Pamiętacie czasy sprzed pandemii, kiedy smog był realnym problemem? Prędzej czy później przypomnimy sobie o nim znowu. Wtedy przyda się algorytm do jego przewidywania
Przez koronawirusa stanęły firmy i fabryki, ludzie pracują z domu, więc z ulic zniknęły korki – wszystko to poskutkowało nagłą poprawą jakości powietrza w wielu krajach (informowała o tym m.in. Europejska Agencja Kosmiczna, która śledzi zanieczyszczenia za pomocą satelitów unijnego programu Copernicus). Należy jednak przypuszczać, że kiedy uporamy się z zagrożeniem ze strony COVID-19, problem wróci, być może ze zdwojoną siłą.
Jednym z najniebezpieczniejszych składników zanieczyszczonego powietrza są cząstki pyłu zawieszonego PM2,5, czyli o średnicy mniejszej niż 2,5 mikrometra. Są groźne dla życia, bo ich rozmiar pozwala przedostać się bezpośrednio do krwiobiegu. Osłabiają czynność płuc, przyczyniają się do powstawania nowotworów, chorób serca, nasilenia astmy.
Według WHO zanieczyszczone powietrze jest co roku przyczyną śmierci nawet 4,2 miliona ludzi na całym świecie.
Naukowcy z Uniwersytetu Loughborough w Wielkiej Brytanii postanowili zmierzyć się z tym problemem. Stworzyli system, który jest w stanie przewidzieć poziom cząsteczek PM2,5 w powietrzu z wyprzedzeniem wahającym się od godziny do kilku godzin. Wydaje się, że to niewiele, ale ta wiedza pozwoliłaby władzom miast na ostrzeżenie mieszkańców, a tym na odpowiednie przygotowanie się do sytuacji, np. wzięcie z domu maseczki czy odwołanie planów wymagających przebywania na zewnątrz.
Adres filmu na Youtube: https://youtu.be/6DWBhp-oKOI
Źródło: European Space Agency, ESA / YouTube
Jako pole swoich doświadczeń eksperci wybrali Chiny. Tamtejsze miasta mają ogromny problem ze smogiem. Badacze wykorzystali dane historyczne z sensorów badających zanieczyszczenie powietrza w Pekinie.
Wyuczyli nimi model uczenia maszynowego. Stworzony na tej podstawie system zostanie teraz przetestowany w innej chińskiej metropolii – Shenzhen. Czujniki pyłu zawieszonego rozmieszczone w całym mieście będą badać jego poziomy i pomogą przewidzieć zwiększone zanieczyszczenie.
Prof. Qinggang Meng i dr Baihua Li, którzy prowadzą projekt na UL, informują, że ich system podaje przewidywany poziom PM2,5 w powietrzu oraz margines błędu, który model dopuszcza w danej chwili.
Co ważniejsze – algorytm może pomóc w zidentyfikowaniu i zrozumieniu czynników, które wpływają na wzrost obecności cząstek PM2,5 w powietrzu, co z kolei może prowadzić do stworzenia przepisów prowadzących do faktycznego polepszenia jakości powietrza w miastach.
WHO: Zanieczyszczone powietrze jest co roku przyczyną śmierci nawet 7 milionów ludzi na całym świecie
Jak donosi strona The Engineer, system zaprojektowany w Loughborough jest częścią większego projektu ufundowanego przez Newton Fund. Współpracują przy nim także firma Satoshi Systems Ltd, Instytuty Zaawansowanych Technologii w Shenzhen i firma EEG Smart Intelligent Technology.
Celem projektu jest zintegrowanie stworzonego w Loughborough modelu przewidującego poziomy PM2,5 z internetową platformą, z której mogłyby korzystać podmioty zajmujące się handlem kwotami emisji dwutlenku węgla i pomagać tworzyć strategie zarządzania emisją.
Uczeni wierzą, że w ten sposób będą współtworzyć system, który będzie zachęcał miasta do ograniczenia emisji szkodliwych substancji do atmosfery.
Nad podobnymi rozwiązaniami pracuje się na całym świecie. W Niemczech na przykład działa stworzona przez Siemensa inteligentna platforma prognozująca zanieczyszczenie powietrza nawet z trzydniowym wyprzedzeniem.
Ostatnio pisaliśmy też o polskim start-upie Clouds on Mars, który będzie przygotowywał raporty, a także prognozy smogowe dla Krakowa i Warszawy z 5-dniowym wyprzedzeniem.