Jak sztuczna inteligencja pomaga miastom w czasie zmian klimatycznych

Od Houston po Singapur miasta na całym świecie korzystają z zaawansowanych narzędzi cyfrowych – tzw cyfrowe bliźniaki – monitorowanie i kontrola wód gruntowych, zarządzanie miejskimi wyspami ciepła, redukcja zanieczyszczenie powietrza i efektywnie gospodaruj odpadami.

Takie jak zanieczyszczenia: powietrza, wody i gleby. A co z nami?

W powietrzu, którym oddychamy, wodzie, którą pijemy i ziemi, na której żyjemy, znajdują się różne formy zanieczyszczeń. Czy wiesz, jak zanieczyszczenie powietrza, wody i gleby może na nas wpłynąć? O Curto powiedzieć ci.

W najprostszej formie a cyfrowy bliźniak to replika obiektu istniejącego w świecie fizycznym, stworzona w oparciu o stale zmieniające się w czasie rzeczywistym dane z dronów, czujników i satelitów. Cyfrowe bliźniaki w kontekście miejskim otrzymują dane z pojazdów, budynków i infrastruktury, które można łączyć z dodatkowymi danymi z inteligentnych urządzeń, internetu rzeczy (IoT) i inteligência sztuczne (IA).

Sewedług badań ABIz badania wynika, że ​​do 500 r. ponad 2025 miast mogłoby korzystać z jakiejś formy technologii cyfrowych bliźniaków. Dzięki wykorzystaniu cyfrowych bliźniaków do projektowania, planowania i zarządzania połączoną infrastrukturą miasta mogłyby do 280 r. zaoszczędzić 2030 miliardów dolarów.

Według IPCC do 2050 r. osiem razy więcej mieszkańców miast może być narażonych na działanie wyższych temperatur, a o 800 milionów więcej ludzi może być zagrożonych skutkami podnoszenia się poziomu morza i wezbrań sztormowych. Miasta muszą zmienić swoją konfigurację w sposób rozwijający odporność, zwłaszcza że obszary miejskie takie jak Dżakarta i Chicago w dalszym ciągu podupadają, a jednocześnie stoją przed miejskimi wyzwaniami związanymi ze zdrowiem i rosnącymi nierównościami społecznymi.

Innym zastosowaniem technologii bliźniaczej jest zarządzanie temperaturami miejskich wysp ciepła, zarówno na poziomie powierzchni, jak i pod ziemią. wyspy ciepła występuje, gdy w mieście panują znacznie wyższe temperatury niż sąsiednie obszary wiejskie, spowodowane różnymi powierzchniami, takimi jak beton i trawa, które w różny sposób pochłaniają i zatrzymują ciepło. Wykorzystując dane dotyczące użytkowania gruntów, gęstości zabudowy i pokrywy roślinnej, algorytmy uczenia maszynowego mogą przewidzieć obszary miasta, które prawdopodobnie staną się wyspami ciepła. Wspiera to skuteczne interwencje w zakresie chłodzenia, takie jak sadzenie drzew, instalowanie zielonych dachów i ochrona gruntów pod publiczne przestrzenie zielone.

Inteligentne systemy energetyczne to kolejne istotne zastosowanie cyfrowych bliźniaków, niezbędne do dekarbonizacji i przejścia na energię odnawialną. Nowy Meksyk, piąty co do wielkości stan w USA, współpracował z Cityzenith i jego platformą SmartWorldPro w celu stworzenia modeli inteligentnej infrastruktury w celu zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych o co najmniej 50%.

W Amsterdamie cyfrowe bliźniaki są wykorzystywane do identyfikowania nieefektywności i optymalizacji dystrybucji za pośrednictwem lokalnego systemu sprzyjającego włączeniu społecznemu w zakresie energii przyszłości (LIFE). Pomogło to ustabilizować lokalną sieć i magazynować nadwyżki energii, w tym energię z paneli słonecznych stadionu Amsterdam ArenA.

Dlaczego nie boimy się już tak kryzysu klimatycznego? Czy już się do tego przyzwyczailiśmy?

Miliony ludzi doświadcza intensywnych skutków kryzysu klimatycznego. „Kopuła cieplna” rozprzestrzeniła się po całych Stanach Zjednoczonych, powodując katastrofalne powodzie, które pochłonęły życie ludzkie i zniszczyły plony rolników. Jednak pomimo faktu, że przeżywają katastrofę klimatyczną, większość Amerykanów nie kuli się ze strachu, myśląc o przyszłości naszej planety. Ma to podłoże psychologiczne.

Efektywne zarządzanie marnotrawstwo to kolejny filar zrównoważonych miast, który jest możliwy dzięki technologii bliźniaczej. Pretoria w Republice Południowej Afryki poprawiła swoje możliwości lokalizowania składowisk odpadów, generowania symulacji odpadów i optymalizacji tras zbiórki odpadów w celu zmniejszenia zużycia paliwa. Podobnie w Kopenhadze wdrożono już wcześniej platformę cyfrowych bliźniaków Cisco, aby umożliwić planistom i rządom optymalizację systemów usuwania odpadów.

Cyfrowe bliźniaki mogą zwiększać odporność na powodzie, co jest konieczne, biorąc pod uwagę, ile miast może zostać zatopionych do 2050 r., jeśli nie zostaną podjęte odpowiednie środki łagodzące i adaptacyjne. Greg Herrin, wiceprezes ds. wody w Bentley Systems, dostawcy oprogramowania inżynierskiegoaria infrastruktury, stworzył modele odporności na powodzie dla miast takich jak Lizbona w Portugalii. „Cyfrowe bliźniaki zapewniają wczesne ostrzeżenia o zbliżających się powodziach, monitorując wzrost i gromadzenie się wód powodziowych w czasie oraz identyfikując dotkniętych ludzi, nieruchomości i infrastrukturę, aby pomóc ratować życie i minimalizować szkody”.

W Lizbonie oprogramowanie do symulacji powodzi firmy Bentley Systems pomogło urbanistom wiedzieć, gdzie zbudować tunele przechwytujące, aby odwrócić przepływy od obszarów krytycznych i zmniejszyć ryzyko powodzi, powiedział Herrin. „Obecnie szacuje się, że nowa infrastruktura przeciwpowodziowa zapobiegnie 20 poważnym powodziom w ciągu 100 lat, oszczędzając setki milionów euro”.

Zastosowanie takich rozwiązań programowych będzie miało kluczowe znaczenie dla wielu amerykańskich miast narażonych na podnoszący się poziom wody, powodzie i huragany, w tym Nowy Jork, Nowy Orlean, Savannah, Norfolk, Annapolis i Seattle.

Jednym z głównych wyzwań związanych z wdrażaniem cyfrowych bliźniaków w planowaniu urbanistycznym jest to, że wymaga to współpracy niezliczonej liczby interesariuszy, w tym konsultantów ds. planowania, rządów, organów regulacyjnych, dostawców oprogramowania, deweloperów i obywateli.

Vessali z PwC jako największe przeszkody wymienia zarządzanie danymi i zapewnienie zgodności technologii z przepisami dotyczącymi prywatności i poufności.

Przeczytaj także:

Startup zajmujący się neuronauką planuje system przeszczepiania głów AI