مدیریت آب و انرژی با هوش مصنوعی

به گزارش مجله خبری نگار/ایران: بخش‌هایی از کاربرد‌های هوش‌مصنوعی در حوزه محیط‌زیست شامل پیش‌بینی تغییرات آب و هوا، کنترل آلودگی هوا و آب، مدیریت پسماند، مدیریت آب، حفاظت از تنوع‌زیستی و کاهش تغییرات اقلیمی است. با توسعه روزافزون تکنولوژی‌های هوش‌مصنوعی، مدل‌ها و الگوریتم‌های پیشرفته‌تری برای تحلیل داده‌های محیطی و پیش‌بینی تغییرات زیستی فراهم می‌آید

معاون آموزش و مشارکت‌های مردمی سازمان حفاظت محیط‌زیست

در حال‌حاضر، هوش‌مصنوعی را می‌توان به‌عنوان بازیگر کلیدی تحول دیجیتال در بسیاری از صنایع در نظر گرفت. پیش‌بینی‌های صورت‌گرفته نشان می‌دهد که توسعه کاربرد‌های هوش‌مصنوعی باعث رشد اقتصادی دنیا در سال ۲۰۳۰ به بیش از ۱۵ تریلیون دلار خواهد شد. سهم هر یک از کشور‌ها با توجه به میزان توسعه‌یافتگی آن‌ها در این رشد متفاوت بوده، به‌طوری که برای کشور‌های پیشرو، چون چین و امریکا بین ۱۸ تا ۲۱ درصد و برای کشور‌هایی با اقتصاد ضعیف بین ۴ تا ۸ درصد خواهد بود.

در بخش سرمایه‌گذاری نیز امریکا، چین، انگلستان و کانادا سالانه بیشترین سرمایه‌گذاری را در توسعه هوش مصنوعی داشته‌اند. کمیسیون اروپا نیز برای توسعه هوش‌مصنوعی طی سال‌های ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۷ بودجه بیش از ۲ میلیارد یورویی لحاظ کرده است که همه این موارد نشان‌دهنده رشد روزافزون و اهمیت بی‌بدیل هوش‌مصنوعی در دنیا است.

امروزه هوش‌مصنوعی، زندگی بیشتر انسان‌ها را تحت تأثیر قرار داده و در آینده‌ای نه‌چندان دور، بسیاری از امور در کشور‌های پیشرفته توسط سامانه‌های هوشمند خودکار و بدون دخالت انسان انجام می‌گیرند.

مطالعات جدید نشان می‌دهد که هوش‌مصنوعی در حوزه محیط‌زیست نقش مهمی را ایفا می‌کند و در آینده، بهره‌گیری از هوش‌مصنوعی می‌تواند به حفاظت از محیط‌زیست کمک زیادی کند. اینکه چگونه هوش‌مصنوعی می‌تواند برای حفاظت از محیط‌زیست کارآمدتر شود، تاکنون موضوع بسیاری از تحقیقات و توسعه‌های پیش رو بوده است. بخش‌هایی از کاربرد‌های هوش‌مصنوعی در حوزه محیط‌زیست شامل پیش‌بینی تغییرات آب و هوا، کنترل آلودگی هوا و آب، مدیریت پسماند، مدیریت آب، حفاظت از تنوع‌زیستی و کاهش تغییرات اقلیمی است. با توسعه روزافزون تکنولوژی‌های هوش‌مصنوعی، مدل‌ها و الگوریتم‌های پیشرفته‌تری برای تحلیل داده‌های محیطی و پیش‌بینی تغییرات زیستی فراهم می‌آید.

در حوزه آب و هوا، یکی از نقاط مهم در کاربرد هوش‌مصنوعی در محیط زیست، استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده توسط حس‌گر‌ها و دستگاه‌های مختلف است.

این داده‌ها، از جمله اطلاعات محیطی مانند دما، فشار هوا، آلاینده‌ها و نظایر آن، می‌توانند تحت تجزیه و تحلیل‌های هوش‌مصنوعی قرار گرفته و منجربه پیش‌بینی‌های دقیق‌تر شامل: پیش‌بینی غلظت آلاینده‌های هوا، پیش‌بینی کیفیت هوا، طبقه‌بندی انواع باران، پیش‌بینی بارش در ایستگاه‌های مختلف، پیش‌بینی شدت باران و پیش‌بینی تغییرات آب و هوایی خواهد بود که نهایتاً منجربه تصمیم‌گیری‌های بهتر برای مدیریت محیط‌زیست می‌شود.

مواردی همچون طبقه‌بندی گونه‌های جانوری، طبقه‌بندی گیاهان، طبقه‌بندی پوشش زمین، پیش‌بینی تأثیر فعالیت‌های انسانی بر تغییر پوشش گیاهی، پیش‌بینی پوشش گیاهی پس از تغییر اقلیم، نمونه‌هایی از کاربرد هوش‌مصنوعی در بوم‌شناسی گیاهان و جانوران خواهد بود.

همچنین، کاربرد هوش‌مصنوعی در مدیریت حیات‌وحش می‌تواند به شناسایی الگو‌ها و رفتار‌های حیوانات کمک کرده و ما را در جلوگیری از انقراض گونه‌ها و حفظ تنوع زیستی یاری کند. به‌عنوان مثال، از الگوریتم‌های هوش‌مصنوعی برای شناسایی و ردگیری حرکت‌ها و مهاجرت‌های پرندگان یا حیوانات مهاجم در مناطق محیط‌زیستی استفاده می‌شود.

در مدیریت خاک، برای طبقه‌بندی تناسب خاک، تخمین دمای خاک در اعماق مختلف، پیش‌بینی نوع خاک، پیش‌بینی شوری خاک و همچنین، استفاده از هوش‌مصنوعی در مدیریت پسماند، پیش‌بینی تولید زباله جامد شهری، بازیافت هوشمند زباله، مواردی از کاربرد هوش‌مصنوعی در مدیریت پسماند است که می‌تواند کمک کند تا فرایند‌های بازیافت و دوراندازی پسماند‌ها بهبود یابد و منابع طبیعی حفظ شوند.

همچنین تشخیص زودهنگام آتش‌سوزی نیز یکی از نمونه‌های کاربرد هوش‌مصنوعی در حفاظت از اکوسیستم خواهد بود.

در حوزه مدیریت آب، هوش‌مصنوعی نیز در پیش‌بینی میزان و کیفیت آب، مدیریت کانال‌ها و استفاده بهینه از منابع آبی کاربرد دارد. این ابزار‌ها می‌توانند به دولت‌ها و سازمان‌های مربوطه کمک کنند تا سیاست‌های مؤثر و پایدار برای حفظ منابع آبی اتخاذ کنند.

براساس تحلیل و ارزیابی صورت‌گرفته توسط پژوهشگاه ارتباطات و فناوری اطلاعات، ۱۴ شرکت فعال ایرانی در زمینه کاربرد هوش‌مصنوعی در حوزه محیط‌زیست شناسایی شده‌اند که تمرکز آن‌ها عمدتاً روی توسعه محصولات مبتنی بر کاربرد‌های هوش‌مصنوعی در رابطه با آب و هوا و مدیریت آب و انرژی است. در این شرکت‌ها، اغلب میزان استفاده از هوش‌مصنوعی اندک است. به عبارتی دیگر، محصولاتی را که تاکنون در شرکت‌های داخلی ارائه شده‌اند می‌توان به‌عنوان برنامه‌های کاربردی ابتدایی در نظر گرفت که هنوز جای زیادی برای پیشرفت و استفاده از روش‌های هوش‌مصنوعی دارند.

ظهور هوش‌مصنوعی می‌تواند راه را برای پیگیری اهداف توسعه‌ای و حفاظت از محیط‌زیست هموار کند. فناوری‌ها و الگوریتم‌های هوش‌مصنوعی برای نظارت بر سطح آلودگی، کاهش مصرف انرژی و درک بهتر اثرات تغییرات آب و هوایی در حال توسعه هستند.

دولت‌ها در سراسر جهان، چه در سطح محلی و چه در سطح مرکزی، در برنامه و استراتژی نقشه راه خود برای حفاظت از محیط‌زیست از هوش مصنوعی استقبال می‌کنند. استفاده از فناوری‌های هوش‌مصنوعی و اینترنت اشیا با هم می‌توانند به افزایش پایداری محیطی کمک کنند؛ بنابراین لازم است در جهت آگاهی‌رسانی درخصوص زمینه‌هایی که هنوز در کشور ما جای بهره‌وری از هوش‌مصنوعی در حوزه محیط‌زیست وجود دارد و نیز کمک به شناخت روند این جریان و آشنایی با روش‌های پرکاربرد در جهت تسریع پیشرفت در این حوزه گام‌های بزرگی برداشت.

باتوجه به پتانسیل بالای هوش‌مصنوعی، کشور ما نیز باید برنامه‌هایی را برای استفاده بهینه از این تکنولوژی برای حفظ محیط‌زیست ایجاد کند. همچنین آموزش و آگاهی عمومی در خصوص کاربرد‌های هوش‌مصنوعی در محیط‌زیست نقش مهمی در پذیرش و استفاده از این تکنولوژی به‌منظور حفظ محیط‌زیست دارد.

درک پتانسیل هوش‌مصنوعی به‌منظور اطلاع از پایداری محیط‌زیستی و چالش‌های اجتماعی، کلید پیشرفت در جهت دستیابی به هدف توسعه در رقابت تنگاتنگ با تغییرات محیطی خواهد بود.