Бангладеш отлавливает климатических преступников из космоса
Республика Бангладеш — слаборазвитое аграрное государство с ежегодным доходом на душу населения $520, тогда как среднемировой доход на душу населения составляет $10 200. Страна занимает восьмое место в мире по численности населения и 92-е по территории. Независимое государство с развивающейся неэффективной экономикой могло бы стать площадкой для внедрения искусственного интеллекта (ИИ) для управления страной с учётом всех её особенностей, ресурсов и потребностей и вывода её на путь развития и процветания, без коррупции и неравенства. Вместо этого на территории бывшей британской колонии американские ученые разворачивают системы ИИ, отслеживающие местных производителей, использующих уголь при производстве жизненно необходимого кирпича.
Согласно новому исследованию, проведенному Стэнфордским университетом, службы, отвечающие за экологию в Республике Бангладеш, вскоре могут стать обладателями «всевидящего ока» для обнаружения нарушителей экологических законов в любом месте и в любое время. В отчете показано, как ИИ в сочетании со спутниковыми изображениями может обеспечить недорогой и масштабируемый метод обнаружения и мониторинга отраслей, загрязняющих окружающую среду.
Предыдущие исследования, в которых была показана возможность использования машинного обучения и спутниковых наблюдений для регулирования окружающей среды, были проведены в основном в богатых странах с надежными данными о промышленных объектах и деятельности. Чтобы изучить возможности в развивающихся странах, исследование Стэнфордского университета было проведено в Республике Бангладеш, где государственные регулирующие органы борются с распространением печей для обжига кирпича с высокой степенью загрязнения окружающей среды.
Кирпичи фактически являются условием развития в Южной Азии, особенно в регионах, где отсутствуют другие строительные материалы. На кирпичных заводах, у печей, работают миллионы людей. Однако крайне неэффективное сжигание угля представляет серьезную опасность для здоровья людей и окружающей среды. В Бангладеш на печи для обжига кирпича приходится 17% общих годовых выбросов углекислого газа в стране, а в Дакке, самом густонаселенном городе страны, — до половины мелких твердых частиц, которые считаются особенно опасными для легких человека. Это значительный вклад в общее загрязнение воздуха в стране, которое, по оценкам, сокращает среднюю продолжительность жизни жителей Бангладеш почти на два года. Согласно официальной статистике, от загрязнения воздуха ежегодно умирают 7 млн человек. Правительственные регулирующие органы Бангладеш пытаются вручную нанести на карту и проверить расположение печей для обжига кирпича по всей стране, но это невероятно трудно и требует много времени. Это также крайне неэффективно из-за слишком быстрого распространения обжиговых печей. По мнению исследователей, в работе чиновников регулирующих органов также могут появляться неточности и предвзятость, как это часто бывает странах с низким уровнем дохода.
С 2016 года исследователи из Стэнфорда работают в Бангладеш, чтобы определить местонахождение печей, количественно оценить вредное воздействие печей на здоровье и предоставить прозрачную публичную информацию для информирования политиков и простых граждан. Они разработали подход с использованием инфракрасного излучения для определения печей для сжигания угля по данным дистанционного зондирования. Этот подход имел серьезные недостатки, так как этот метод не позволял различать печи для обжига и удерживающие тепло сельскохозяйственные постройки.
Основываясь на уже применяемых технологиях глубокого обучения для мониторинга окружающей среды и на конкретных примерах его использования для обнаружения печей для обжига кирпича, учёные разработали высокоточный алгоритм, который безошибочно определяет именно печи. Этот метод восстанавливает полное изображение печи из фрагментов, имеющихся на нескольких фотографиях, полученных со спутника. Они также могут различать две технологии обжига, одна из которых запрещена.
Этот метод позволил установить, что более трех четвертей печей в Бангладеш незаконно построены ближе 1 км (шести десятых мили) от школы, а почти 10% незаконно расположены рядом с медицинскими учреждениями. Он также показал, что правительство систематически занижает статистику о нарушителях в отчетах о печах и завышает долю печей, использующих более новую и более чистую технологию, по сравнению со старой, запрещенной технологией. Исследователи также обнаружили большее количество зарегистрированных печей в районах, прилегающих к округам, где они запрещены, что позволяет предположить, что печи официально зарегистрированы в тех округах, где они легальны, но построены за их пределами.
Исследователи работают над улучшением технологии распознавания, которая позволит работать с изображениями с низким разрешением, а также проводят свою работу в соседних регионах, где кирпичи обжигаются аналогичным образом. По оценкам исследователей, только в Бангладеш почти каждый житель живет в пределах 10 километров от печи для обжига кирпича, и более 18 млн человек живут в пределах 1 км от таких объектов.
При этом команда учёных надеется, что их новый подход поможет организовать более эффективное регулирование для достижения лучших результатов в отношении здоровья и окружающей среды в будущем.