Искусственный интеллект встал на защиту окружающей среды

Технологии искусственного интеллекта способны на многое – от сортировки мусора до оценки климатических рисков, отметили эксперты. Фото © Ассоциация менеджеров

Бурное развитие технологий искусственного интеллекта (ИИ) в последние годы будоражит воображение. Одной из сфер его применения является решение экологических проблем. Речь идет о сборе и анализе данных о состоянии экосистем, прогнозировании климатических изменений, использовании машинного зрения при сортировке мусора и многих других направлениях. О том, какие в этой области есть проекты и как они развиваются, рассказали участники заседания Комитета по экологии и охране окружающей среды Ассоциации менеджеров России.

Как напомнила сопредседатель комитета, директор Департамента внешних коммуникаций компании Эн+ Ольга Санарова, еще в 2018 году, до начала бума технологий искусственного интеллекта, на Всемирном экономическом форуме в Давосе был представлен доклад, в котором перечислялись более 80 потенциальных применений ИИ. «В том числе – возможности помочь людям бороться с изменением климата и более эффективное использование энергии, – отметила она. – И если раньше подобные технологии были доступны только в государственных структурах, то сейчас ими может воспользоваться любой стартап».

Особое внимание на внедрение искусственного интеллекта в производственные процессы обращает основатель Эн+ известный промышленник Олег Дерипаска. Развивают это направление и в компании, где несколько лет назад была создана дирекция по цифровизации. Одной из потенциальных сфер применения ИИ является охрана озера Байкал, которой Эн+ занимается уже очень давно. «Ученые годами изучают экосистему этой природной территории, по 80 параметрами берут пробы. Затем параметры загружаются в базу данных и анализируются. Итоговая цель – создать цифровую модель Байкала, чтобы отслеживать состояние водных ресурсов», – пояснила Ольга Санарова.

ИИ потенциально может применяться для решения большого количества задач в области энергоперехода, климата и экологии, работая с онлайн-данными и участвуя в управлении офлайн-процессами, отметил старший юрист «Меллинг, Войтишкин и партнеры» Роман Ишмухаметов. Так, согласно публичным источникам, программное обеспечение с использованием машинного зрения и ИИ действует уже на 7 мусоросортировочных заводах. Другие потенциальные зоны применения ИИ – прогнозирование объемов генерации и потребления ВИЭ, обработка данных онлайн датчиков контроля загрязняющих выбросов, расчет углеродного и в целом экологического следа продукции.
Регулирование ИИ сегодня больше лежит в плоскости мягкого права и отраслевых кодексов этики, а также общих норм гражданского права, прежде всего интеллектуальной собственности. При этом для реализации ИИ-проектов c ESG-уклоном могут применяться специальные правовые режимы – например, регуляторные песочницы для цифровых проектов в промышленности, транспорте или сельском хозяйстве, а также стимулирующие меры, включая субсидии и комплексные меры поддержки в рамках инновационных научно-технологических центров (ИНТЦ), «Сколково» и технико-внедренческих особых экономических зон.

Об одном из конкретных примеров рассказал старший инженер-исследователь Центра прикладного ИИ Инновационного центра «Сколково» Александр Булкин. В рамках реализуемого проекта проводится оценка климатических рисков – исследуется, как изменение климата влияет на частоту различных экстремальных событий: штормовых ветров, засухи, речных наводнений, таяния многолетней мерзлоты. Существуют климатические сценарии, которые строятся на основе концентрации парниковых газов в атмосфере. Можно добиваться быстрых и точных результатов, если использовать для этого методы машинного обучения. Разработанная модель позволяет определять зоны, где с изменением климата может увеличиться частотность экстремальных событий, сообщил Александр Булкин.

Проблема, по его словам, в нехватке данных. В частности, в модели используется информация с метеостанций. Но в России их всего 2,5 тыс., причем только 500 работают в автоматическом режиме. Необходимо создавать единую систему мониторинга данных хотя бы в многолетней мерзлоте – ставить датчики температуры грунта и глубины протаивания и с учетом сценариев изменения климата прогнозировать возможные изменения. Это крайне необходимо, в частности, в сфере строительства, чтобы потом не приходилось дополнительно укреплять объекты и здания.

На недостаточность инфраструктуры сбора данных обратил внимание и руководитель направлений устойчивого развития и корпоративной социальной ответственности Всероссийского общества охраны природы Давид Дарчиев. Он рассказал, как еще в 2019 году совместно с фондом «Без рек как без рук» была предпринята попытка создать систему мониторинга водных объектов. Она не позволяла прогнозировать негативные события, но давала возможность очень быстро на них среагировать. «Мы хотели построить карту состояния водных объектов, проанализировать источники загрязнений», – пояснил он. Однако из-за дороговизны реализовать проект в полной мере не удалось. Помимо мониторинга и анализа данных, прогнозирования и моделирования экологических ситуаций, раннего обнаружения экологических кризисов ИИ может быть использован для автоматизации монотонных задач, в том числе бюрократических, а также в выдаче и контроле исполнения задач надзорными органами, уверен Давид Дарчиев.

При этом есть огромный, накопленный за десятилетия и постоянно пополняемый массив данных, которые можно использовать для анализа динамики природных процессов, – это космические снимки. О том, какие инструменты ИИ создаются для анализа космической съемки, рассказал эксперт по развитию продуктов дистанционного зондирования Земли АО «Терра Тех» Михаил Березкин. «Космос – оптимальный инструмент хотя бы верхнеуровневого мониторинга, что происходит на территории страны, – подчеркнул он. – Долететь дронами или обойти людьми можно далеко не везде. Но при этом нужно задействовать все средства – и наземные, и авиационные, и космические. Синергия дает максимум данных».

Анализ космических данных искусственным интеллектом позволяет создать цифровую карту всей территории России – проводить мониторинг лесных ресурсов, вырубок, пожаров, функционирования объектов недропользования, водных объектов и т.д. Чтобы избежать ошибок, на финишном этапе выводы нейросети вручную проверяются человеком, уточнил Михаил Березкин.

Еще одна сфера применения искусственного интеллекта – отрасль утилизации отходов. Генеральный директор ZeBrains Рамиль Зайнеев рассказал о проекте переработки твердых бытовых отходов (ТБО), реализуемых компанией. Изначальная проблема, по его словам, заключается в том, что еще в мусорном ведре ТБО перемешиваются с пищевыми отходами и становятся непригодными для сортировки и переработки. Поэтому был разработан онлайн-сервис, помогающий для начала научить людей в домашних условиях подготавливать ТБО. А дальше специалисты занялись автоматизацией процесса сортировки с использованием инструментов искусственного интеллекта – решений в области распознавания объектов и материалов. Цель проекта – заменить ручной труд, который сейчас задействуется на последних стадиях переработки ТБО.