Исследовательский центр в области искусственного интеллекта Новосибирского государственного университета (Центр ИИ НГУ) завершил разработку инновационных алгоритмов для мониторинга атмосферного воздуха по заказу компании ООО «СитиЭйр». Новые решения способствуют повышению точности обработки данных с датчиков, а также уменьшают требования к вычислительным мощностям. Полученные результаты создают базу для более широкого внедрения технологий центра в городские системы мониторинга качества воздуха НГУ.
Старший научный сотрудник Центра ИИ НГУ, кандидат технических наук Владислав Александрович Перепёлкин рассказал о результатах совместной работы после презентации поста мониторинга атмосферного воздуха в Октябрьском районе Новосибирска. Этот пост был установлен на территории ФГБОУ ВО «НГАСУ (Сибстрин)» и дополнен автоматизированным измерительным оборудованием. Мероприятие прошло под эгидой Министерства природных ресурсов и экологии Новосибирской области.
— Работа была принята заказчиком, и это означает, что завершён этап работ по проекту,— отметил Владислав Александрович.
Система экологического мониторинга собирает данные о температуре воздуха, составе его компонентов, а также о скорости и направлении ветра. Однако для того чтобы на основании этих показаний оценить состояние атмосферы, требуется обработка данных. На точность измерений влияют такие факторы, как температура, влажность и их колебания. Лабораторная калибровка не всегда гарантирует одинаковую точность оборудования в различных климатических условиях и в разное время года.
Кроме того, существует проблема постепенного изменения характеристик сенсоров из-за физических и химических процессов. Со временем оборудование может давать менее точные результаты, что требует его повторной калибровки, обслуживания или даже замены. В этой связи специалисты центра разрабатывают адаптивные алгоритмы, которые будут учитывать внешние условия и помогать компенсировать часть этих изменений.
— Искусственный интеллект, анализируя историю наблюдений, может отчасти компенсировать эти искажения, что в свою очередь повышает точность конечных результатов вычислений,— пояснил Владислав Александрович.
Другим направлением работы стало снижение вычислительной сложности обработки данных. По словам исследователя, классические методы часто являются узкоспециализированными и требуют значительных вычислительных ресурсов. Использование искусственного интеллекта должно сделать процесс анализа более гибким и открыть новые возможности для создания компактных программно-аппаратных комплексов, которые не будут нуждаться в мощных компьютерах.
В будущем такие устройства можно будет размещать на небольших площадках, включая опоры городской инфраструктуры. Это позволит расширить сеть наблюдений без необходимости строительства отдельных павильонов для каждой точки мониторинга.
Для Центра искусственного интеллекта НГУ этот проект представляет собой важный шаг от научных исследований к практическому решению задач заказчика. Накопленный опыт позволит адаптировать данные решения для других сетей мониторинга, хотя каждый новый проект всё же потребует учёта специфических условий эксплуатации и характеристик оборудования.