosi AI pentru întreținere. Deși această metodă nu abordează în mod direct problema generală, ea contribuie totuși la soluție. Utilizarea analizei predictive, a modelul de învățare automată poate proiecta cu precizie când echipamentul va avea nevoie de service. Deoarece sunt în esență unități de colectare a datelor, această abordare are beneficii circulare. 

Există obstacole în calea implementării AI?

AI se confruntă cu unele obstacole semnificative în calea implementării, în principal din cauza izolării datelor. Instituțiile de mediu se ocupă adesea de cercetarea lor în mod independent, adică nu împărtășesc constatări sau statistici. Această practică are ca rezultat silozuri de date, în care informațiile valoroase se află în buzunare mici, inaccesibile. 

AI ar putea prognoza nivelurile de calitate a aerului exact cu statistici istorice, locație, trafic și vreme existente deja. Cu toate acestea, problema este că în prezent totul sta în siloz. Acest fenomen de izolare a informațiilor ar putea întârzia progresul, deoarece modelele sunt eficiente doar atunci când au seturi de date de calitate pe care să se antreneze.

Utilizarea AI pentru a reduce poluarea aerului este riscantă?

Deși AI este o soluție ideală pentru poluarea aerului, are unele riscuri. Se poate antrena pe date inexacte, afectându-i performanța. De asemenea, de multe ori, cercetătorii nu pot urma logica acesteia pentru a diagnostica problemele operaționale.

Problema cutiei negre pe care o întâmpină adesea AI este incredibil de vizibil cu rețelele neuronale profunde — unul dintre cele mai frecvente subseturi pe care oamenii le folosesc pentru a combate poluarea aerului. Deoarece este aproape imposibil de urmărit logica unor astfel de modele, cercetătorii și inginerii riscă funcționarea incorectă. 

Ce se întâmplă atunci când datele de antrenament au calcule greșite sau părtiniri subiacente? Problema cutiei negre crește șansa ca astfel de lucruri să rămână ascunse. În plus, face întreținerea de rutină și neplanificată dificilă, deoarece poate fi dificil să se determine de unde apar problemele.

De ce să folosiți AI în detrimentul altor tehnologii?

În ciuda dezavantajelor sale, AI este încă alegerea ideală față de alte tehnologii moderne. De exemplu, un proces de instalare pe scară largă pentru dispozitivele Internet of Things (IoT) ar dura mult timp, ar fi incredibil de costisitor și ar putea dăuna mediului. Pe lângă asta, nu sunt nici pe departe la fel de eficiente.

Chiar dacă senzorii IoT sunt rentabili, precizia lor scade în mod obișnuit din cauza interferențelor meteorologice, a problemelor de circuite și a amestecului de poluanți. AI poate continua să funcționeze eficient pe vreme rea și să identifice variații minore dacă este puternic sau are suficient antrenament. 

Are AI potențial în acest domeniu?

Deși există multiple obstacole în calea utilizării extensive a IA în monitorizarea calității aerului, aceasta ar putea fi totuși revoluționară pentru domeniu. Capacitățile sale de predicție și analiză sunt unice, ceea ce o face una dintre singurele tehnologii aplicabile. În plus, ușurința în utilizare și caracterul practic îl fac accesibil, ceea ce este esențial atunci când majoritatea eforturilor sunt izolate. 

Poate că nu este soluția perfectă, dar este printre cele mai bune existente. Modernizarea echipamentelor va aduce beneficii doar cercetătorilor și populației în general, așa că integrarea acestuia poate fi chiar necesară. La urma urmelor, 99% din oamenii din întreaga lume respirați aer cu un anumit nivel de poluanți periculoși - o soluție rapidă este crucială.

Respirați mai bine cu AI

Deoarece poluarea aerului este o problemă atât de importantă și larg răspândită, are nevoie de o soluție puternică. AI este alegerea ideală în acest scenariu, având în vedere că poate funcționa independent și cu mare precizie. În cele din urmă, utilizarea sa pe scară largă ar putea beneficia întreaga lume. 

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• PlatoESG. Automobile/VE-uri, carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
• PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
• ChartPrime. Crește-ți jocul de tranzacționare cu ChartPrime. Accesați Aici.
• BlockOffsets. Modernizarea proprietății de compensare a mediului. Accesați Aici.
• Sursa: https://www.aiiottalk.com/ai-and-the-air-we-breathed/