يكتشف الذكاء الاصطناعي البؤر المحلية للتلوث باستخدام صور الأقمار الصناعية

طور علماء من جامعة ديوك أداة ذكاء اصطناعي من شأنها أن تساعد

الباحثون لتحديد مصادر الانبعاثات الخطرة والحد منها. بالإضافة إلى ذلك، سيكون من المفيد دراسة تأثير الانبعاثات على صحة الإنسان في موقع محدد في المدينة.

يهتم مؤلفو أداة الذكاء الاصطناعي الجديدة بشكل خاص باكتشاف مستويات جزيئات PM2.5.

PM2.5 هي جسيمات صلبة حجمها أقل من 2.5 ميكرون. قطرها أصغر بـ 30 مرة من قطر شعرة الإنسان. وتشمل مزيجًا من جزيئات الغبار والرماد والسخام بالإضافة إلى الكبريتات والنترات المعلقة في الهواء. هذه المواد هي التي تسبب تعكر الهواء ، وهو أمر نموذجي لمراكز أكبر المناطق الحضرية.

الجسيمات PM2.5 قادرون على الصعود إلى أعماق الشعب الهوائية والاستقرار في الرئتين. يمكن أن يتسبب استنشاق هذه الجزيئات في تهيج العين أو الأنف أو الحلق أو الرئتين ، فضلاً عن نوبات السعال وسيلان الأنف والاختناق. لكن هذا لا يستنفد خطر تأثيرها. معدل تركيز الجسيمات PM2.5 لمنظمة الصحة العالمية هو 25 ميكروغرام لكل متر مكعب. يمكن أن يؤدي تجاوز هذا الحد إلى تعطيل الأداء الطبيعي للرئتين والتسبب في تطور العديد من الأمراض الخطيرة مثل سرطان الرئة والتهابات الجهاز التنفسي وأمراض القلب والأوعية الدموية.

تم اختيار خوارزمية ذكاء اصطناعي جديدةصور الأقمار الصناعية هذه هي ربع الحجم كنقاط ساخنة محلية (أعلى) وبقع باردة (أسفل) لتلوث الهواء في بكين. الائتمان: Tongshu Zheng ، جامعة ديوك.

عبء الأمراض العالمي لعام 2020تشير التقارير إلى أن 90٪ من سكان العالم يعيشون في مناطق تشكل فيها مادة PM2.5 خطرة على الصحة. في الوقت نفسه ، لا توجد في معظم المدن محطات مراقبة جوية أرضية بسبب التكلفة العالية.

علاوة على ذلك ، فهم يعطون فكرة عامة فقط.حول ظروف تلوث الهواء في منطقة معينة ، ولكن بالنسبة لسكان مناطق مختلفة من المدينة ، فإن هذه البيانات غير مجدية. لحل المشكلة ، ابتكر العلماء أداة لقياس PM2.5 في نطاق 300 متر (كتلة المدينة).

حددت خوارزمية ذكاء اصطناعي جديدة العديد من النقاط الساخنة والبقع الباردة مع تلوث الهواء في دلهي. الائتمان: كلية التمريض بجامعة ديوك.

استخدام بيانات الأقمار الصناعية ومؤشرات الطقس وقام باحثو التعلم الآلي بتدريب خوارزمية للعثور تلقائيًا على النقاط الساخنة والباردة لتلوث الهواء. استخدم المطورون تقنية التعلم المتبقي. تقوم الخوارزمية أولاً بتقدير مستويات PM2.5 باستخدام بيانات الطقس فقط. ثم يقوم بقياس الفرق بين هذه التقديرات ومستويات الجسيمات الفعلية. ونتيجة لذلك، تتعلم الخوارزمية كيفية استخدام صور الأقمار الصناعية لتحسين التوقعات.

قراءة المزيد

أصبح من الواضح لماذا يطلق العلماء على الكواكب الخطأ المناسبة للحياة

تم إنشاء أول خريطة دقيقة للعالم. ما هو الخطأ مع أي شخص آخر؟

إنهم يدعمون الكون: كيف تعمل القوى الأساسية الأربعة للطبيعة