AI detectează focarele locale de poluare folosind imagini din satelit

Oamenii de știință de la Universitatea Duke au dezvoltat un instrument de inteligență artificială care va ajuta

cercetătorilor să identifice și să reducă sursele de emisii periculoase. În plus, va fi util în studierea impactului emisiilor asupra sănătății umane într-o anumită locație din oraș.

Autorii noului instrument AI sunt interesați în mod special de detectarea nivelurilor de particule PM2.5.

PM2.5 sunt particule solide cu dimensiuni mai mici de 2,5 microni. Diametrul lor este de 30 de ori mai mic decât cel al unui păr uman. Acestea includ un amestec de particule de praf, cenușă, funingine și sulfați și nitrați în suspensie în aer. Aceste substanțe provoacă turbiditatea aerului, ceea ce este tipic pentru centrele celor mai mari zone metropolitane.

Particule PM2.5 sunt capabili să urce adânc în căile respiratorii și să se așeze în plămâni. Inhalarea acestor particule poate provoca iritații la nivelul ochilor, nasului, gâtului sau plămânilor, precum și crize de tuse, nas curbat și sufocare. Dar acest lucru nu epuizează pericolul impactului lor. Rata de concentrare a particulelor PM2.5 a Organizației Mondiale a Sănătății este de 25 micrograme pe metru cub. Depășirea acestei limite poate perturba funcționarea normală a plămânilor și poate provoca dezvoltarea multor boli periculoase, cum ar fi cancerul pulmonar, infecțiile tractului respirator și bolile cardiovasculare.

A ales un nou algoritm de inteligență artificialăaceste imagini din satelit sunt de un sfert de mărime ca puncte fierbinți locale (sus) și puncte reci (jos) pentru poluarea aerului din Beijing. Credit: Tongshu Zheng, Universitatea Duke.

Povara globală a bolilor pentru 2020se raportează că 90% din populația lumii trăiește în zone în care PM2.5 este periculos pentru sănătate. În același timp, în majoritatea orașelor nu există stații de monitorizare a aerului la sol din cauza costului ridicat.

Mai mult, ele dau doar o idee generală.despre condițiile de poluare a aerului într-o anumită regiune, dar pentru locuitorii din diferite zone ale orașului, aceste date sunt inutile. Pentru a rezolva problema, oamenii de știință au creat un instrument pentru măsurarea PM2.5 în raza de 300 de metri (bloc urban).

Un nou algoritm de inteligență artificială a identificat mai multe puncte fierbinți și puncte reci cu poluare a aerului în Delhi. Credit: Școala de asistență medicală a Universității Duke.

Folosind date satelitare, indicatoare meteo șiCercetătorii de învățare automată au antrenat un algoritm pentru a găsi automat punctele calde și reci de poluare a aerului. Dezvoltatorii au folosit tehnica învățării reziduale. Algoritmul estimează mai întâi nivelurile de PM2,5 folosind doar date meteorologice. Apoi măsoară diferența dintre aceste estimări și nivelurile reale de particule. Ca rezultat, algoritmul învață să folosească imagini din satelit pentru a îmbunătăți prognozele.

Citeste mai mult

A devenit clar de ce oamenii de știință numesc planetele greșite potrivite vieții

A fost creată prima hartă exactă a lumii. Ce este în neregulă cu toți ceilalți?

Acestea susțin universul: modul în care funcționează cele patru forțe principale ale naturii