Το AI εντοπίζει τοπικές εστίες ρύπανσης χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες

Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Duke ανέπτυξαν ένα εργαλείο τεχνητής νοημοσύνης που θα βοηθήσει

ερευνητές για τον εντοπισμό και τη μείωση των πηγών επικίνδυνων εκπομπών. Επιπλέον, θα είναι χρήσιμο στη μελέτη των επιπτώσεων των εκπομπών στην ανθρώπινη υγεία σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία στην πόλη.

Οι συγγραφείς του νέου εργαλείου AI ενδιαφέρονται ιδιαίτερα για την ανίχνευση επιπέδων σωματιδίων PM2,5.

ΜΜ2.5 είναι στερεά σωματίδια σε μέγεθος μικρότερο από 2,5 μικρά. Η διάμετρος τους είναι 30 φορές μικρότερη από την ανθρώπινη τρίχα. Αυτά περιλαμβάνουν ένα μείγμα σωματιδίων σκόνης, τέφρας, αιθάλης, καθώς και θειικά και νιτρικά άλατα αιωρούμενα στον αέρα. Αυτές οι ουσίες προκαλούν τη θολότητα του αέρα, χαρακτηριστικές για τα κέντρα των μεγαλύτερων μητροπολιτικών περιοχών.

Σωματίδια PM2.5 είναι σε θέση να ανέβουν βαθιά στους αεραγωγούς και να εγκατασταθούν στους πνεύμονες. Η εισπνοή αυτών των σωματιδίων μπορεί να προκαλέσει ερεθισμό στα μάτια, τη μύτη, το λαιμό ή τους πνεύμονες, καθώς και περιόδους βήχα, ρινική καταρροή και πνιγμό. Αυτό όμως δεν εξαντλεί τον κίνδυνο των επιπτώσεών τους. Το ποσοστό συγκέντρωσης σωματιδίων PM2.5 του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας είναι 25 μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο. Η υπέρβαση αυτού του ορίου μπορεί να διαταράξει την κανονική λειτουργία των πνευμόνων και να προκαλέσει την ανάπτυξη πολλών επικίνδυνων ασθενειών όπως καρκίνος του πνεύμονα, λοιμώξεις του αναπνευστικού συστήματος και καρδιαγγειακές παθήσεις.

Επιλέχθηκε νέος αλγόριθμος τεχνητής νοημοσύνηςΑυτές οι δορυφορικές εικόνες είναι τετάρτου μεγέθους ως τοπικά hotspots (πάνω) και δροσερά σημεία (κάτω) για την ατμοσφαιρική ρύπανση του Πεκίνου. Πίστωση: Tongshu Zheng, Πανεπιστήμιο Duke.

Η παγκόσμια επιβάρυνση των ασθενειών για το 2020αναφέρεται ότι το 90% του παγκόσμιου πληθυσμού ζει σε περιοχές όπου το PM2.5 είναι επικίνδυνο για την υγεία. Ταυτόχρονα, στις περισσότερες πόλεις δεν υπάρχουν επίγειοι σταθμοί παρακολούθησης αέρα λόγω του υψηλού κόστους.

Επιπλέον, δίνουν μόνο μια γενική ιδέα.σχετικά με τις συνθήκες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε μια συγκεκριμένη περιοχή, αλλά για κατοίκους διαφορετικών περιοχών της πόλης, αυτά τα δεδομένα είναι άχρηστα. Για την επίλυση του προβλήματος, οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα όργανο για τη μέτρηση του PM2,5 στην εμβέλεια των 300 μέτρων (αστικό μπλοκ).

Ένας νέος αλγόριθμος τεχνητής νοημοσύνης έχει εντοπίσει πολλά καυτά σημεία και δροσερά σημεία με ατμοσφαιρική ρύπανση στο Δελχί. Πίστωση: Duke University School of Nursing.

Χρήση δορυφορικών δεδομένων, δεικτών καιρού καιΕρευνητές μηχανικής μάθησης εκπαίδευσαν έναν αλγόριθμο για να βρίσκει αυτόματα ζεστά και δροσερά σημεία ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Οι προγραμματιστές χρησιμοποίησαν την τεχνική της υπολειπόμενης μάθησης. Ο αλγόριθμος υπολογίζει πρώτα τα επίπεδα PM2,5 χρησιμοποιώντας μόνο δεδομένα καιρού. Στη συνέχεια μετρά τη διαφορά μεταξύ αυτών των εκτιμήσεων και των πραγματικών επιπέδων σωματιδίων. Ως αποτέλεσμα, ο αλγόριθμος μαθαίνει να χρησιμοποιεί δορυφορικές εικόνες για να βελτιώσει τις προβλέψεις.

Διαβάστε περισσότερα

Έγινε σαφές γιατί οι επιστήμονες αποκαλούν λάθος πλανήτες κατάλληλους για τη ζωή

Δημιουργήθηκε ο πρώτος ακριβής χάρτης του κόσμου. Τι συμβαίνει με όλους τους άλλους;

Υποστηρίζουν το σύμπαν: πώς λειτουργούν οι τέσσερις κύριες δυνάμεις της φύσης