۱۴ کاربرد اصلی هوش مصنوعی در محیط زیست

حفظ و مدیریت محیط زیست با هوش مصنوعی

معمولاً در محیط زیست ما دو هدف اصلی داریم: حفظ و مدیریت. در هر کدام از این بخش‌های هوش مصنوعی کارایی‌های متفاوت و جذابی ارائه می‌دهد. در بحث حفظ محیط زیست، هوش مصنوعی در موارد متنوعی مانند حفظ پوشش گیاهی، جمع‌آوری زباله‌ها از طبیعت، کمک به حفظ حیوانات و ... کاربرد دارد. در مقوله مدیریت هم کارکردهایی مانند بهینه‌سازی مصرف انرژی، استفاده از ربات‌ها برای ارتباط با حیوانات و ... دارد که در این مقاله به طور مفصل تمامی این کاربردها را به تشریح توضیح خواهیم داد.

با توجه به توانایی‌های هوش مصنوعی پیش‌بینی می‌شود فناوری‌های وابسته به آن تاثیر بسیار زیادی بر دستیابی به محیط زیست بهتر داشته باشند.

۱- پیش‌بینی دقیق‌تر آب و هوا

در آینده نزدیک هوش مصنوعی تغییرات زیادی در پیش‌بینی آب و هوا ایجاد خواهد کرد. وضعیت آب و هوا در صنایع مختلف می‌تواند بسیار تاثیرگذار باشد و صنایعی مانند کشاورزی و حمل ونقل را به شدت تحت تاثیر قرار دهد. به همین دلیل پیش‌بینی آن بسیار مهم و حیاتی است. در حال حاضر پیش‌بینی وضع هوا با بررسی نمودارها، نقشه‌های هوایی و داده‌ها انجام می‌گیرد. برای این کار از کامپیوترهایی با سرعت بسیار بالا استفاده می‌شود اما هنوز دقت کافی را ندارند. هوش مصنوعی و یادگیری عمیق با الگوهای مختص به پیش‌بینی هوا می‌تواند با دقت بالا برای شما کار هواشناسی را انجام دهد. این الگوها به مرور زمان با یادگیری شرایط متفاوت می‌تواند تبدیل به بهترین پیش‌بینی کننده وضعیت هوا شود.

این الگوها و روش‌ها در ایران هم قابل راه‌اندازی و اجرا هستند. در صورتی که نیاز به مشاوره در این زمینه داشتید حتماً فرم مشاوره را پر کنید.

شرکت IBM در حال حاضر با استفاده از هوش مصنوعی توانسته دقت پیش‌بینی‌های خود را تا ۳۰ درصد افزایش دهد که به احتمال زیاد این دقت در سال‌های آینده بیشتر خواهد شد.

۲- پیشرفت خودروهای خودران و برقی

آلودگی‌های خودروهای بنزینی باعث رشد روزافزون خودروهای برقی شده است. از طرفی الگوهای غلط رانندگی و مسیریابی موجب آلودگی هرچه بیشتر هوا و محیط زیست می‌شود. به همین دلیل هوش مصنوعی در این تغییر بنیادین بسیار موثر و کارا خواهد بود. خودروی جدید و پیشرفته‌ای در حال حاضر وجود ندارد که از امکانات هوش مصنوعی استفاده نکند. یکی از مهمترین آن‌ها استفاده از فناوری پردازش تصویر برای هدایت خودکار خودرو است. از طرفی با الگوی درست رانندگی و مسیریابی‌های دقیق که به کمک مسیریاب‌ها آمده است، آلودگی و ترافیک کمتری در شهرها خواهیم داشت.

۳- سیستم کشاورزی و غذایی هوشمند (کاهش هدررفت مواد غذایی و آب)

در حال حاضر سیستم‌های کشاورزی بهره‌وری بسیار پایینی دارند. ما در موارد مختلفی نیاز داریم تا میزان هدررفت، بیماری‌ها و مشکلات محصولات را کاهش دهیم. تمامی این موارد در حال حاضر به کمک هوش مصنوعی انجام می‌شود. جمع‌آوری خودکار داده‌ها، بهینه‌سازی دقیق میزان آب مورد نیاز محصول، تشخیص زودهنگام بیماری‌ها، کاهش استفاده از آفات کش‌ها و ... توسط الگوریتم‌های مختلفی از هوش مصنوعی به طور کامل قابل اجراست. برای اطلاعات بیشتر در مورد کشاورزی مقاله مربوط به آن را مطالعه کنید.

۴- حفظ پوشش گیاهی هوشمند

یکی از مهمترین بخش‌های محیط زیست، پوشش‌های گیاهی موجود در سطح آن است که به دلایل مختلفی در برخی نقاط در حال از بین رفتن است. بسیاری از تصاویر ماهواره‌ای می‌تواند تمامی بخش‌های زمین را بررسی دقیق بکند. هوش مصنوعی با ایجاد پردازش روی این تصاویر می‌تواند به شما در محافظت دقیق از این پوشش‌ها کمک کند. شما می‌توانید به صورت دقیق متوجه تغییراتی که نسبت به قبل در تصاویر وجود دارد را تحلیل کنید و برای هر بخشی راه‌حل مربوط به خود را اتخاذ کنید.

در بسیاری از اوقات مسئولین متوجه تغییرات در پوشش‌های گیاهی می‌شوند اما به دلیل به روز نبودن و در لحظه نبودن اطلاعات، امکان ممانعت از نابودی پوشش‌های گیاهی منطقه وجود نخواهد داشت.

۵- استفاده از ربات‌ها برای خارج کردن زباله‌ها از طبیعت و دریاها

در دنیا سالانه ۲ میلیادر تن زباله جامد ایجاد می‌شود که از این مقدار ۳۳درصد به شیوه‌ی ایمنی از نظر محیط زیستی مدیریت نمی‌شوند. در حال حاضر بسیاری از جنگل‌ها، دریاها، سطح شهرها و سواحل دریاها پر از زباله‌هایی است که نیاز به پاکسازی دارند. هوش مصنوعی می‌تواند برای خارج کردن این زباله‌ها از محیط زیست به کمک ما بیاید. در حال حاضر ربات‌ها با کمک بینایی ماشین و فناوری پردازش تصویر به دقت تمامی طبیعت و دریاها را بررسی کرده و زباله‌ها را از آن خارج کنند.

این زباله‌ها در بسیاری از موارد موجب از بین رفتن حیوانات در طبیعت و دریاها می‌شوند و با خارج کردن آنها می‌توان به محیط زیست کمک شایانی کرد. این ربات‌ها علاوه بر سرعت و دقت بیشتر در زمینه‌ی پاکسازی محیط زیست، می‌توانند بدون وقفه این کار را انجام دهند و محیطی پاکیزه را به ارمغان بیاورند. در حال حاضر نمونه‌های اولیه از این ربات‌ها تولید شده است که توانسته نظر بسیاری از طرفداران محیط زیست را به خود جلب کند.

۶- استفاده از ربات‌ها برای تفکیک زباله‌ها

تفکیک زباله و بازیافت بخش قابل توجهی از آن، جزئی جدایی‌ناپذیر از مدیریت شهری حال حاضر است. یکی از معضلاتی که بسیاری از مدیران شهری با آن روبه رو هستند، تفکیک دقیق زباله‌هاست که تمام تلاش برای تفکیک آن از مبدا صورت گرفته است. اما در بسیاری از موارد این تفکیک انجام نشده یا نیاز به تفکیک بیشتر برای بازیافت وجود دارد. در این وضعیت معمولاً این کار به صورت دستی و توسط افراد انجام می‌شود که علاوه بر دقت پایین، کار به کندی و با حجم بسیار کمی انجام می‌شود.

هوش مصنوعی در این زمینه می‌تواند به کمک ربات‌ها برای تفکیک زباله‌ها بیاید. بینایی ماشین می‌تواند تک تک زباله‌ها را با سرعت بررسی کرده و آنها را به صورت دقیق تفکیک کند. این استفاده چند مزیت مهم مانند سرعت بالاتر، تفکیک دقیق‌تر و زمان نامحدود برای انجام تفکیک دارد. این ربات‌ها با کمک هوش مصنوعی می‌توانند بدون خستگی و با کیفیت یکسان، ۲۴ ساعته این کار را انجام دهند و از این طریق محیط زیست پاکیزه‌تری در اختیار ما قرار بگیرد.

۷- نظارت بر میزان آلودگی در خشکی و دریا

آلودگی‌های مختلفی در خشکی و دریا موجب مشکلات زیادی برای محیط زیست می‌شود. در بسیاری از موارد زباله‌های کارخانه‌ها و تولیدی‌ها به صورت غیر مجاز وارد دریاها می‌شوند یا فعالیت‌هایی موجب ایجاد گازهای سمی در هوای تنفسی ما می‌شوند. یکی از وظایف ما در محیط زیست بررسی دقیق این آلودگی‌ها، جلوگیری از ورود آن به محیط زیست، رفع آن و انجام فرآیندهای لازم برای تاثیر نگرفتن محیط زیست از آن است.

مهمترین مرحله در این نوع آلودگی‌ها نظارت همیشگی و دقیق بر میزان آلودگی‌هاست. این مورد می‌تواند شما را به سرعت از ایجاد آلودگی با خبر کند تا اقدامات بعدی را به سرعت انجام دهید. هوش مصنوعی می‌تواند در اندازه‌گیری لحظه‌ای، بررسی نوع آلودگی‌ها و پیشنهاد رفع سریع آن کمک کند. این عکس‌العمل سریع می‌تواند تا حد زیادی محیط زیست را از خطر آلودگی‌های بزرگ در امان نگه دارد.

۸- پیش‌بینی آتش سوزی در جنگل

یکی از پرخطرترین حادثه‌ها برای جنگل‌ها و پوشش‌های گیاهی آتش سوزی است. با توجه به گرم شدن زمین و تغییرات آب و هوایی در حال حاضر بیشتر با این پدیده روبه رو هستیم. آتش سوزی علاوه بر آسیب جدی به محیط زیست منطقه می‌تواند تا حد زیادی مناطق مختلف را برای گونه‌های مختلف جانوری غیر قابل سکونت کند.

هوش مصنوعی می‌تواند در این بخش با بررسی لحظه‌ای عواملی که باعث آتش سوزی می‌شود مانند رطوبت یا خشکی هوا، هشدار ایجاد این حادثه را بدهد. یکی از مهمترین کاربردهای هوش مصنوعی در محیط زیست جلوگیری از آتش سوزی در جنگل‌هاست. هوش مصنوعی می‌تواند نقاطی که احتمال آتش سوزی دارند را مشخص کند و یک نقشه خطر آتش سوزی برای مناطق مختلف بر اساس زمان ایجاد کند. این کار می‌تواند تا حد زیادی جلوی بروز آتش سوزی را بگیرد. با این کار می‌توان آتش سوزی‌های طبیعی را به صفر نزدیک کرد و دیگر شاهد از بین رفتن جنگل‌ها نباشیم.

در آتش سوزی‌ها با عوامل انسانی هم می‌توان با همین داده‌ها به سرعت متوجه به وجود آمدن آتش سوزی شد و جلوی آن را با سرعت بیشتری گرفت.

۹- بهینه‌سازی هوشمند مصرف انرژی

مصرف انرژی زیاد و بهینه نبودن آن موجب مشکلات زیادی در محیط زیست می‌شود. در حال حاضر تولید انرژی‌ها با افزایش گازهای گلخانه‌ای همراه هستند و باید در مصرف انرژی با دقت عمل کرد. هوش مصنوعی می‌تواند در مراحل مختلف مانند تولید، توزیع و مصرف مشکلات را پیدا کند و مسیر مصرف انرژی را در تمامی مراحل بهینه کند.

هوش مصنوعی با قابلیت تجزیه و تحلیل بالا و سریع می‌تواند تمامی مراحل را رصد کرده و بر اساس این داده‌ها سعی می‌کند راه‌حل‌های لازم برای بهینه‌سازی را ارائه دهد. البته هوش مصنوعی در صنعت انرژی کاربردها بسیار زیادی دارد که در مقاله جداگانه‌ای آن را بررسی کرده‌ایم.

۱۰- استفاده هوشمند از انرژی‌های تجدیدپذیر

استفاده از این انرژی‌ها می‌تواند بسیار به محیط زیست کمک کند و موجب کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای شود اما نحوه‌ی مدیریت آن و اتصال دقیق آن به سیستم توزیع نیاز به یک مدیریت دقیق و پیچیده دارد. معمولاً در روش‌های سنتی تولید انرژی، تولید آن یک خط مشخص است و شما می‌توانید بر اساس ظرفیت تولید برق آن را مدیریت کنید. اما در مورد انرژی‌های تجدیدپذیر تولید بسیار زیاد به شرایط بستگی دارد. در توربین‌های بادی میزان باد در تولید تاثیر گذار است و در پنل‌های خورشیدی هم میزان تابش، آب و هوا و فصل‌ها بسیار تاثیرگذارند. به همین دلیل نیاز به یک مدیریت پیچیده برای توزیع و مصرف دارد. هوش مصنوعی می‌تواند با تجزیه و تحلیل دقیق داده‌ها به طور کامل این فرآیند را مدیریت کند.

۱۱- کمک به حفظ حیوانات

حفظ حیوانات و جلوگیری از انقراض یا کاهش جمعیت آنها یکی از وظایف اصلی مسئولین محیط زیست است. در بسیاری از موارد این حیوانات در طبیعت یا در مناطق حفاظت شده نگهداری می‌شوند. در این مناطق دوربین‌های محیط زیست زیادی وجود دارد که تحرکات حیوانات را رصد می‌کند. بررسی این دوربین‌ها نیاز به نفرات زیادی دارد اما می‌توان با کمک هوش مصنوعی این کار با سرعت و دقت بالاتری انجام داد.

اول از همه محل قرارگیری دوربین‌های جدید می‌تواند به کمک هوش مصنوعی انجام شود. با توجه به حیوانات دیده شده در دوربین‌های حال حاضر هوش مصنوعی می‌تواند مسیرهایی که امکان مشاهده حیوانات بیشتری را دارد مشخص کند تا دوربین‌ها در این مسیر قرار بگیرند. از طرفی می‌تواند با کمک بینایی ماشین و فناوری پردازش تصویر در صورت مشاهده حیوانات مختلف به اپراتورها سیگنال ارسال کند تا دقت بیشتری بر دوربین‌های مدنظر داشته باشند. از طرفی می‌تواند با بررسی چهره و بدن حیوانات، شما را از نظر بعضی از بیماری‌ها آگاه کند.

۱۲- دور نگه‌داشتن حیوانات از مناطق خطرناک مانند جاده‌ها

در بسیاری از مناطق کشور، جاده‌ها در وسط محیط زندگی بسیاری از حیوانات است و همیشه احتمال تصادف خودروها با حیوانات وجود دارد. نقاط مشخصی معمولاً در جاده‌ها وجود دارد که حیوانات مختلف از جاده‌ها عبور می‌کنند. هوش مصنوعی می‌تواند در این بخش‌ها با استفاده از بینایی ماشین و تشخیص حرکت حیوانات خودروها را از عبور حیوان با خبر کند.

این مورد علاوه بر این که موجب کاهش تصادفات با حیوانات می‌شود، باعث حفظ حیوانات با ارزش محیط زیست نیز می‌شود. این تکنولوژی‌ها حتی می‌تواند در بخش‌هایی که امکان عبور حیوانات وجود ندارد و مناطق خطرناکی است، حیوانات را با ارسال سیگنال‌هایی از آن بخش دور کنند. این مورد موجب می‌شود که شما مدیریت دقیق‌تری نسبت به منطقه و محیط زیست داشته باشید.

۱۳- استفاده از ربات‌ها برای ارتباط با حیوانات

بسیاری از محققین به دنبال ارتباط بیشتر و همراهی با حیوانات در نقاط مختلف هستند. هوش مصنوعی می‌تواند به کمک ربات‌ها بیاید تا بتوانند نوع جدید و پیشرفته‌ای از ارتباط با حیوان را به وجود بیاورند. کارهایی مانند همراهی حیوانات خاص و در حال انقراض یا رساندن غذا به آنها می‌تواند توسط این ربات‌ها انجام شود. هوش مصنوعی می‌تواند به کمک بینایی ماشین و تجزیه و تحلیل داده‌ها شما را در این همراهی کمک کنند و اشتباهات را تا حد امکان پایین بیاورند.

این ارتباط می‌تواند به حفظ حیوانات در حال انقراض کمک کند و محققین را از مشکلاتشان بیشتر آگاه کند. این روش می‌تواند در بخش‌های درمانی هم کارساز باشد و بخشی از مراحل درمان حیوانات می‌تواند توسط این ربات‌ها انجام شود تا آسیب کمتری به حیوان یا پزشک معالج برسد.

۱۴- بررسی و پایش لحظه‌ای سلامت حیوانات

سلامت حیوانات و بررسی آن یکی از کارهای دشوار در زمینه کار محیط زیست است. امکان بررسی و پایش تعداد زیادی از حیوانات در آن واحد وجود ندارد و این مورد ممکن است باعث آسیب به حیوانات شود. هوش مصنوعی در این حوزه می‌تواند بسیار به متخصصان کمک کند. هوش مصنوعی با کمک دستگاه‌های متصل به حیوانات مختلف، می‌توان در لحظه وضعیت تعداد زیادی از حیوانات را به دقت بررسی کند و سلامت آن‌ها را گزارش دهد. از طرفی با استفاده از فناوری پردازش تصویر، می‌توان با استفاده از دوربین‌های محیط زیست و تجزیه و تحلیل پوست و چهره حیوانات بیماری‌های آن را تشخیص داد.

نکات نهایی

هوش مصنوعی با استفاده از تکنولوژی‌های متفاوت می‌تواند در ساخت یک محیط زیست و توسعه پایدار کمک کننده باشد و مسیرهای راحت، کم هزینه و در عین حال دقیقی را ارائه دهد. با استفاده از این فناوری‌ها می‌توانیم زمین پاکیزه‌تر و با انواع گونه‌های حیوانی و گیاهی را حفظ و گسترش دهیم. هوش مصنوعی دیدبان می‌تواند در زمینه‌های مختلف شما را در گسترش این راه‌حل‌ها کمک کند. در صورتی که نیاز به این روش‌ها داشتید می‌توانید از طریق فرم مشاوره با ما در تماس باشید.