رشد فناوری هوش مصنوعی که قادر است غلظت یون‌های آب را پیش‌بینی کند، می‌تواند به یک یاری بزرگ برای ارزیابی کیفیت آب در مقیاس وسیع مبدل شود و در ارتقاء رفاه اجتماعی مؤثر واقع گردد.
، تقریباً ۲.۲ میلیارد نفر، که معادل بیش از یک چهارم جمعیت کره زمین است، به آب آشامیدنی امن و بهینه دسترسی ندارند و حدود نیمی از جمعیت جهانی در برخی از برهه‌های سال با فقدان آب کافی مواجه می‌شوند.
به گزارش نیوز وایز، برای مقابله با این کمبودها، هزینه‌های اجتماعی و اقتصادی بسیاری برای روش‌های ناشی از منابع آب جایگزین همچون بهره‌برداری از آب باران و نمک‌زدایی آب دریا صرف می‌شود. همچنین، سیستم‌های متمرکز توزیع آب از معایبی رنج می‌برند که به ویژه ناتوانی در پاسخگویی سریع به تغییرات تقاضای آب را شامل می‌شوند.
در چنین شرایطی، تمایل روزافزونی به تکنولوژی‌های غیرمتمرکز تولید آب مشاهده می‌شود. این فناوری‌ها شامل روش‌های الکتروشیمیایی مانند وایونش خازنی و وایونش الکترود باتری هستند که به شکل ساده‌ای قابلیت به کارگیری دارند. با این حال، سنسورهای اندازه‌گیری کیفیت آب که در این فناوری‌ها به کار می‌روند، توانایی شناسایی یون‌های منفرد موجود در آب را ندارند و در فهم شرایط کیفیت آب با استفاده از رسانایی الکتریکی با محدودیت‌هایی مواجهند.
گروه تحقیقاتی دکتر «سون مون»(Son Moon) از مرکز تحقیقات چرخه منابع آب «موسسه علم و فناوری کره جنوبی»(KIST) به همراه تیم پروفسور «بائک سانگ سو»(Baek Sang-Soo) از «دانشگاه یئونگنام»(Yeongnam University)، فناوری بکری را توسعه داده‌اند که از داده‌های هوش مصنوعی برای پیش‌بینی غلظت دقیق یون‌ها در آب طی فرآیندهای تصفیه الکتروشیمیایی استفاده می‌نماید.
پژوهشگران در آزمایشات خود مشخص کردند که برای افزایش دقت پیش‌بینی‌ها، نیاز است که هر ۲۰ تا ۸۰ ثانیه به‌روزرسانی‌هایی صورت گیرد. این بدین معناست که برای بکارگیری این روش در شبکه‌های ردیابی یون‌های خاص، کیفیت آب می‌بایست در هر دقیقه مورد سنجش قرار گیرد تا مدل اولیه بتواند آموزش بیابد.
مدل مورد بهره‌برداری در این تحقیق، نسبت به مدل‌های پیچیده یادگیری عمیق از نظر هزینه به صرفه‌تر است و برای آموزش به منابع محاسباتی بیش از ۱۰۰ برابر کمتر احتیاج دارد.
دکتر مون اظهار کرد: اهمیت این پژوهش تنها در زمینه توسعه یک مدل جدید هوش مصنوعی نیست، بلکه قابلیت کاربری آن در سیستم ملی مدیریت کیفیت آب توجیه دیگری نیز دارد. این فناوری امکان کنترل دقیق‌تر غلظت یون‌ها را فراهم می‌آورد و به بهبود دسترسی به آب یاری می‌رساند.
این تحقیق در نشریه «Water Research» به چاپ رسیده است.