Цифровизация встала на службу экологии

Тема искусственного интеллекта (ИИ) и его влияние на устойчивое развитие обретает все большую актуальность в мире.

В недавно принятой резолюции по ИИ Генассамблеи ООН подчеркивается, что «безопасные, защищенные и надежные системы искусственного интеллекта способны ускорить и стимулировать прогресс в достижении всех 17 целей в области устойчивого развития». Это свидетельствует о том, что внедрение ИИ может стать ключевым фактором в достижении глобальных целей устойчивого развития.

Исследование Центра устойчивого развития Школы управления «Сколково» и компании ТеДо «ESG в цифровом мире: вызовы и возможности» подтверждает важность данной темы для российского рынка. Согласно результатам исследования, 65% респондентов – представителей российского крупного бизнеса, утверждают, что реализация ESG-трансформации бизнеса без использования цифровых решений невозможна. Однако, большинство респондентов выделяют именно искусственный интеллект как технологию с наибольшим потенциалом для достижения целей устойчивого развития. Об этом рассказывает ведущий исследователь Центра Анастасия Опанасенко.

ИИ не только способен оптимизировать процессы и улучшить эффективность бизнеса, но и может значительно повлиять на экологическую и социальную ответственность компаний. Внедрение ИИ в ESG-стратегии предприятий может стать ключевым фактором для создания устойчивой и ответственной бизнес-среды, способствуя достижению глобальных целей устойчивого развития.

Экология, начиная с XIX века, претерпела значительные изменения, став математизированной наукой. Сегодня использование решений искусственного интеллекта в бизнесе для решения экологических и социальных задач имеет ряд ключевых преимуществ. Одним из них является повышение производительности и эффективности бизнес-процессов.

Учитывая актуальность вопросов окружающей среды и социальной ответственности бизнеса, внедрение ИИ-технологий становится необходимостью. Рост инвестиционной привлекательности и ускорение достижения целевых KPI также являются важными факторами, которые подчеркивают ценность использования ИИ в данной области.

Академический наставник магистерской программы «Управление низкоуглеродным развитием» НИУ ВШЭ, Дмитрий Замолодчиков, подчеркивает, что эффективное внедрение ИИ-решений в сфере экологии и социальных задач способствует не только улучшению бизнес-процессов, но и созданию устойчивой и ответственной модели развития.

Экология - это наука, которая изучает взаимодействие между живыми организмами и окружающей средой. Она стала особенно актуальной из-за множества экологических факторов, влияющих на жизнь на планете. Для того чтобы понять и оценить эти воздействия, необходимо было разработать методы и инструменты их анализа.

В этом процессе экология активно использовала математику, включая дифференциальные уравнения, многомерную статистику и компьютерные имитационные модели. Эти методы позволили выявить закономерности в экосистемах и использовать их для разработки стратегий управления окружающей средой.

С появлением искусственного интеллекта, он стал широко применяться в экологии для решения разнообразных задач, от прогнозирования изменений климата до мониторинга биоразнообразия.

Примером успешного использования искусственного интеллекта в экологии может служить дистанционное зондирование, которое позволяет получать данные о состоянии окружающей среды на больших территориях и анализировать их с помощью алгоритмов машинного обучения.

Экосистемы и их популяции могут быть изучены с помощью космических и авиационных снимков, которые предоставляют обширную информацию. Однако для анализа снимков необходимо провести процесс распознавания, то есть классифицировать элементы изображения. В прошлом это делалось вручную, но сейчас применяются методы машинного обучения.

Искусственный интеллект становится все более важным инструментом для обработки огромных объемов данных. Он находит широкое применение в областях охраны окружающей среды и управления природными ресурсами. С развитием возможностей нейронных сетей их использование в экологической сфере будет только увеличиваться, считают в Министерстве природы.

Интеграция искусственного интеллекта в анализ космических и авиационных снимков позволяет значительно ускорить процесс обработки данных и повысить точность результатов. Это открывает новые возможности для более глубокого изучения экосистем и принятия обоснованных решений в области охраны окружающей среды.

Исследование и мониторинг животных в природе – это одна из важнейших задач для сохранения биоразнообразия. В этом контексте, приведем пример использования обработки изображений для анализа данных фотоловушек в особо охраняемых природных территориях (ООПТ) федерального значения. Специалистам приходится каждый год обрабатывать около 1 млн изображений, чтобы изучить животных в их естественной среде.

Механический анализ 1000 фотографий занимает до 4 часов работы, при этом после 15-30 минут ручной работы точность обработки человеком снижается до 85%. Это означает, что человеческий фактор может быть ограничивающим при обработке больших объемов данных. Однако, с развитием технологий машинного обучения и искусственного интеллекта, современные системы способны справиться с такими задачами более эффективно.

Такую же задачу машина может выполнить всего за 18 минут, точность распознавания на сегодняшний день – уже выше 91%. Это позволяет значительно увеличить скорость и точность обработки данных, что в свою очередь улучшает качество и результативность исследований в области охраны природы. Таким образом, применение современных технологий в анализе данных фотоловушек открывает новые возможности для более эффективного мониторинга и охраны диких животных.

Дистанционное мониторинговое использование спутниковых систем сегодня находит широкое применение в различных областях. Одной из таких областей является мониторинг природных пожаров, который осуществляется с помощью ИСДМ-Рослесхоз. Кроме того, спутниковые системы используются для оценки баланса углерода в лесах с помощью системы «Углерод-Э» Института космических исследований РАН. Эти технологии также применяются для выявления нарушений лесного покрова, как это делается в рамках международного проекта Glоbal forest watch, подчеркивает Замолодчиков.

Интересно, что машинное обучение играет ключевую роль в дистанционном мониторинге углеродного обмена на исследовательских территориях карбоновых полигонов. Программа Минобрнауки активно использует этот подход, где основным источником исходной информации являются беспилотные летательные аппараты. Таким образом, современные технологии позволяют не только эффективно контролировать состояние лесов, но и проводить более глубокие исследования в области углеродного обмена.

Дистанционное зондирование стало неотъемлемой частью современной науки и технологий, проникая в различные сферы деятельности человека. В последнее десятилетие наблюдается взрывной рост его применения, что обусловлено как совершенствованием летательных аппаратов и сенсоров, так и развитием методов обработки и анализа данных, включая использование искусственного интеллекта.

Эксперты отмечают, что в настоящее время Центр Искусственного Интеллекта НИУ ВШЭ активно работает над созданием «Цифровой модели для идентификации промышленных источников выбросов». Предполагается, что данная модель окажет значительное влияние на совершенствование систем экологического мониторинга и контроля за загрязнением окружающей среды.

Интересные результаты применения искусственного интеллекта в экологических исследованиях также подтверждаются фактом использования его для учета белых медведей в заповеднике «Медвежьи острова», о чем сообщает Министерство природных ресурсов. Возможности ИИ в области охраны природы и животного мира оказываются неоценимыми, открывая новые перспективы для сохранения биоразнообразия и экосистем планеты.

Использование беспилотных летательных аппаратов в научных исследованиях стало ключевым инструментом для получения данных о дикой природе. Ученые сделали более 25 000 снимков заповедника с помощью дронов и затем применили нейросеть для их анализа. Это позволило точно определить наличие 176 белых медведей в регионе.

Не менее важным является то, что искусственный интеллект способен лучше различать оттенки "белого на белом", чем человеческий глаз. Обнаружить белого медведя на снегу может быть сложной задачей, но для ИИ это не представляет проблемы.

Помимо этого, технологии искусственного интеллекта находят применение и в геофизических работах, особенно на начальных этапах геологоразведки. Беспилотные летательные аппараты снимают местность, а нейросети обрабатывают миллионы изображений, что позволяет создавать более точные геологические карты. Кроме того, алгоритмы искусственного интеллекта могут проводить анализ данных для оптимизации процесса бурения поисковых скважин и прогнозирования содержания полезных ископаемых на месторождениях.

Российский экологический оператор (РЭО) активно внедряет инновационные технологии для повышения эффективности управления экологическими процессами. Одним из таких проектов является использование нейросетей для оценки объемов загрязняющих выбросов в атмосферу в рамках федерального проекта «Чистый воздух». Сентябрь 2023 года стал отмечен расширением проекта на 29 новых городов, что требует проведения сводных расчетов загрязнения воздуха.

На сегодняшний день специалисты занимаются обследованием транспортного потока в этих городах, используя видеофиксацию для изучения наиболее загруженных участков дорог. С помощью искусственного интеллекта определяется тип и скорость автотранспорта, что позволяет более точно оценить выбросы в атмосферу. Кроме того, РЭО ведет проект цифровых двойников полигонов твердых коммунальных отходов (ТКО), который направлен на оптимизацию управления отходами и снижение негативного воздействия на окружающую среду.

В современном мире все больше компаний обращают внимание на вопросы экологии, социальной ответственности и управления корпоративным уровнем. Однако, как отмечает Опанасенко, существует недостаток цифровых решений для решения ESG-проблем. Исследования показывают, что 85% бизнесменов считают, что цифровые технологии, включая искусственный интеллект, практически не применяются в компаниях или используются ограниченно. Это связано в первую очередь с отсутствием необходимых компетенций и недостаточным развитием ESG-практик в организациях.

Для улучшения ситуации в области экологии и управления отходами важно использовать современные технологии. Одним из примеров такого использования является воздушное сканирование беспилотниками объектов размещения твердых коммунальных отходов. Благодаря этому процессу можно получить облако точек, которое послужит основой для анализа основных параметров, таких как накопленные отходы и остаточная вместимость. Эта работа не только помогает выявлять нарушения на полигонах, но и способствует более эффективному управлению отходами.

Важно продолжать развивать цифровые решения и интегрировать их в практику управления компаниями с учетом принципов ESG. Только таким образом можно обеспечить устойчивое развитие бизнеса и содействовать сохранению окружающей среды для будущих поколений.

Экологические проблемы становятся все более актуальными для бизнеса, особенно в контексте адаптации к изменению климата, обращения с отходами и сохранения биоразнообразия. Согласно исследованию «Сколково» и ТеДо, недостаток цифровых решений в этих сферах ощущается наиболее остро.

Игорь Сидельников, старший менеджер департамента нефинансового консультирования «Пачоли Консалтинг», отмечает, что практики использования ИИ для решения экологических задач в России только начинают развиваться. Большая часть проектов, хоть и косвенно способствуют решению экологических проблем, направлена на оптимизацию производства.

Однако, необходимо больше усилий и инноваций в области экологического ИИ, чтобы эффективно бороться с вызовами изменения климата и устойчивого развития. Важно продолжать исследования и разработки в этой области, чтобы создать решения, способные принести реальную пользу для окружающей среды и бизнеса.

Развитие технологий интернета вещей и машинного зрения привело к широкому использованию датчиков и камер на производственных активах. Эти устройства собирают огромное количество данных, на основе которых принимаются стратегические решения, направленные на улучшение экологических показателей и предотвращение возможных проблем на предприятии.

Интеграция систем искусственного интеллекта и цифровизации в экологические процессы в России находится на стадии активного развития, по мнению Турсунова. Применение искусственного интеллекта в области экологии продвигается вперед как за счет государственных программ, так и благодаря инновациям частного сектора.

Эффективное использование технологий ИИ и цифровизации позволяет не только контролировать экологическую обстановку, но и предсказывать возможные негативные сценарии, что способствует более оперативному принятию мер по их предотвращению.

В современном мире национальные приоритеты в области технологического развития играют ключевую роль в формировании стратегий развития государств. Однако, помимо этого, важными факторами являются также охрана окружающей среды и признание потенциала искусственного интеллекта (ИИ) для повышения эффективности и принятия решений.

Следует отметить, что проекты, направленные на внедрение технологий ИИ для диагностики оборудования и проведения превентивных мероприятий, а также создание цифровых решений для учета и развития участников сообществ в сфере ИИ, имеют огромный потенциал для улучшения жизни людей и развития общества.

Однако, несмотря на все преимущества, ускорению прогресса в области искусственного интеллекта могут мешать различные "классические" проблемы. Среди них - препятствия в сфере регулирования, ограниченный доступ к высококачественным данным, инвестиционные ограничения и необходимость обучения персонала для работы с новыми технологиями.

Таким образом, для успешного развития сферы искусственного интеллекта необходимо не только активно внедрять новые технологии, но и решать системные проблемы, стоящие на пути к инновационному прогрессу.

Экологические проблемы становятся все более актуальными в современном мире. Несмотря на это, стремление к устойчивому развитию и решению данных проблем стимулирует создание и внедрение инновационных проектов. Эксперт Петр Рушайло, высказывая свое мнение в газете "Ведомости", подчеркивает важность развития таких инициатив для сохранения окружающей среды и обеспечения благополучия будущих поколений. Креативные подходы к экологическим вызовам могут стать ключом к более устойчивому и здоровому будущему для всех жителей планеты.

Источник и фото - ecoportal.su