L’Intelligenza Artificiale salverà il pianeta?

Come può l’Intelligenza Artificiale venirci in aiuto prevenendo e contrastando gli effetti dei cambiamenti climatici? Di seguito le ultime news dal mondo della ricerca.

Alla luce di ciò che sta accadendo in tutto il mondo, ed in particolar modo in Siberia ed in Amazzonia nelle ultime settimane, vogliamo aprire il nostro blog con un articolo sull’impiego dell’ Intelligenza Artificiale nella lotta ai cambiamenti climatici.

Iniziamo però con qualche definizione che approfondiremo in seguito.

Secondo Wikipedia  L’ Intelligenza Artificiale è « una disciplina appartenente all’informatica che studia i fondamenti teorici, le metodologie e le tecniche che consentono la progettazione di sistemi hardware e sistemi di programmi software capaci di fornire all’elaboratore elettronico prestazioni che, a un osservatore comune, sembrerebbero essere di pertinenza esclusiva dell’intelligenza umana.» Volendo semplificare l’ Intelligenza Artificiale è la capacità di una macchina a svolgere compiti e ragionamenti tipici della mente umana.

Negli ultimi anni lo sviluppo e l’applicazione a 360° dell’Intelligenza Artificiale sta inesorabilmente cambiando la nostra vita. Ci chiediamo quindi come e se questa tecnologia possa aiutarci a contrastare una delle maggiori minacce che ci troviamo ad affrontare: il cambiamento climatico.

Da tempo infatti ricercatori e scienziati in tutto il mondo stanno lavorando in questa direzione essendo l’Intelligenza Artificiale, una tecnologia in aiuto dell’uomo, e che trova applicazione in ogni settore.

Alcuni esempi?

Monitorare l’ambiente tramite l’analisi dei dati per controllare le emissioni nelle industrie, o creare modelli complessi come appunto il clima terrestre cosi da poter studiarne i cambiamenti ed essere pronti ad una eventuale Apocalisse.

Ad oggi è stato possibile individuare le cause del cambiamento climatico sulla base della conoscenza fisica del funzionamento dell’atmosfera, dei mari e di tutto ciò che fa parte del sistema clima. 

Un nuovo approccio viene proprio dall’Italia. Un recente studio italiano, pubblicato sulla rivista Scientific Reports del gruppo Nature, tratta la realizzazione di un modello di reti neurali che, studiando i dati climatici, è capace di trovare relazioni tra le azioni umane o naturali e il comportamento climatico, fornendo informazioni sulle cause che hanno portato alle variazioni di temperatura dell’ultimo secolo, quindi al riscaldamento globale.

Questo studio conferma come la causa fondamentale del riscaldamento globale degli ultimi 50 anni sia l’aumento dei gas serra, dovuto soprattutto alla deforestazione e all’utilizzo di combustibili fossili, quindi alla mano dell’uomo. Tra le cause naturali invece l’influsso solare ha influito solo in parte sulla tendenza all’aumento della temperatura nella prima metà del ‘900, per poi non avere più peso negli ultimi decenni.

Da oltreoceano arriva uno studio che analizza i settori in cui applicare l’Intelligenza Artificiale per prevenire e contrastare i cambiamenti climatici.

Gli autori dello studio sono David Rolnick, ricercatore presso l’Università della Pennsylvania, Demis Hassabis CEO di DeepMind, Yoshua Bengio vincitore del premio Turing e Andrew Ng co-fondatore di Google Brain.

Questi ricercatori hanno individuato le attività nel campo dei cambiamenti climatici per le quali è possibile applicare l’Intelligenza Artificiale. Ve ne riportiamo alcune.

Ottimizzare la produzione e il consumo di energia 

Attraverso algoritmi di machine learning l’Intelligenza Artificiale può studiare i modelli climatici, ottimizzare la produzione di energia da fonti rinnovabili, o ancora adattare la produzione in base ai consumi, considerato che dalla produzione di energia proviene circa un terzo delle emissioni di CO2 del mondo.

Sviluppare nuovi materiali

L’Intelligenza Artificiale applicata alla chimica e alla fisica può accelerare la scoperta di nuove strutture chimiche e sintetiche dalle quali produrre materiali a basso impatto ambientale più facili da riciclare e che richiedono meno emissioni per essere prodotti.

La consegna intelligente

Guardiamo ora al settore trasporti, un settore in costante crescita per via dell’incremento degli e-commerce, e del cambiamento delle abitudini di acquisto. Il colosso Amazon, leader nel settore, sta lavorando a soluzioni che sfruttino l’Intelligenza Artificiale per ottimizzare ed organizzare le modalità di instradamento delle merci, tenendo conto anche del traffico. Più si riduce il numero totale di viaggi, e lo si fa nel tragitto più breve, meno anidride carbonica si emette. 

Utilizzo veicoli elettrici

E’ indubbio, il futuro dei trasporti sarà elettrico. Le auto elettriche a breve saranno diffusissime. Gli algoritmi di Intelligenza Artificiale potranno ottimizzare la gestione delle batterie delle auto, indicare la colonnina più vicina per il rifornimento energetico e suggerire il tragitto più breve.

Edifici smart 

Immaginate un edificio in cui si possa controllare e ridurre il consumo energetico in base alle previsioni meteo, al numero di persone che si trovano in una stanza, e in caso di scarsità energetica possa comunicare con la rete per ottimizzare la quantità di energia elettrica impiegata. Applicare l’ Intelligenza Artificiale agli ambienti domestici ed industriali rendendoli smart permetterà di risparmiare energia e ridurre le emissioni inquinanti.

Investire nell’ industria 4.0 

L’applicazione dell’Intelligenza Artificiale nei processi industriali riduce al minimo gli sprechi e gli errori in un processo lavorativo. Dalla materia prima al bene finito le nuove industrie smart che si avvalgono di robot e sistemi di controllo intelligenti riducono costi di magazzino, tempi di trasporto e impatto ambientale. 

Prediligere le colture miste

Oggi l’agricoltura moderna è dominata dalla monocoltura. Per le aziende è più facile in questo modo ottimizzare i costi, ma a quale prezzo? Impoverimento del suolo, perdita della biodiversità, e uso smodato di pesticidi. Dedicarsi invece alle colture miste, con il supporto di algoritmi in grado di indicare quali colture piantare, dove, e quando, limiterebbe l’utilizzo di pesticidi, e lo sfruttamento del suolo.

Monitorare la deforestazione

La perdita delle foreste tropicali incide dell’8% sulle emissioni annuali di CO2 a livello globale. Monitorare lo stato delle foreste tramite la computer vision e le immagini satellitari permetterebbe di individuare su vasca scala le aree colpite da deforestazione. Dei sistemi di sensori intelligenti in grado di riconoscere il rumore delle motoseghe, applicati nel suolo delle aeree più a rischio potrebbero aiutare la lotta alla deforestazione segnalando tempestivamente le attività illecite. 

Cambiare il modo di fare acquisti

Le tecniche di marketing che influenzano le scelte dei consumatori possono essere utilizzate per sensibilizzare e cambiare le abitudini della popolazione, rendendoci dei consumatori più consapevoli, e più rispettosi del pianeta. Questo sempre grazie a modelli di Intelligenza Artificiale che imparano dai nostri gusti e ci consigliano cosa comprare.

Possiamo dire che l’Intelligenza Artificiale può apportare significativi contributi da offrire in tutte le aree di dominio nel contesto del cambiamento climatico.

Ovviamente, oltre al lavoro comunità scientifica, ai politici, anche noi nel nostro piccolo possiamo essere parte della lotta globale al cambiamento climatico. Basta poco!

Per approfondimenti ecco i link due studi:

– Attribution of recent temperature behaviour reassessed by a neural-network method

(https://www.nature.com/articles/s41598-017-18011-8)

– Tackling Climate Change with Machine Learning

https://www.researchgate.net/profile/Lynn_Kaack/publication/333773164_Tackling_Climate_Change_with_Machine_Learning/links/5d03b2fc458515b055cf5a49/Tackling-Climate-Change-with-Machine-Learning.pdf

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