کمک به محیط زیست با هوش مصنوعی

انسان و حیوانات از هوش طبیعی که شامل آگاهی و احساسات است، برخوردارند اما هوش مصنوعی، هوشی است که توسط ماشین‌ها درک و ارائه می‌شود. در‌واقع هر وسیله‌ای که محیط خود را درک کند و اقداماتی را انجام دهد که شانس خود را برای دستیابی به موفقیت خود به حداکثر برساند، از هوش مصنوعی برخوردار است. به زبان عامیانه، اصطلاح هوش مصنوعی اغلب برای توصیف ماشین‌هایی به کار می‌رود که عملکردهای ذهن انسان مانند یادگیری و حل مسئله را تقلید مي‌کنند. در قرن بیست‌و‌یکم، تکنیک‌های هوش مصنوعی به دنبال پیشرفت هم‌زمان قدرت کامپیوترها، داده‌ها و درک نظری، پیشرفت کرده‌اند و تکنیک‌های هوش مصنوعی به بخشی اساسی در صنعت فناوری در حوزه محیط زیست تبدیل شده‌اند و به حل بسیاری از مشکلات چالش‌برانگیز در علوم منابع طبیعی و محیط زیست کمک می‌کنند. در اکوسیستم‌های طبیعی دلیل روابط پیچیده بین عناصر یک سیستم نیاز به ابزاری جهت تشخیص این روابط و پیش‌بینی اثرات فعالیت‌های انسان در محیط زیست روی بخش‌های مختلف اکوسیستم است. هوش مصنوعی با استفاده از ابزارهایی چون ماشین‌های یادگیری و شبکه‌های عصبی مصنوعی به کمک مدیران محیط زیست می‌آید. این ابزارها قادر به یادگیری و کسب تجربه از موارد مشابه هستند. فرض کنید یک کارشناس محیط زیست در طول زمان با ارزیابی پروژه‌های مختلف به دانش و تجربه‌ای دست می‌یابد و با استفاده از این دانش در‌باره اثرات پروژه‌های مختلف بر محیط زیست اظهارنظر می‌کند. برای مثال یک کارشناس باتجربه می‌داند که یک پروژه سدسازی چه آثاری بر محیط زیست دارد. اما سؤال اینجاست که انسان با چه دقتی این اثرات را پیش‌بینی می‌کند؟ چه میزان خطا وجود دارد؟ در پروژه‌ها با ابعاد مختلف و در محیط‌های گوناگون با شرایط متفاوت چگونه می‌توان پیش‌بینی دقیقی از آینده اجرای پروژه‌ها داشت؟ و با توجه به اثرات بلند‌مدت پروژه‌ها بر محیط زیست عمر انسان تا چه میزان امکان کسب تجربه و پیش‌بینی را فراهم می‌کند؟ جهت پاسخ به این سؤالات هوش مصنوعی وارد میدان می‌شود. هوش مصنوعی با استفاده از داده‌ها و نمونه‌های موردی پروژه‌های اجراشده طی سال‌های دراز اقدام به یادگیری دانش موجود و کسب تجربه می‌کند. سپس با استفاده از دانش به‌دست‌آمده قادر خواهد بود وضعیت آینده محیط زیست بر اثر یک دستکاری انسانی را با دقت بالا پیش‌بینی کند. در این وضعیت هوش مصنوعی خطای انسانی را به حداقل می‌رساند، در طی زمان با تجزیه‌و‌تحلیل داده‌های جدید به‌روزرسانی می‌شود و عمر کاری نامحدود دارد. ابزارهای هوش مصنوعی در کشور ما نیز طراحی و بومی شده‌اند. امروزه این ابزارها به یک افزونه نرم‌افزاری قابل اجرا توسط کارشناسان محیط زیست بدل شده‌اند تا کاربر بتواند بدون نیاز به دانش تخصصی در زمینه هوش مصنوعی از این ابزارها استفاده کند. هرچند با وجود طراحی مدل‌های هوش مصنوعی در ایران متأسفانه هنوز شاهد استفاده از آنها در بخش اجرا نیستیم. طراحی این ابزارها نیاز به داده‌های بلندمدت از نتایج اجرای برنامه‌های مختلف در حوزه محیط زیست دارد و بانک اطلاعات دستگاه‌های متولی در این زمینه بعضا پاسخ‌گوی نیاز طراحان و مدل‌سازان هوش مصنوعی نیست. از این‌رو دستگاه‌های اجرائی در تمام دنیا در سه دهه گذشته به جد در تلاش جهت تهیه پایگاه داده‌های بلند‌مدت در حوزه‌های مختلف محیط زیست بوده‌اند. امروزه مدیران محیط زیست در کشورهای پیشرفته با استفاده از ابزارهای هوش مصنوعی خطای تصمیمات خود را به حداقل می‌رسانند و از این ابزارها به‌عنوان یک سیستم پشتیبان تصمیم‌گیری محیط‌زیستی استفاده می‌کنند.

*استاد پژوهشکده محیط زیست و توسعه پایدار