آشنایی با فناوری‌های روز برای پیش‌بینی میزان آلودگی هوا

آشنایی با فناوری‌های روز برای پیش‌بینی میزان آلودگی هوا
ایرنا نوشت: تارنمای بی‌بی‌سی انگلیسی گزارش داد: به کارگیری فناوری های روز در پیش بینی میزان آلودگی هوا در نقاط مختلف، نخستین گام در مقابله با این معضل جهانی است.

به گزارش سازمان بهداشت جهانی (WHO) آلودگی هوا سالانه هفت میلیون نفر قربانی گرفته و عامل بروز یک سوم تلفات ناشی از سرطان ریه، سکته و بیماری های قلبی است.
به گفته این سازمان، روزانه بیش از 90 درصد کودکان، هوای آلوده استنشاق می کنند.
تا زمانی که به عامل اصلی آلودگی هوا که همانا استفاده از سوخت های فسیلی است، فائق آییم؛ دستکم می توان اطلاعاتی دقیق در مورد این که کدام مناطق و در چه زمان هایی پرخطرتر هستند، به دست آورد.
برای این منظور می توان از داده های جمع آوری شده توسط ده ها هزار حسگر کنترل کیفیت هوا که توسط الگوریتم های یادگیری ماشین آنالیز می شوند، بهره برد.

** فناوری در خدمت شهروندان لندنی
موسسه «آلن تورینگ» (The Alan Turing Institute) که در حوزه علم داده ها و هوش مصنوعی فعالیت می کند، برنامه ای را طراحی کرده است که می تواند حجم زیادی از داده های زمان- حقیقی به دست آمده از یک هزار و 200 حسگر در امتداد شهر لندن و حومه را مورد بررسی و واکاوی قرار دهد.
این داده ها با سایر اطلاعات موجود در مورد هوا، جریان های ترافیکی، فعالیت های عمرانی و دره های خیابانی (Street Canyons)، ترکیب شده و از تحلیل آن ها برای ساخت الگویی برای پیش بینی این که آلوده ترین بخش های شهر در 48 ساعت آینده کدام مناطق خواهند بود، استفاده می شود. این فناوری همچنین وضعیت مناطق محلی را به طور ساعت به ساعت تخمین می زند.
تئو دامولاس معاون مهندسی داده محور این موسسه می گوید که الگوریتم های این تیم، به عنوان نمونه، قادر خواهد بود تا مسیرهایی را برای دویدن و دوچرخه سواری شناسایی کنند که کمترین میزان آلودگی هوا را دارند.
به گفته وی، «تبدیل داده ها به اطلاعات و دانش، گامی ضروری در مهار آلودگی هوا است.»

**پیش بینی سطح آلاینده اوزون در ژوهانسبورگ
مناطق واقع در جنوب صحرای بزرگ آفریقا با آلودگی شدید هوا که عمدتا ناشی از استفاده از سوخت های آلاینده برای گرم کردن خانه و پخت و پز است، روبه رو هستند. به گزارش سازمان بهداشت جهانی، تمام کودکان زیر پنج سال در این منطقه در معرض سطوح خطرناکی از آلودگی قرار دارند.
گروه زیست محیطی Greenpeace وقتی داده های ماهواره ای در مورد آلودگی هوا در سال گذشته را جمع آوری کرد، دریافت که خاک آفریقای جنوبی میزبان بدترین کانون های آلوده به دی اکسید نیتروژن (NO2) در جهان است. تخمین های بانک جهانی نشان می دهد که آلودگی هوا در آفریقای جنوبی سالانه حدود 20 هزار قربانی می گیرد.
پروژه افق های سبز شرکت IBM که در زمان حاضر به طور آزمایشی در ژوهانسبورگ در حال اجراست، با آنالیز داده های تاریخی و زمان-حقیقی به دست آمده از هزاران منبع، بر سطح آلاینده های مختلفی از جمله اوزون، دی اکسید نیتروژن، سولفور دی اکسید و ذرات معلق، نظارت می کند.
IBM مدعی است که این سامانه پیش بینی فوق دقیقی را از شکل آلودگی هوای شهر در روز آتی، ارائه می دهد.
این بدان معناست که مقامات می توانند از قبل هشدارهای عمومی منتشر کرده و اقدامات اصلاحی ای چون بستن موقت برخی خیابان ها را به کار گیرند. بدین ترتیب، عابران پیاده نیز از این که باید از رفتن به کدام مناطق در چه ساعاتی از روز پرهیز کنند، آگاه خواهند شد.
با وجود این که عوامل بسیاری وجود دارند که می توانند در مدت کوتاهی بر کیفیت و پاکیزگی هوا تاثیر بگذارند، IBM می گوید که فناوری طراحی شده توسط این شرکت در مراحل آزمایشی توانسته میزان آلاینده اوزون در مناطفق مختلف را با دقت میان 63 تا 79 درصد پیش بینی کند.
تیم سازنده این فناوری امید دارد تا در آینده ای نزدیک بتوان با به کارگیری سامانه مذکور، سطح آلودگی هوا را در یک بازه 7 روزه پیش بینی کرد.

** شناسایی کانون های آلودگی به مدد شبکه نظارتی مبتنی بر انرژی خورشیدی
استارتاپ آمریکایی Understory، کار خود را با ساخت ایستگاه های نظارت وابسته به انرژی خورشیدی برای جمع آوری داده در مورد هوا برای بخش بیمه و کشاورزی آغاز کرد و اکنون از این فناوری برای مهار آلودگی هوا استفاده می کند.
شبکه نظارتی 500 ایستگاهی این شرکت، می تواند در عرض یک ثانیه داده های به دست آمده از 125 هزار حسگر را پردازش کرده و ضمن ترکیب آن ها با داده های تاریخی، کانون های آلوده را در مقیاسی 50 متر در 50 متر، شناسایی می کند.
نرم افزار مورد استفاده، تصوری از کیفیت هوای منطقه ارائه می دهد که شامل دما، باد، رطوبت، فشار، میزان بارندگی، اشعه خورشیدی بوده و حتی تردد هواپیماها و ترافیک های محلی را نیز در برمی گیرد.
سامانه Uderstory که در زمان حاضر در ایالت دالاس آمریکا مورد بهره برداری قرار گرفته، بناست تا پایان سال میلادی جاری در 10 ایالت دیگر نیز به کار گرفته شود.
به گفته مدیر اجرایی این استارتاپ، «مسئولان شهری می توانند رفت و آمدهای صبحگاهی را با تغییر الگوهای ترافیکی به شیوه ای که آلودگی ناشی از حجم بالای رفت و آمد را مهار کرده و به همه افراد جامعه اجازه می دهد تا به موقع به محل کار خود برسند، مدیریت کنند.»
هرچند نظارت، کنترل و پیش بینی ممکن است به ما کمک کند تا از خطرناک ترین مه دودها جلوگیری کرده و آن ها را مدیریت کنیم اما ریشه مشکل که همانا سوزاندن سوخت های فسیلی و آزاد شدن آلاینده های ناشی از فرآیندهای صنعتی در هوا است، را از بین نمی برد.
با این وجود همان طور که جنی بیتز از فعالان گروه زیست محیطی دوستان زمین (Friends of the Earth) می گوید، «برای درک درست هوای آلوده و مقابله با آن در هرجایی باید راه های اندازه گیری آلودگی را بهینه سازی کنیم. فناوری هایی همچون هوش مصنوعی اطلاعات بیشتری را در مورد سطح آلودگی در هوایی که نفس می کشیم، در اختیار ما قرار می دهند. اما بهره مندی از اطلاعات خوب تنها شروع کار است. ما باید بر مقابله با منشاء آلودگی هوا تمرکز کنیم تا مانع از آن شویم که (این معضل) سلامت ما را به خطر بیندازد.»