Sztuczna inteligencja wyznacza strefy zanieczyszczenia wód gruntowych dla lepszego monitoringu w USA
WarsawNowe rozwiązanie wykorzystujące sztuczną inteligencję poprawia monitorowanie jakości wód gruntowych. Dzięki temu narzędziu możemy identyfikować tereny o wysokim ryzyku zanieczyszczenia, nawet przy ograniczonej ilości danych. Początkowo technologia ta jest wdrażana w Arizonie i Karolinie Północnej, ale może być dostosowana do innych regionów. Woda gruntowa może zawierać szkodliwe substancje, takie jak arsen i ołów, dlatego jej monitorowanie jest kluczowe. Testowanie jakości wód gruntowych bywa kosztowne i skomplikowane, co sprawia, że to nowe podejście jest niezwykle potrzebne.
Model uczenia maszynowego analizuje ogromny zbiór danych dotyczących jakości wód gruntowych z ostatnich 140 lat. Zawiera to ponad 20 milionów punktów danych obejmujących ponad 50 parametrów jakości wody. Dzięki tym informacjom AI może przewidywać obecność i poziom różnych nieorganicznych zanieczyszczeń, nawet gdy dostępne są tylko nieliczne parametry. Wstępne wyniki pokazują różnicę między aktualnymi danymi a prognozami AI dotyczącymi tego, które miejsca spełniają normy bezpieczeństwa. Na przykład, dane terenowe sugerują, że 75-80% lokalizacji przechodzi testy bezpieczeństwa, ale AI przewiduje, że w rzeczywistości może być bezpiecznych tylko od 15 do 55%.
Model ten wspiera alokację zasobów i skupia się na najbardziej ryzykownych obszarach, uwzględniając następujące czynniki:
Zależności z danymi geologicznymi i środowiskowymi, historyczne wzorce występowania specyficznych zanieczyszczeń, a także pierwiastki korzystne w rolnictwie, lecz szkodliwe w innych kontekstach.
Ta metoda ma na celu wspieranie agencji rządowych i lokalnych władz w przeznaczaniu zasobów na obszary, które tego najbardziej potrzebują, co z kolei sprawia, że testowanie i uzdatnianie wody staje się bardziej efektywne. Dzięki ciągłemu aktualizowaniu modelu o różne dane z całych Stanów Zjednoczonych oraz nową wiedzę o środowisku, badacze dążą do jego stopniowego ulepszania.
Badanie analizuje, w jaki sposób model może śledzić poziomy fosforu, który jest istotny dla rolnictwa, ale jednocześnie może szkodzić środowisku. Głównym celem jest wsparcie zarządzania zużyciem fosforu w różnych ekosystemach. Poprzez udoskonalenie tego narzędzia AI, naukowcy zamierzają poprawić jakość wody na całym świecie, co przyczyni się do lepszego stanu środowiska i zdrowia publicznego. Badacze mają nadzieję, że to doprowadzi do bardziej efektywnego monitorowania nowych zanieczyszczeń.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1021/acs.est.4c05203i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Akhlak U. Mahmood, Minhazul Islam, Alexey V. Gulyuk, Emily Briese, Carmen A. Velasco, Mohit Malu, Naushita Sharma, Andreas Spanias, Yaroslava G. Yingling, Paul Westerhoff. Multiple Data Imputation Methods Advance Risk Analysis and Treatability of Co-occurring Inorganic Chemicals in Groundwater. Environmental Science & Technology, 2024; DOI: 10.1021/acs.est.4c0520314 listopada 2024 · 11:24
Ukraińskie wojska walczą z rosyjską ofensywą, obawy o wsparcie USA
12 listopada 2024 · 09:03
Pandemia obnaża spadek standardów bezpieczeństwa pacjentów, wyniki badań budzą niepokój w USA
Udostępnij ten artykuł