کاربردهای نوین هوش مصنوعی در کنترل و کاهش آلودگی‌های محیط زیستی

Abstract

طی چند دهه گذشته، به­دلیل فعالیت‌های انسانی، صنعتی شدن و شهرنشینی، آلودگی هوا و افزایش تولید زباله به یک عامل تهدید کننده زندگی در بسیاری از کشورهای جهان تبدیل‌شده است. شناسایی و درمان آلودگی به­دلیل پیشرفت‌های تکنولوژیکی، برخی از مهم‌ترین چالش‌های پیش روی جهان امروز را نشان می‌دهد. افزایش سریع در کمیت و پیچیدگی داده‌هایی که روزانه در زمینه علوم و مهندسی محیط‌زیست تولید می‌شوند، نیازمند پیشرفت در تجزیه‌وتحلیل داده‌ها است. رویکردهای پیشرفته تجزیه‌وتحلیل داده‌ها، مانند یادگیری ماشین، به ابزاری ضروری برای آشکار کردن الگوهای پنهان یا استنتاج همبستگی‌هایی تبدیل‌شده‌اند. تعدادی از رویکردهای هوش مصنوعی، با رفتار غیرخطی بین ورودی‌ها و خروجی‌ها در فرایندهای شیمیایی و بیولوژیکی ازنظر مدل‌های پیش‌بینی به الگوریتم‌های بهینه‌سازی و کنترل نوظهور فرایندهای حذف آلاینده‌ها و سیستم‌های کنترل هوشمند را مطالعه می‌کنند. در پژوهش حاضر برای پاک‌سازی محیط‌زیست ویژگی‌ها، مزایا و محدودیت‌های روش‌های هوش مصنوعی، ازجمله روش‌های هوش مصنوعی منفرد و ترکیبی، بررسی شد. به‌طور خلاصه هدف از پژوهش حاضر بررسی شبکه‌های عصبی مصنوعی مختلف در فرایند تصفیه فاضلاب برای پیش‌بینی راندمان حذف آلاینده‌ها، ارزیابی استفاده از منطق فازی برای کنترل هوشمند مرحله هوازی فرایند تصفیه فاضلاب، حسگرهای نرم با کمک هوش مصنوعی برای برآورد دقیق پارامترهای اندازه‌گیری در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب و طراحی سیستم‌های نظارت و هشدار اولیه برای محیط‌های آبی و جوی، مدل‌سازی هوش مصنوعی تولید زباله‌های جامد، بازیافت و کاهش زباله‌های جامد است. نتایج حاصل از این پژوهش نتایج نشان داد که مدل‌سازی مشکلات پیچیده زیست‌محیطی، با استفاده از فناوری‌های هوش مصنوعی در زمینه محیط‌زیست، به‌ویژه در تصفیه فاضلاب رایج شده است. فناوری‌های هوش مصنوعی به‌طور گسترده‌ای در برخورد با مشکلات مرتبط با فاضلاب، آلودگی هوا و همچنین زباله‌های جامد به­کار گرفته می‌شوند و افق‌های روشنی در آینده دارند.