ИИ на службе у экологии: интересные кейсы из мировой практики

Наш telegram-канал Ресайкл недавно писал о том, что турецкие ученые создали спутниковую сенсорную систему на основе искусственного интеллекта, способную обнаружить пожар на начальной стадии. ForestGuard - это система датчиков, которые крепятся к деревьям и с помощью множества параметров отслеживают изменения в воздухе, а также способны различать типы выбросов. Особенность системы в том, что она относительно дешевая, эффективная и точная, а в основе ее – искусственный интеллект.

Мы решили собрать самые интересные разработки в области ИИ, которые касаются экологии.

Контроль за мусорными полигонами

Российский экологический оператор (РЭО) работает над нейросетью, которая будет следить за мусорными полигонами. Полученные данные будут служить основой для прогнозов работы объектов. Кроме наполняемости объектов, нейросеть будет следить за тлением и возгоранием на полигоне, отсутствием весового контроля, обводных каналов, ограждения, птицами и другими нарушениями. Разработку нейросети планируют завершить к началу второго квартала 2024 года.

Определение качества воздуха

Сотрудники Томского государственного университета вместе с коллегами из Франции создали приложение для анализа загрязняющих веществ в воздухе. Разработчики научили нейросеть с помощью машинного обучения распознавать молекулы химических соединений, загрязняющих атмосферу. Распознаются летучие компоненты с помощью терагерцовой спектроскопии высокого разрешения. Приложение способно определять широкий спектр химических соединений, вредных для здоровья человека. 

Предотвращение пожаров и выявление незаконных рубок

В дополнение к существующей спутниковой системе мониторинга термических очагов сейчас внедряется система раннего мониторинга лесных пожаров. Она представляет собой комплекс видеокамер и серверов, устанавливаемых на высотных сооружениях. Изображения обрабатывает нейросеть, и система отправляет диспетчеру координаты предположительного места возгорания. Сегодня это один из эффективных инструментов по предотвращению пожаров.

Кроме того, с помощью нейросетей специалисты научились определять и незаконные рубки. В Рослесхозе обещают, что к 2025 году с помощью ИИ по всей стране будут отслеживать перемещение заготовленной древесины и наказывать нелегалов. 

Мониторинг водных объектов

Компания «СМИС Эксперт» разработала комплексную систему автоматизированного мониторинга водных объектов, включающих водохозяйственные системы, гидротехнические сооружения, акватории и бассейны. Мониторинг проводится по физическим, химическим, гидробиологическим и гидрометрическим параметрам с применением высокоточных измерительных приборов и специального ПО.

С помощью ИИ есть возможность определять состав, качество и чистоту воды, выявлять русловые процессы, скорость течения рек, уровень воды, ледовые образования и глубинные промерзания, состояние общей водной экосистемы, прогнозировать береговую эрозию.

Спасение редких видов от исчезновения

Самое важное в такой работе – данные о численности видов, их ареал обитания, наличие или отсутствие кормовой базы. Так, Yandex Cloud и студенты Школы анализа данных разработали систему, которая отслеживает численность ирбисов. Ее уже используют на базе нацпарка «Сайлюгемский» в Республике Алтай. Нейросеть распознает десять видов животных на изображениях и видео с фотоловушек, затем сортирует опознанных животных по определенным типам. Специалисты обучили модель на массиве из 40 тыс. фото и видео. На следующем этапе нейросеть научится определять конкретные особи барсов. Технология поможет ученым эффективнее изучать ирбисов в естественной среде. 

Сортировка вторсырья

Экономика замкнутого цикла – то, к чему стремится человечество. И сейчас с помощью ИИ многие страны мира пытаются приблизиться к этой цели.

Российская компания EcoPoint разработала проект по созданию умных пунктов приема вторсырья. С помощью ИИ аппараты сортируют и принимают ПЭТ-бутылки, алюминиевые банки, макулатуру. Нейросети не просто выполняют эту рутинную работу, а определяют тип, качество и количество вторсырья.

Минусы ИИ

Наряду с выгодой от использования нейросетей, некоторые эксперты все же называют ряд негативных сценариев применения ИИ. Ряд специалистов называют основным отрицательным воздействием на экологию ускорение глобальной трансформации климата.

Выбросы CO2, возникающие в результате использования электронных устройств, интернета и вспомогательных систем, составляют порядка 3,7% от общих мировых выбросов парниковых газов. Например, в процессе обучения самый известный чат-бот ChatGPT обрабатывает огромные текстовые базы данных.

«Неправильное использование ИИ-технологий или недостаточное понимание их влияния на окружающую среду может привести к негативным последствиям. Например, автономные системы могут неправильно принимать решения, что может повредить экосистемы или ресурсы, — считает операционный директор компании MediaPro Илья Самсонов.

А сегодня в СМИ и telegram-каналах появилась информация, что в Южной Корее робот, с программным обеспечением на основе ИИ, убил человека. Сотрудник робототехнической компании проверял работу аппарата, который перемещал коробки. В тот момент произошел технический сбой. Аппарат схватил человека и прижал к конвейерной ленте, раздавив ему лицо и грудь. Мужчину скончался в больнице. Главная версия произошедшего – поломка машины, которая идентифицировала человека как коробку.