Быть в потоке: почему искусственный интеллект оптимально подходит для водных ресурсов

На протяжении нескольких десятков лет проблема сохранения водных ресурсов оставалась в центре внимания корпорации Intel

Основные выводы

  • Доступ к безопасной питьевой воде — серьезная проблема для многих населенных пунктов по всему миру

  • Корпорация Intel стремится поддерживать ответственное отношение к окружающей среде и сохранению воды

  • Обнаружение опасных бактерий в водопроводных сетях с помощью искусственного интеллекта

BUILT IN - ARTICLE INTRO SECOND COMPONENT

Пандемия по-разному повлияла на людей по всему миру, и для многих она усугубила существующие проблемы, например нехватку воды. Изменения климата отчетливо ощущаются на примере водных ресурсов и выражаются в виде появления непредвиденных запасов, сильных наводнений, длительного отсутствия осадков, нарушения и истощения водных источников. Более чем для 2 миллиардов людей нехватка пресной воды является главной проблемой, которая приводит к отсутствию продовольственной безопасности, ограничению доступа к чистой воде и антисанитарии1.

«Более чем для 2 миллиардов людей нехватка пресной воды является главной проблемой, которая приводит к отсутствию продовольственной безопасности, ограничению доступа к чистой воде и антисанитарии».

Корпорация Intel стремится поддерживать ответственное отношение к окружающей среде, и на протяжении нескольких десятков лет проблема сохранения водных ресурсов оставалась в центре внимания компании. В 2017 году корпорация Intel поставила цель восстановить 100% своего глобального водопотребления. С тех пор поддерживаемые ею проекты позволили восстановить около 1 миллиарда галлонов воды в местных водосборных бассейнах в США. Для наглядности: этого достаточно для снабжения более 9000 американских домов в течение года. 

В потоке

В настоящее время инициативы корпорации Intel по управлению водными ресурсами позволяют ежегодно восстанавливать 80% используемой ею воды. Остальные 20% расходуются за счет испарения или используются для орошения зеленых насаждений. Для достижения цели вернуть или восстановить 100% глобального водопотребления корпорация Intel оказала финансовую поддержку 24 инициативам по восстановлению водных ресурсов, в том числе и международному проекту в Бенгалуру, Индия.

Водопотребление должно быть не только постоянно пополняемым, но и безопасным. Обычно качество воды измеряется с помощью химических тест-полосок. Однако, как правило, их можно использовать только один раз, и при этом необходимо осуществлять забор проб вручную. Использование системы на базе искусственного интеллекта может быть значительно более экономичным и давать возможность постоянного контроля в режиме реального времени. 

«За последние десятилетия мы наблюдали несколько волн трансформации вычислительных систем, и искусственный интеллект стоит на особом месте», — объясняет Стефан Гилич (Stephan Gillich), директор по выводу на рынок искусственного интеллекта. «Он уже существенно повлиял на ряд исследований и на сферы деятельности предприятий, позволяя сегодня получать полезную информацию и обещая еще большие перспективы в будущем. Сфера управления водными ресурсами является одним из ярких примеров того, насколько эффективно искусственный интеллект способен сделать мир устойчивее и незаметно влиять на каждого из нас. Улучшение и повышение безопасности жизни людей — это главное преимущество искусственного интеллекта».

ИИ в действии

Гилич выделяет вклад одного из инженеров корпорации Intel, который обнаружил эффективную комбинацию искусственного интеллекта с камерами с высоким разрешением для классификации бактерий и подтверждения безопасности водных источников. «Искусственный интеллект позволяет использовать эффективные методы частого тестирования и контроля качества воды в разных местах», — говорит Гилич.

Встречайте Clean Water AI*, инновационное решение, созданное разработчиком Intel Питером Ма (Peter Ma), которое использует сеть глубинного обучения для обнаружения опасных бактерий и вредных частиц в воде. Прототип был разработан в рамках программы Microsoft AI for Good Idea Challenge и использует микроскопические камеры с высоким разрешением для съемки частиц в воде. Модель нейронной сети обучена для выявления опасных частиц для возможности принять соответствующие меры. Все логические выводы искусственного интеллекта выполняются на периферийных устройствах на базе Intel® Movidius™ Neural Computing Stick. Эти устройства Интернета вещей можно устанавливать в источниках воды для контроля качества в режиме реального времени. 

Прототип с открытым исходным кодом, Clean Water AI, стоит менее 500 долларов США, и есть планы по масштабированию производства для снижения стоимости единицы. Следующий шаг — обучить его переводить в цифровое выражение различные типы опасных бактерий. Существует надежда, что со временем его можно будет использовать более широко для выявления и устранения загрязнения воды во всем мире.

Сохранение будущего

Поскольку изменение климата в мире неизбежно, необходимость срочных мер по адаптации и сохранению, поиску непредвиденных запасов и дезинфекции — это лишь одна из основных задач технологии. «Мы видим закономерности повсеместно в окружающей среде, от океанических течений и погодных факторов до миграции животных и тенденций изменения структуры и численности населения. Данные этого типа используются в различных формах, например в виде фотографий или необработанных данных, например динамика температуры за период времени», — объясняет Гилич. 

«Методы искусственного интеллекта, которые предполагают использование высокой вычислительной мощности современных ЦОД, на базе процессоров Intel® Xeon® идеально подходят для анализа этих больших наборов данных и узнавания и объяснения сложных закономерностей, хотя искусственный интеллект автоматически не требует абсолютно нового аппаратного обеспечения. Это важно для понимания того, как меняется климат, и для прогнозирования его влияния на те или иные ресурсы по всему миру. Исследователи используют методы искусственного интеллекта, которые дадут нам толчок к пониманию этих насущных проблем и помогут обеспечить более устойчивое существование на планете сегодня и в будущем».

*Другие наименования и товарные знаки являются собственностью своих законных владельцев

Информация о продукте и производительности

1ООН: Вода и изменение климата: https://www.unwater.org/water-facts/climate-change/