Реферат по экологии на тему Нейросети и big data: применение для различных аспектов нашей жизни и возможность влияния на окружающую среду

Введение
В современном обществе вопросы решения проблем, связанных с экологией, стоят очень остро.
Деятельность человечества приводит к загрязнению окружающей среды. Рост населения планеты, технологический прогресс и активная добыча полезных ископаемых - все это наносит катастрофический ущерб экологии. Россия является крупнейшей страной на Земле, на территории РФ расположен большой запас различных полезных ископаемых, присутствуют большие запасы леса, чернозема и пресной воды. Растительный и животный мир представлен в большом разнообразии.

1 Сущность и способы применения искусственного интеллекта
Принцип искусственного интеллекта основывается на комбинировании возможностей быстрого сбора и оценки больших данных с помощью математических алгоритмов. Это позволяет машине самостоятельно обучаться, используя личный опыт и содержащиеся в базе данных закономерности.
Ключевое отличие искусственного интеллекта от простых алгоритмов, которые собирают и выдают данные, заключается в его способности к обучению и самосовершенствованию. Другими словами, чем больше задач решит ИИ, тем лучше он будет справляться с решением новых, в то время как простая система будет действовать только по прописанному алгоритму . Искусственный интеллект сильно упрощает многие процессы в разных сферах производства. Он помогает автоматизировать процессы и настроить их в соответствии с поставленной задачей. С каждым годом работа искусственного интеллекта становится эффективнее, это связано с его способностью к обучению: чем больше заданий ИИ выполняет и узнает деталей, там лучше он функционирует. На ранних этапах его создания люди предполагали, что способности ИИ остановятся на умении распознавать объекты, переводить тексты и понимать смысл речи человека. Но уже сейчас, навыки и умения искусственного интеллекта настолько расширились, что перечислить их все очень сложно и займет это не одну страницу текста. Обратимся вновь к истории вопроса.
2 Использование нейросетей и искусственного интеллекта в агросекторе
Агропромышленный комплекс и сельское хозяйство - это ключевая отрасль народного хозяйства. Она обеспечивает людей необходимыми для жизни продуктами питания. С каждым годом обостряется проблема нехватки продуктов сельскохозяйственной отрасли, это связано с ростом населения и ограниченностью территорий. Природные ресурсы с неизбежностью истощаются, что требует адекватной реакции и принятие соответствующих мер.
С решением этой проблемы могут помочь современные технологии искусственного интеллекта.
Использование ИИ позволяет повысить качество и количество производимой продукции. При этом обеспечивается возможность учитывать различные факторы такие, как изменение климата и демографические изменения. Технологии ИИ позволяют повысить эффективность человеческого труда, используя новые способы сбора урожая, производства и продажи.
Перспективным направлением использования технологий искусственного интеллекта является обработка данных, собранных с помощью компьютерного зрения. Техническое зрение относится к технологиям ИИ, которые могут получать информацию из изображений. Оно базируется на компьютерных алгоритмах, которые могут производить обнаружение, отслеживание и классифицирование различных объектов.
Технология компьютерного зрения помогает диагностировать раннюю стадию заболевания растений и животных, помогает в борьбе с заболеваниями, а также может предотвратить их появление. Используя для анализа различные фотографии как макроуровня (посевные площади и стада животных), так и микроуровня (фотографии отдельных объектов), искусственный интеллект может обнаружить различные патологии, и на основании этих данных будут приниматься своевременный меры для устранения заболеваний и патологий. Американская компания IntelinAir занимается оптимизацией сельскохозяйственной деятельности на основе собираемых данных с помощью технологий искусственного интеллекта. Компания помогает фермерам, выращивающим кукурузу на территории нескольких штатов (Индиана, Иллинойс, Айова и Огайо).

3 Экология и технологии искусственного интеллекта
Имитационное моделирование - это одна из возможностей применения технологий искусственного интеллекта. Моделирование - это основной метод, используемый в прогнозировании. Он учитывает большое количество разрозненных факторов и их влияние. Ранее ИИ применялся для решения простых задач с маленьким спектром переменных, но сейчас, используя нейронные сети и передовые методы моделирования, искусственный интеллект превзошел возможности человека в работе с большим объемом данных и может просчитывать последствия и возможные риски намного лучше, чем это сделает человек. Благодаря этому, можно предупреждать негативные последствия и устранять возникновение этих рисков. С целью минимизации последствий метод моделирования можно использовать при принятии решений о местоположении различных объектов, влияющих на окружающую среду.
В 2018 году на экономическом форуме в Давосе (Швейцария) было представлено исследование «Использование ИИ для Земли», которое провели эксперты компании PWC в сотрудничестве с американским Институтом окружающей среды имени Вудса. Авторы выделили несколько направлений применения технологий ИИ в решении вопроса защиты окружающей среды.

4 Использование искусственных нейросетей в промышленной экологии. Использование нейросети для улучшения экологической ситуации городов
Слабые электромагнитные поля (ЭМП) обнаруживаются в различных устройствах современного автоматизированного производства. В связи с этим очень сложно выявить воздействие таких электромагнитных полей на организм работающих. Обычные методы статистики иногда все же позволяют определить влияние воздействия ЭМП на сердечно - сосудистую систему (ССС). Однако эти эффекты часто трудно обнаружить. В условиях действия особых (неблагоприятных) природных условий Севера Российской Федерации на организм работающих в нефтегазовом комплексе воздействие слабых ЭМП может быть более выраженным за счет сочетания этих факторов. В исследованиях доказано нестабильное состояние сердечно - сосудистой системы у жителей Севера Российской Федерации.

Заключение
Активное развитие промышленности и сельского хозяйства, а также деятельность людей, направленная на обеспечение своих потребностей, является причиной возникновения проблем с экологией. Их в свою очередь можно разделить на:
1) проблемы, которые появились недавно;
2) проблемы, которые возникли давно и достались в наследство современному обществу.