برآورد کیفیت هوا در مناطق فاقد ایستگاه پایش با هوش مصنوعی

پژوهشگران دانشگاه تهران با طراحی مدلی مبتنی بر هوش مصنوعی، روشی نوین برای برآورد کیفیت هوا در مناطق فاقد ایستگاه پایش آلودگی ارائه کردند؛ دستاوردی که به مدیریت بهتر آلودگی هوا کمک می‌کند.

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از دانشگاه تهران، پژوهشگران دانشگاه تهران در قالب یک مطالعه علمی، مدل جدیدی با عنوان «تلفیق زمانی شبکه عصبی گرافی پویا (DTFGNN)» توسعه داده‌اند که قادر است میزان آلاینده‌های هوا را، در نقاطی که هیچ‌گونه تجهیزات سنجش آلودگی هوا در آن‌ها نصب نشده است، با صحت بالا تخمین بزند.

با توجه به صدمات زیست محیطی و انسانی آلودگی هوا، شهرهای مختلف دنیا نیازمند پایش دقیق، جامع، و برخط آلاینده‌های هوا در سطح شهرها هستند؛ اما هزینه بالای نصب و نگهداری ایستگاه‌های پایش کیفیت هوا موجب شده است بسیاری از مناطق شهری از پوشش مناسب این سامانه‌ها برخوردار نباشند. این موضوع علاوه بر محدود کردن دسترسی شهروندان به اطلاعات دقیق کیفیت هوا، تصمیم‌گیری مدیران شهری برای مدیریت بحران‌های ناشی از آلودگی هوا را نیز با چالش مواجه می‌کند.

در این پژوهش، مدلی پیشنهاد شده است تا با بهره‌گیری از داده‌های محدود ثبت‌شده در ایستگاه‌های سنجش آلودگی هوا و اطلاعات هواشناسی، روابط زمانی و مکانی پیچیده میان آلاینده‌ها را تحلیل کرده و قادر است میزان آن‌ها را در مناطقی که تاکنون حسگرهای پایش آلاینده‌های هوا نصب نشده‌اند را تخمین بزند. دو نوآوری اصلی پژوهشگران دانشگاه تهران در این تحقیقات، ارائه‌ روشی برای درنظر گرفتن روابط مکانی پویا، بین نقاط مورد نظر برای تخمین و ایستگاه‌های موجود آلاینده‌ها، و ارائه‌ روشی برای درنظر گرفتن و ادغام وابستگی‌های زمانی کوتاه و بلند مدت برای تخمین دقیق‌تر آلاینده‌ها می‌باشد که چارچوب چندلایه‌ این مدل طراحی شده در شکل منعکس شده است.

برای صحت‌سنجی و ارزیابی دقیق عملکرد روش پیشنهادی، از دو مجموعه داده واقعی دردسترس عموم مربوط به شهرهای پکن و لندن استفاده شده و مدل مطرح گردیده در این پژوهش، با تعداد بالایی از روش‌های سنتی و بهترین فناوری روز مورد مقایسه قرار گرفته است. طبق این بررسی‌ها این روش توانسته تقریباً برروی تمامی معیارهای ارزیابی و آلاینده‌های مختلف عملکرد بهتری از روش‌های به روز نشان دهد، و خطای پیش‌بینی را تا ۱۱ درصد کاهش دهد. همچنین می‌توان برای نمونه، عملکرد تخمین آلاینده‌ ذرات معلق ۲.۵ میکرومتری مرتبط با شهر پکن در یک بازه‌ زمانی خاص را بین مدل و مقادیر واقعی را در شکل زیر مشاهده نمود، که نشان‌دهنده‌ صحت بالای روش طراحی شده است.

به گفته پژوهشگران، استفاده از چنین سامانه‌هایی می‌تواند بدون نیاز به توسعه گسترده و پرهزینه زیرساخت‌های سنجش آلودگی هوا، اطلاعات دقیقی از وضعیت کیفیت هوا در اختیار شهروندان و مدیران شهری قرار دهد. این فناوری همچنین قابلیت استفاده در سامانه‌های هشداردهنده کیفیت هوا، اپلیکیشن‌های اطلاع‌رسانی عمومی و سامانه‌های پشتیبان تصمیم‌گیری برای مدیریت شهری را دارد.

این پژوهش توسط امین شیخ‌زاده، دانش‌آموخته دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران، با راهنمایی و نظارت بهزاد مشیری، استاد دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران و استاد وابسته دانشگاه واترلو کانادا، و با همکاری ابراهیم غفارزاده از دانشگاه یورک کانادا انجام شده و نتایج آن در نشریه علمی Engineering Applications of Artificial Intelligence (IF=8) منتشر شده است.

کد مطلب 6902469 زهرا سیفی

• سامانه ملی پایش کیفیت هوا، معتبرترین مرجع اطلاع رسانی به شهروندان است

• تأمین آب شرب یزد با تمام ظرفیت‌ها؛ چاه‌های غیرمجاز زیر ذره‌بین قانون

• موکب اوقاف قزوین در نجف روزانه پذیرای بیش از ۵ هزار زائر اربعین است

• نمایندگی ایران: تمرکز بیش از حد آژانس بر پادمان‌ها نگران‌کننده است

• «کتاب؛ همسفر مسیر نور»؛ روایت حضور فرهنگ در گذرگاه اربعین باشماق

• جزئیات دیدار اردوغان و الزیدی در سایه افزایش تنش های منطقه

• روایت نیویورک تایمز از قصد ایران برای واکنش به تجاوز اوکراین

• خدمت‌رسانی اورژانس استان یزد به زائران حسینی در مرز مهران

• زائران با سامانه هوشمند «هم موکب» دغدغه اسکان ندارند

• خروج مرگبار مینی‌بوس در جاده کاشمر؛ ۵ زن جان باختند

• داده‌های امروز برای مورخان ۲۰۰ سال آینده را می‌سازد

• پایگاه آمریکا در اردن هدف حمله موشکی قرار گرفت

• امیر سرتیپ دوم مجید کاظمی خلبان جنگنده سوخو ۲۴ چگونه به شهادت رسید؟

• فرماندهی مرکزی ارتش آمریکا در اردن هدف موشک‌های بالستیک قرار گرفت

• شهادت ۱۰ نیروی حشد الشعبی در تجاوز سعودی – آمریکایی به عراق

• همدستی آمریکا و سعودی در تجاوز به خاک عراق + فیلم

• امیر نعمتی: بیمارستان صحرایی ارتش در خسروی آماده خدمات کامل است

• عربستان حمله به عراق را با ادعای «دفاع مشروع» توجیه کرد

• اولین واکنش حشد الشعبی به تجاوز مشترک آمریکا و عربستان سعودی به عراق

• تیمی که جنگندگی را جا گذاشت/ سعید معروف ناجی والیبال ایران می‌شود؟

• شب پرماجرای غرب آسیا؛ از حمله موشکی به پایگاه آمریکا تا توقف سه نفتکش

• قیمت شیشه سکوریت
• سفیر
• خرید طلای آب شده
• قیمت موکت
• تور کربلا
• استند تسلیت
• مداحی اربعین
• دوربین مداربسته
• مرجع پاسخ معتبر پزشکان
• فروش مواد شیمیایی
• قیمت ایمپلنت
• قطعات لباسشویی
• بلیط هواپیما
• پرشین هتل
• نمایندگی بوش در تهران
• بهترین جراح بینی
• آموزشگاه زبان ملل
• قیمت و خرید سمعک نامرئی
• مهرینو
• تهران تایمز