Con il rapido sviluppo delle tecnologie di intelligenza artificiale (AI) negli ultimi anni, molti hanno iniziato a chiedersi come queste stesse tecnologie possano aiutare a risolvere una delle minacce più gravi che già incombe sull'umanità: il cambiamento climatico globale? Un nuovo articolo, scritto da alcuni dei massimi esperti nello sviluppo dell'intelligenza artificiale e pubblicato sul repository online arXiv.org, tenta di rispondere a questa domanda offrendo diversi esempi di come l'apprendimento automatico sarà in grado di prevenire il declino della nostra civiltà.
I metodi proposti vanno dall'uso dell'IA e della tecnologia satellitare per monitorare più efficacemente la deforestazione, allo sviluppo di nuovi materiali in grado di sostituire l'acciaio e il cemento (la loro produzione rappresenta fino al 9% delle emissioni di gas serra nell'atmosfera). Nonostante questa diversità, nel loro articolo, gli specialisti tornano ripetutamente alle più ampie possibilità di utilizzo di tali tecnologie. Soprattutto in questo contesto, spiccano le possibilità di utilizzare la tecnologia di visione artificiale per il monitoraggio dell'ambiente; condurre analisi di dati di grandi dimensioni per determinare l'inefficienza delle industrie con un alto livello di emissioni di sostanze nocive nell'atmosfera; e utilizzando l'IA per sviluppare nuovi modelli di sistema più efficienti, come i nostri modelli climatici,grazie al quale possiamo prevedere e prepararci meglio per i cambiamenti futuri.
Gli autori dell'articolo, tra cui il ricercatore britannico di intelligenza artificiale, fondatore e CEO di DeepMind, Demis Hassabi, vincitore del Premio Turing e uno dei "padri dell'apprendimento profondo" Yoshua Bengio, e co-fondatore di Google Brain - il progetto di ricerca di Google per lo studio dell'intelligenza artificiale Deep Learning - Andrew Ng afferma che l'IA può essere "inestimabile" nel ridurre al minimo i peggiori impatti del cambiamento climatico globale, ma aggiunge che questa tecnologia non è una "pallottola d'argento" - l'unico rimedio per tutti i problemi. A loro avviso, le forze politiche dovrebbero prendere parte attiva a questo problema.
In totale, l'articolo discute diverse aree contemporaneamente in cui le tecnologie di apprendimento automatico potrebbero trovare la loro applicazione, classificate in base al lasso di tempo del loro possibile potenziale di utilizzo, spiegate dal fatto che questa tecnologia sia sufficientemente sviluppata. Di seguito puoi vedere questo elenco.
L'intelligenza artificiale migliorerà l'efficienza dei sistemi di alimentazione
Se l'umanità prevede di fare affidamento su più fonti di energia rinnovabile in futuro, le aziende avranno bisogno di modi per prevedere e calcolare in modo più efficiente la quantità di energia che dovremo effettivamente utilizzare. Inoltre, questi calcoli dovranno avvenire in tempo reale e durante l'intero periodo di funzionamento di queste imprese.
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Sono già stati sviluppati algoritmi in grado di prevedere la domanda di energia, tuttavia l'efficienza di questi algoritmi può essere ulteriormente migliorata introducendo nei calcoli fattori come le caratteristiche climatiche di alcune regioni, nonché le specificità del fare impresa. Gli sforzi per rendere più comprensibili le specifiche di questi algoritmi consentiranno anche agli operatori delle utility di interpretare in modo più accurato i risultati delle loro analisi e di utilizzarli nella pianificazione, scegliendo il momento più ottimale per lanciare queste fonti di energia rinnovabile.
L'intelligenza artificiale aiuterà a scoprire nuovi materiali
Gli scienziati devono sviluppare nuovi materiali per una produzione, stoccaggio e utilizzo più efficienti dell'energia, tuttavia, di norma, il processo di scoperta e sviluppo di nuovi materiali è molto lento e non sempre ha successo. Le tecnologie di apprendimento automatico accelereranno il processo di ricerca, sviluppo e miglioramento di nuove formule con le proprietà desiderate.
Forse questo porterà allo sviluppo, ad esempio, di un nuovo tipo di combustibile, chiamiamolo condizionatamente "solare", che sarà in grado di immagazzinare l'energia della luce solare; vi permetterà di creare un nuovo e molto efficiente assorbente di anidride carbonica o materiali da costruzione, la cui produzione emetterà meno carbonio. Tali materiali potrebbero un giorno sostituire l'acciaio e il cemento, la cui produzione rilascia quasi il 10% delle emissioni totali di gas serra nel mondo.
L'intelligenza artificiale aiuterà a riorganizzare efficacemente il sistema di trasporto
La consegna di merci in tutto il mondo è un processo logistico molto complesso e molto spesso inefficace, in cui interagiscono merci di diversi volumi, pesi e dimensioni e vengono utilizzati diversi tipi di trasporto. Allo stesso tempo, sono i trasporti a rappresentare un quarto di tutte le emissioni di CO2 nell'atmosfera.
Le tecnologie di apprendimento automatico utilizzate in quest'area consentiranno di combinare in modo più efficiente le merci che richiedono la consegna alla stessa destinazione, il che ridurrà il numero di spedizioni richieste. Inoltre, un tale sistema sarà più resistente a interruzioni impreviste nei sistemi di trasporto e sarà in grado di gestire enormi flotte di camion senza pilota. Tuttavia, gli autori notano che l'ultima tecnologia non è ancora pronta a questo punto.
L'artificiale porterà a un rapido adattamento dei veicoli elettrici
I veicoli elettrici, che sono un elemento chiave nella decarbonizzazione dei veicoli, devono affrontare una serie di problemi che impediscono loro di diventare veramente mainstream.
L'apprendimento automatico può aiutare con questo problema, affermano gli autori del rapporto. Ad esempio, gli algoritmi potrebbero migliorare la gestione del consumo di energia della batteria per aumentare il chilometraggio di ciascuna carica e ridurre il livello di preoccupazione tra i potenziali acquirenti di tali veicoli sulla limitazione dell'autonomia di viaggio. Inoltre, queste tecnologie ottimizzeranno i tempi di ricarica.
L'intelligenza artificiale ottimizza le infrastrutture degli edifici
I sistemi di controllo intelligenti basati sull'apprendimento automatico possono ridurre in modo significativo il livello di consumo energetico degli edifici, tenendo conto delle condizioni meteorologiche, l'attuale occupazione dell'edificio e altri fattori ambientali, quindi regolare di conseguenza il riscaldamento, il raffreddamento, la ventilazione e l'illuminazione nella stanza.
Gli edifici intelligenti saranno in grado di trasmettere informazioni sullo stato attuale dell'ambiente direttamente alla rete in modo che il consumo di energia possa essere ridotto in caso di carenza di elettricità a basse emissioni di carbonio.
L'IA sarà in grado di calcolare più accuratamente la quantità di risorse energetiche utilizzate
In molte regioni del mondo, i dati sul livello di consumo energetico locale e sulle emissioni di gas a effetto serra nell'atmosfera sono praticamente assenti, il che può rappresentare un grosso problema per lo sviluppo e l'attuazione di misure di compensazione efficaci.
La visione artificiale consentirà di utilizzare la tecnologia satellitare per stimare il punto (area) costruito in modo che gli algoritmi di apprendimento automatico possano utilizzare questi dati per calcolare il consumo di energia e le emissioni. Metodi simili possono essere utilizzati per identificare edifici che richiedono aggiornamenti per migliorare la loro efficienza.
L'intelligenza artificiale ottimizza le catene di approvvigionamento
Utilizzando funzionalità simili, le tecnologie di apprendimento automatico saranno in grado di ottimizzare i canali e le catene di approvvigionamento riducendo al minimo l'impronta di carbonio del trasporto di varie merci.
La possibilità di una previsione più efficiente della legge della domanda e dell'offerta ridurrà la produzione e gli sprechi di trasporto.
L'intelligenza artificiale renderà l'agricoltura di precisione scalabile
La maggior parte delle aziende agricole moderne utilizza il principio della coltivazione di monocolture. In altre parole, solo un raccolto viene coltivato su una vasta area.
Questo approccio rende più facile per gli agricoltori lavorare i loro campi con macchine agricole e altri strumenti di base autonomi, ma allo stesso tempo impoverisce il suolo, privandolo di sostanze nutritive e rendendolo quindi meno produttivo. Di conseguenza, vengono spesso utilizzati vari fertilizzanti per aumentare le rese, in particolare quelli a base di azoto, che può essere convertito in ossidi di azoto: i gas serra sono 300 volte più pericolosi dell'anidride carbonica. I robot di apprendimento automatico possono aiutare l'agricoltura a valutare lo stato attuale del suolo e suggerire quali colture piantare per ripristinare la salute del suolo riducendo la necessità di fertilizzanti.
L'intelligenza artificiale aiuterà a monitorare più efficacemente la deforestazione
La deforestazione contribuisce a circa il 10% delle emissioni totali di gas serra. Il monitoraggio e la prevenzione di questa attività spesso illegale è di solito un processo di routine che richiede molto tempo e che richiede una supervisione personale sul posto.
A loro volta, le immagini satellitari, abbinate alla tecnologia di visione artificiale, consentiranno l'analisi automatica della perdita di copertura forestale su larga scala e sensori speciali installati sui siti, combinati con algoritmi in grado, ad esempio, di rilevare i suoni delle motoseghe, possono aiutare le forze dell'ordine a trattare in modo più efficace attività illegali.
L'IA aiuterà a cambiare i nostri atteggiamenti di consumo
Secondo gli autori del rapporto, in tutto il mondo è diffusa l'idea sbagliata che le persone comuni non siano in grado di avere un impatto serio sul cambiamento climatico.
Pertanto, in questa materia, è necessario chiarire come esattamente le persone possono aiutare. Le tecnologie di apprendimento automatico possono calcolare l'impronta di carbonio di una persona (la somma di tutte le emissioni di gas serra che creano nel corso delle loro attività quotidiane) e apportare piccoli cambiamenti che la ridurranno. Ad esempio, il sistema potrebbe suggerire di utilizzare il trasporto pubblico più spesso del trasporto personale; meno spesso l'acquisto di carne nel negozio; o ridurre il consumo di elettricità a casa. Ognuno di noi crea individualmente una piccola impronta di carbonio, ma se li prendi tutti in una volta, i numeri sono molto più grandi. I cambiamenti nei nostri atteggiamenti nei confronti del consumo e l'aggiunta di tutte le singole azioni finalizzate a questo possono avere un grande effetto cumulativo.
L'IA migliorerà l'efficienza della meteorologia e della climatologia
Molti degli impatti più significativi dei cambiamenti climatici nei prossimi decenni saranno associati a sistemi naturali altamente complessi, come il cambiamento delle dinamiche delle nuvole o delle calotte glaciali.
Questi sono gli stessi problemi in cui l'IA ha grandi speranze. Una modellazione accurata di questi processi aiuterà gli scienziati a prevedere in modo più efficace le condizioni meteorologiche estreme (come uragani e siccità), che a loro volta aiuteranno gli stati a sviluppare metodi di protezione contro i peggiori effetti di questi eventi.
L'intelligenza artificiale aiuterà con la geoingegneria
In questa fase, questo caso d'uso per l'IA tra tutti quelli presentati sopra è il più speculativo, ma ci sono anche grandi speranze, almeno da parte di alcuni scienziati.
Se riusciamo a sviluppare modi per rendere la copertura nuvolosa del nostro pianeta più riflettente, o persino creare nuvole artificiali basate su aerosol speciali, allora possiamo riflettere più luce solare dalla Terra. Ma questo problema richiede un'indagine seria. L'intelligenza artificiale può aiutare in questo, ma gli autori del rapporto osservano che questo metodo di utilizzo dell'intelligenza artificiale è una questione molto lontana che richiederà la collaborazione di tutti i governi del mondo. Ad esempio, gli esperti dell'Università canadese di Waterloo concordano con questa posizione, i quali ritengono che questo approccio irragionevole alla questione della geoingegneria potrebbe dare inizio a una terza guerra mondiale.
