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Come l'intelligenza artificiale può combattere l'inquinamento atmosferico in Cina
IBM sta testando un nuovo modo per alleviare l'inquinamento atmosferico soffocante di Pechino con l'aiuto dell'intelligenza artificiale. La capitale cinese, come molte altre città del Paese, è circondata da fabbriche, molte alimentate a carbone, che emettono particolato nocivo. Ma i livelli di inquinamento possono variare a seconda di fattori quali l'attività industriale, la congestione del traffico e le condizioni meteorologiche.
Una donna che indossa una maschera per il viso si fa strada lungo una strada a Pechino il 16 gennaio 2014.
I ricercatori IBM stanno testando un sistema informatico in grado di imparare a prevedere la gravità dell'inquinamento atmosferico in diverse parti della città con diversi giorni di anticipo combinando grandi quantità di dati provenienti da diversi modelli, una sfida computazionale estremamente complessa. Il sistema potrebbe eventualmente offrire raccomandazioni specifiche su come ridurre l'inquinamento a un livello accettabile, ad esempio chiudendo alcune fabbriche o limitando temporaneamente il numero di conducenti sulla strada. Un sistema analogo è in fase di sviluppo anche per una città della provincia di Hebei, un'area gravemente colpita nel nord del Paese.
Abbiamo costruito un prototipo di sistema in grado di generare previsioni sulla qualità dell'aria ad alta risoluzione, con 72 ore di anticipo, afferma Xiaowei Shen, direttore di IBM Research Cina . I nostri ricercatori stanno attualmente ampliando la capacità del sistema di fornire a medio e lungo termine (fino a 10 giorni di anticipo), nonché il monitoraggio delle fonti inquinanti, l'analisi degli scenari 'what-if' e il supporto decisionale sulle azioni di riduzione delle emissioni.
Il progetto, soprannominato Green Horizon, è un esempio di come IBM speri di applicare la sua ricerca sull'utilizzo dell'apprendimento automatico avanzato per estrarre informazioni da enormi quantità di dati, qualcosa che l'azienda chiama cognitive computing. Il progetto evidenzia anche un'applicazione della tecnologia che IBM vorrebbe esportare in altri paesi dove l'inquinamento è un problema crescente.
IBM sta attualmente spingendo l'intelligenza artificiale in molti settori diversi, dall'assistenza sanitaria alla consulenza. Lo sforzo di calcolo cognitivo comprende l'elaborazione del linguaggio naturale e le tecniche statistiche originariamente sviluppate per il sistema informatico Watson, che ha gareggiato nel gioco Pericolo! , insieme a molti altri approcci all'apprendimento automatico (vedi Perché IBM ha appena acquistato milioni di immagini mediche e IBM spinge il Deep Learning con un aggiornamento Watson).
La previsione dell'inquinamento è difficile. IBM utilizza i dati forniti dal Ufficio per la protezione dell'ambiente di Pechino per perfezionare i suoi modelli, e Shen afferma che le previsioni hanno una risoluzione di un chilometro e sono il 30 percento più precise di quelle derivate dagli approcci convenzionali. Dice che il sistema utilizza l'apprendimento automatico adattivo per determinare la migliore combinazione di modelli da utilizzare.
L'inquinamento è un grave problema di salute pubblica in Cina, con oltre un milione di morti ogni anno, secondo uno studio condotto da ricercatori dell'Università della California, Berkeley. È anche un importante argomento di dibattito pubblico e politico.
La Cina si è impegnata a migliorare la qualità dell'aria del 10% entro il 2017 attraverso il Piano d'azione per la prevenzione e il controllo dell'inquinamento atmosferico. Lo scorso aprile, un'analisi di 360 città cinesi da parte dell'ente di beneficenza Greenpeace East Asia, con sede a Pechino, ha mostrato che 351 di loro avevano livelli di inquinamento superiori agli standard di qualità dell'aria della Cina, sebbene i livelli fossero migliorati rispetto al periodo di 12 mesi prima. Il livello medio di particolato aerodisperso misurato era più di due volte e mezzo il limite consigliato dall'Organizzazione Mondiale della Sanità.