AI và không khí chúng ta hít thở

AI và không khí chúng ta hít thở

Dấu thời gian: 16:2023 PM ngày 1 tháng 48 năm XNUMX
AI và không khí mà chúng ta hít thở PlatoThông tin dữ liệu Blockchain. Tìm kiếm dọc. Ái.

Trí tuệ nhân tạo (AI) có cơ hội cách mạng hóa các nỗ lực môi trường chống ô nhiễm không khí. Các ứng dụng độc đáo của nó khiến nó trở nên khác biệt so với các công nghệ hiện tại khác, khiến nó trở thành một lựa chọn lý tưởng mặc dù có một số trở ngại khi triển khai.

Ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến chúng ta như thế nào?

Ô nhiễm không khí là một vấn đề nghiêm trọng vì nó có tác động xấu đến môi trường và sức khỏe. Nhiều người sống trong các khu vực có vấn đề về chất lượng đang diễn ra. Kể từ tháng 2023 năm XNUMX, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ đã xác định 15 quận vượt mức ô nhiễm an toàn, ảnh hưởng đến gần 21 triệu người.

Tuy nhiên, các chất gây ô nhiễm có thể ảnh hưởng đến nhiều người hơn so với hầu hết các con số công khai. Vào năm 2023, Hội đồng Bảo vệ Tài nguyên Thiên nhiên đã phân tích dữ liệu của EPA, tìm thấy thêm 8 triệu người Mỹ hít phải mức độ ô nhiễm không khí nguy hiểm từ bồ hóng một mình.

Tại sao chúng ta cần một giải pháp mới?

Hầu hết mọi người hít phải chất ô nhiễm và chất gây ô nhiễm mà không hề nhận ra. Trong thực tế, 90% dân số toàn cầu hít thở không khí có mức độ ô nhiễm vượt quá hướng dẫn của Tổ chức Y tế Thế giới. Thống kê này đáng lo ngại, vì ngay cả khi tiếp xúc trong thời gian ngắn cũng có thể gây ra những ảnh hưởng xấu lâu dài đến sức khỏe.

Mặc dù có thể tránh được các chất gây ô nhiễm có thể nhìn thấy như khói hoặc bồ hóng, nhưng hầu hết — như carbon dioxide hoặc nitrogen oxide — đều vô hình đối với mắt người. Mọi người cần sự trợ giúp của công nghệ để phát hiện, đo lường và quản lý vấn đề này nhằm cải thiện sức khỏe của họ.

Công nghệ hiện tại đơn giản là không thể hoạt động như nhu cầu của thế giới. Ví dụ, Văn phòng Trách nhiệm Chính phủ Hoa Kỳ đã phát hiện ra hệ thống giám sát chất lượng không khí của nước này không đạt tiêu chuẩn. Nó không cung cấp đủ dữ liệu liên quan để các nhà nghiên cứu hoặc công chúng sử dụng một cách hiệu quả.

Hầu hết mọi người muốn có một giải pháp công nghệ lâu dài có khả năng thu thập, lưu trữ và hành động dựa trên dữ liệu ô nhiễm không khí cập nhật. Thông thường, các thiết bị như vậy sẽ tốn kém và khó cài đặt. Tuy nhiên, AI có thể giải quyết những nhu cầu này và không có những hạn chế tương tự.

AI có thể giúp loại bỏ ô nhiễm không khí không?

AI có thể giúp mọi người trên khắp thế giới thoát khỏi tình trạng ô nhiễm không khí. Những mô hình này phát triển mạnh dựa trên dữ liệu và phân tích thông minh, những yếu tố quan trọng khi xử lý một vấn đề phổ biến như vậy. Nó không chỉ là một giải pháp tiềm năng — các nhà nghiên cứu và kỹ sư trên toàn cầu đã phát triển riêng các mô hình làm bằng chứng về khái niệm. 

Chẳng hạn, các kỹ sư từ Đại học Cornell đã phát triển AI có khả năng đo chính xác PM2.5 — các hạt ô nhiễm mịn nhỏ hơn chiều rộng của một sợi tóc người — ở các khu vực đô thị. Trong khi công nghệ trước đây nặng nề, cồng kềnh và phức tạp thì mô hình này lại đơn giản và dễ tiếp cận.

Làm thế nào AI có thể giảm ô nhiễm không khí?

AI có thể phát hiện, đo lường và quản lý mức độ ô nhiễm để giảm ô nhiễm không khí. Ngoài ra, nó có thể hỗ trợ các nỗ lực nghiên cứu và bảo trì để hỗ trợ công nghệ hiện tại.

AI có thể xác định chính xác các nguồn gây ô nhiễm không khí, cho phép các cơ quan môi trường của chính phủ phản ứng nhanh chóng bằng các biện pháp ngăn chặn. Vì công nghệ này có thể liên tục thích ứng với thông tin mới và học hỏi nhanh chóng nên nó có thể phản ứng với những thay đổi nhỏ trong thời gian thực. 

Nó có thể cảnh báo cho các bên liên quan nếu các chất ô nhiễm đột ngột tăng đột biến hoặc xuất hiện liên tục ở các khu vực cụ thể. Ví dụ: giả sử một thị trấn nhỏ gần nhà máy sản xuất thường xuyên vượt quá mức chất lượng không khí an toàn mặc dù không có đường cao tốc hoặc dân số đông. Khi AI chỉ đạo các quan chức đến nhà máy là thủ phạm có khả năng nhất, họ có thể thực hiện các chính sách ô nhiễm không khí để bảo vệ sức khỏe của người dân địa phương.

  • Đo lường

Vì mức độ ô nhiễm không khí nói chung là nhất quán trừ khi một sự kiện đặc biệt xảy ra, AI có thể dễ dàng đào tạo dựa trên số liệu thống kê lịch sử và hiện tại để dự báo những thay đổi trong tương lai. Nó có thể diễn giải nhanh chóng các tập dữ liệu khổng lồ để đưa ra kết luận chính xác. 

Cập nhật thời gian thực cho các phép đo chất gây ô nhiễm sẽ có lợi cho an toàn công cộng. Với phương pháp này, các quan chức có thể cảnh báo các nhóm dân số cụ thể về chất lượng không khí sắp giảm, cải thiện sức khỏe của họ. Ngoài ra, nó giúp họ có thêm thời gian để hành động nhằm bảo vệ môi trường tốt hơn.

  • Quản lý

Hầu hết các nhà nghiên cứu sử dụng mạng lưới thần kinh sâu khi quản lý ô nhiễm không khí bằng AI. Không có gì ngạc nhiên, vì họ có tỷ lệ thực hiện cao nhất ra khỏi bất kỳ tập con nào khác. Vì chúng hoạt động giống như bộ não con người nên chúng có thể xác định và ưu tiên các giải pháp để giảm mức độ ô nhiễm.

Do các hệ thống giám sát chất lượng không khí thường không thu thập đủ thông tin nên mọi người thường phải tự nghiên cứu để xây dựng mô hình. Do đó, độ chính xác tổng thể của nó có thể không bị ảnh hưởng. Đáp lại, các nhà nghiên cứu có thể sử dụng AI để tạo dữ liệu tổng hợp. 

AI có thể tạo ra các bộ dữ liệu nhân tạo chính xác tùy chỉnh theo nhu cầu của họ. Thay vì dựa vào thông tin có sẵn công khai, họ có thể nhanh chóng đào tạo thuật toán của mình dựa trên số liệu thống kê giống như cuộc sống để có được cái nhìn tổng quan chính xác.  

  • bảo trì

Các kỹ sư làm việc trên hệ thống giám sát chất lượng không khí có thể sử dụng AI để bảo trì. Mặc dù phương pháp này không trực tiếp giải quyết vấn đề tổng thể, nhưng nó vẫn góp phần vào giải pháp. Tận dụng các phân tích dự đoán, một mô hình học máy có thể chiếu chính xác khi thiết bị cần bảo dưỡng. Vì về cơ bản chúng là các đơn vị thu thập dữ liệu, cách tiếp cận này có lợi ích tuần hoàn. 

Có trở ngại nào đối với việc triển khai AI không?

AI phải đối mặt với một số trở ngại đáng kể khi triển khai, chủ yếu là do sự cô lập dữ liệu. Tổ chức môi trường thường xử lý nghiên cứu của họ một cách độc lập, nghĩa là họ không chia sẻ kết quả hoặc số liệu thống kê. Thực tiễn này dẫn đến các silo dữ liệu, nơi thông tin có giá trị nằm trong các túi nhỏ, không thể truy cập được. 

AI có thể dự đoán chính xác mức chất lượng không khí với các thống kê lịch sử, vị trí, giao thông và thời tiết đã tồn tại. Tuy nhiên, vấn đề là mọi thứ hiện đang nằm trong silo. Hiện tượng cô lập thông tin này có thể làm lùi tiến độ vì các mô hình chỉ hiệu quả khi chúng có bộ dữ liệu chất lượng để huấn luyện.

Sử dụng AI để giảm ô nhiễm không khí có rủi ro không?

Mặc dù AI là một giải pháp lý tưởng cho ô nhiễm không khí, nhưng nó có một số rủi ro. Nó có thể đào tạo trên dữ liệu không chính xác, ảnh hưởng đến hiệu suất của nó. Các nhà nghiên cứu cũng thường không thể theo logic của nó để chẩn đoán các vấn đề vận hành.

Vấn đề hộp đen mà AI thường gặp phải là cực kỳ đáng chú ý với mạng lưới thần kinh sâu - một trong những tập hợp con phổ biến nhất mà mọi người sử dụng để chống ô nhiễm không khí. Vì gần như không thể theo dõi logic của các mô hình như vậy, các nhà nghiên cứu và kỹ sư có nguy cơ hoạt động không chính xác. 

Điều gì xảy ra khi dữ liệu đào tạo có tính toán sai hoặc sai lệch cơ bản? Vấn đề hộp đen làm tăng khả năng những thứ như vậy sẽ bị giấu kín. Ngoài ra, nó làm cho việc bảo trì định kỳ và ngoài kế hoạch trở nên khó khăn vì có thể khó xác định nguồn gốc của vấn đề.

Tại sao nên sử dụng AI thay vì công nghệ khác?

Bất chấp những hạn chế của nó, AI vẫn là sự lựa chọn lý tưởng so với các công nghệ hiện đại khác. Ví dụ: quy trình cài đặt rộng rãi cho các thiết bị Internet of Things (IoT) sẽ mất nhiều thời gian, cực kỳ tốn kém và có khả năng gây hại cho môi trường. Trên hết, chúng gần như không hiệu quả.

Mặc dù các cảm biến IoT có hiệu quả về chi phí, độ chính xác của chúng thường xuyên giảm mạnh do sự can thiệp của thời tiết, các vấn đề về mạch điện và sự pha trộn chất gây ô nhiễm. AI có thể tiếp tục hoạt động hiệu quả trong thời tiết xấu và xác định các biến thể nhỏ nếu nó đủ mạnh hoặc được đào tạo đầy đủ. 

AI có tiềm năng trong lĩnh vực này không?

Mặc dù có nhiều trở ngại đối với việc sử dụng rộng rãi AI trong giám sát chất lượng không khí, nhưng nó vẫn có thể là một cuộc cách mạng cho lĩnh vực này. Khả năng dự đoán và phân tích của nó là duy nhất, khiến nó trở thành một trong những công nghệ duy nhất có thể áp dụng. Thêm vào đó, tính dễ sử dụng và tính thực tế của nó khiến nó dễ tiếp cận, điều này rất cần thiết khi hầu hết các nỗ lực đều bị cô lập. 

Nó có thể không phải là giải pháp hoàn hảo, nhưng nó là một trong những giải pháp tốt nhất hiện có. Việc hiện đại hóa thiết bị sẽ chỉ mang lại lợi ích cho các nhà nghiên cứu và người dân nói chung, vì vậy việc tích hợp thiết bị thậm chí có thể là cần thiết. Rốt cuộc, 99% người trên toàn thế giới hít thở không khí với một số mức độ ô nhiễm nguy hiểm — một giải pháp nhanh chóng là rất quan trọng.

Thở Tốt Hơn Với AI

Vì ô nhiễm không khí là một vấn đề nghiêm trọng và phổ biến nên nó cần một giải pháp mạnh mẽ. AI là lựa chọn lý tưởng trong trường hợp này, vì nó có thể hoạt động độc lập và với độ chính xác cao. Cuối cùng, việc sử dụng rộng rãi của nó có thể mang lại lợi ích cho toàn thế giới. 

Dấu thời gian:

Thêm từ Công nghệ AIIOT