آشنایی با سیستم تفکیک زباله مبتنی بر هوش مصنوعی گاربج‌نت

هوش مصنوعی در شهرهای مدرن امروزی در عرصه‌های مختلفی به کمک بشر می‌آید و گسترش محصولات مبتنی بر هوش مصنوعی بهبود وضعیت شهرنشینی را در پی داشته است. یکی از مشکلات در امور شهرداری، مسئله زباله‌ها و تفکیک آن‌هاست که هوش مصنوعی خوشبختانه در این زمینه هم وارد شده و توانسته خدماتی بسیار راهگشا و ارزنده‌ ارائه کند. در این یادداشت پس از مقدمه‌ای بسیار مختصر در مورد طرح مسئله تفکیک زباله به یاری هوش مصنوعی، به معرفی یکی از طرح‌هایی که در این زمینه به وجود آمده می‌پردازیم. این طرح تفکیک زباله مبتنی بر هوش مصنوعی تحت عنوان گاربج‌نت (GarbageNet) شناخته می‌شود.

تفکیک زباله با هوشی مصنوعی

بدیهی است که هرچه جمعیت شهری بیشتر باشد حجم تولید زباله در آن شهر نیز بیشتر خواهد بود. شهرهای هوشمند نیز از آنجا که در انتهای طیف شهرنشینی قرار می‌گیرند دارای زباله‌های بسیار زیادی هستند. به همین علت یکی از چالش‌های مهم در امور شهرداری کلان‌شهرها مدیریت تفکیک زباله است.

بر اساس تخمین‌هایی که در مورد حجم تولید زباله زده شده انتظار می‌رود تا سال ۲۰۵۰ حجم زباله‌های جهانی در حدود ۳.۴۰ میلیارد تن بیشتر شود. در صورت فقدان مدیریت موفق در مورد این زباله‌ها، انباشته شدن این حجم عظیم از زباله ممکن است پیامدهای ناگواری برای بشر داشته باشد و سلامت عمومی و محیط زیست را به‌ شکل جدی به مخاطره بیندازد.

یکی از دلایل بهبود روند پاکیزگی در شهرهای هوشمند، حفظ بهداشت عمومی است که در این زمینه امر جداسازی و تفکیک زباله‌ها بسیار حائز اهمیت شناخته می‌شود. فناوری‌ پیشرفته‌ای چون هوش مصنوعی می‌تواند مدیریت زباله را تسهیل و تسریع کند و به روش‌های مختلف به آژانس‌های مدیریت پسماند عمومی در شهرهای هوشمند در تفکیک زباله یاری برساند.

در واقع با بررسی آمارها می‌توان دریافت که تفکیک زباله‌ها مشکلی بسیار بزرگ به حساب می‌آید؛ چنانکه برای نمونه تنها در ایالات متحده، علت به وجود آمدن حدود بیست درصد از گازهای مضر منتشرشده در جو، وجود زباله‌های تولیدشده است. هر قدر حجم زباله‌های انباشته‌شده بیشتر شود این درصد نیز افزایش می‌یابد. دلیل آلوده شدن جو با تولید و انباشت زباله‌ها این است که محل‌های دفن زباله تنها برای نوعی خاص از زباله‌ها تهیه شده‌اند و زباله‌های مشخص‌شده و مناسب، در صورت انباشت در این مکان‌ها تبدیل به کود می‌شوند؛ اما اگر تفکیک زباله صورت نگیرد و زباله‌های متفرقه هم در همان مکان‌ها انباشته شوند از این زباله‌های نامناسب و نامتجانس، پس از متلاشی شدن و پوسیدگی، گازی در هوا متصاعد می‌شود که عامل آلودگی جوی است.

هوشی مصنوعی تفکیک زباله در گاربج‌نت

گروهی از پژوهشگرانی که در چالش «تفکیک زباله ابری هواوی» شرکت‌ کرده بودند موفق به طراحی و تولید یک بستر هوش مصنوعی تحت عنوان گاربج‌نت (GarbageNet) شده‌اند. هوش مصنوعی گاربج‌نت قادر به تفکیک انواع مختلف زباله‌های تولیدشده در سطح شهرهای مدرن امروزی ازجمله کلان‌شهرهاست.

طراحان هوش مصنوعی گاربج‌نت در این طرح تفکیک زباله به حل کردن یک مشکل بزرگ شهری و یک مسئله نگران‌کننده جهانی می‌اندیشیده‌اند؛ زیرا هرچند ممکن است موضوع تفکیک زباله در نگاه نخست چندان مهم جلوه نکند، ولی در حقیقت این مسئله حائز اهمیت ویژه‌ای است. در سده اخیر محیط زیست دچار تخریب گسترده و آسیب‌ بسیار شده و آنچه در این زمینه اثرگذاری قابل توجهی داشته پراکنده شدن زباله‌ها در محیط زیست است. هوش مصنوعی گاربج‌نت بر اساس این آگاهی که ترکیب شدن موادی مانند پوست تخم مرغ، استخوان ماهی و ضایعات سبزیجات در محل دفن زباله می‌تواند عواقبی خطرناک برای سلامتی و بهداشت عمومی شهروندان داشته باشد، تفکیک زباله را هدف خود قرار داده است.

هدف گاربج‌نت که توسط گروهی از پژوهشگران کشور چین بر اساس فناوری هوش مصنوعی برای تفکیک زباله طراحی شده،‌ حل معضل مهم مدیریت زباله‌های تولیدشده در شهرهای بزرگ و کوچک است. نخستین گام گاربج‌نت برای رسیدن به این هدف، آن است که بتواند بر اساس هوش مصنوعی زباله‌ها را شناسایی کند و سپس آن‌ها را در دسته‌هایی که مناسب آن‌هاست قرار دهد. یعنی کار اصلی گاربج‌نت اجرای دو مرحله شناسایی و دسته‌بندی و تفکیک زباله‌ها به یاری هوش مصنوعی است.

پژوهشگران سازنده هوش مصنوعی گاربج‌نت، یافتن راهی برای شناساندن زباله‌های جدید به این پلتفرم هوش مصنوعی را اساسی‌ترین مشکل خود در مسیر تحقیق و تفکیک زباله معرفی کرده‌اند. طبق اظهارات آنان این کار با بهره‌گیری از یک رویکرد سه‌جانبه و با دقت بالای ۹۵ درصد در هوش مصنوعی گاربج‌نت به انجام می‌رسد.

البته پیش از طرح هوش مصنوعی گاربج‌نت نیز پژوهشگران در راه برطرف کردن مشکل تفکیک زباله با هوش مصنوعی تلاش‌هایی کرده بودند؛ ولی آنچه کار آنان را دشوار کرده بود و باعث شد در نهایت موفق نشوند به هدف غایی خود برسند این بود که استفاده از سیستم شناسایی تصویر در چنین فرآیندی بسیار دشوار است. این مشکل دو دلیل دارد؛ یکی اینکه روزانه تعدادی بی‌شمار از اشیاء به سطل‌های زباله ریخته می‌شود که شناسایی انواع مختلف آن‌ها به کمک هوش مصنوعی دشوار است. دلیل دوم اینکه سطل‌های زباله‌ مورد استفاده به مرور زمان تغییر می‌کند و همیشه تعداد ثابت و وضع یکسانی در سطل‌های زباله وجود ندارد.

انواع کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع مختلف را در هوشیو بخوانید