تسخير قوة الذكاء الاصطناعي لمكافحة تغير المناخ

إذا لم يتغير شيء على صعيد الطريقة التي نتعامل بها مع البيئة، فبحلول عام 2030 سيرتفع متوسط ​​درجة الحرارة العالمية إلى 1.5 درجة مئوية. على الرغم من أن العدد يبدو ضئيلًا، إلا أن تداعيات ذلك يمكن أن تكون كارثية مع أحداث مثل موجات الحر الكارثية والفيضانات والجفاف وفشل المحاصيل وانقراض الأنواع التي أصبحت شائعة بشكل كبير.

إننا نعيش فرصتنا الأخيرة حيث سيتعين على جميع الدول الصناعية أن توحد جهودها لخفض الغازات المسببة للاحتباس الحراري بمقدار النصف بحلول عام 2030 ثم التوقف عن إضافة ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي بحلول أوائل خمسينيات القرن الحادي والعشرين. والتأخير ولو لبضع سنوات من شأنه أن يجعل هذا الهدف بعيد المنال، مما يضمن مستقبلا أكثر سخونة وأكثر خطورة.

الوضع يخرج ببطء من أيدي البشر مما يؤدي إلى مجال لاعتماد الذكاء الاصطناعي للتدخل في تغير المناخ.

في هذه المقالة، سننظر في الجوانب ذات الوجهين لاستخدام الذكاء الاصطناعي في تغير المناخ - أحدهما يسلط الضوء على الحاجة إلى التكنولوجيا لتدخل القضية والآخر يشير إلى خلاف ذلك. في نهاية المطاف، سأترك الأمر لك لتقرر مدى إلحاح تطبيق الذكاء الاصطناعي على هذه القضية.

أول شيء أولا.

لماذا يجب أن يهتم عملك بتغير المناخ؟

عندما يتعلق الأمر بمعالجة تغير المناخ، فإن العمل كالمعتاد لن ينجح بعد الآن. هناك العديد من الأسباب المقنعة التي تجعل كل شركة، بما في ذلك شركتك، تفكر في الاستدامة. دعونا نلقي نظرة على أهمها.

1. العملاء يطلبون ذلك.

فقد وجدت شركة الأبحاث برويدج أن 78% من الأميركيين قد يدفعون أكثر مقابل المنتجات ذات الفوائد البيئية/المستدامة/الخيرية. لقد أثر اهتمام وسائل الإعلام المتزايد والوعي العام بالقضايا البيئية بشكل كبير على عادات الشراء لدى المستهلكين. وقد أدى ذلك إلى وضع حيث من المرجح أن يشتري المستهلكون من الشركات ذات الوعي الاجتماعي.

2. وفر على الضرائب أو احصل على إعفاءات ضريبية تمامًا.

تقدم الحكومة الفيدرالية إعفاءات ضريبية متعددة تشجع الشركات على الاستثمار في مصادر الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الشمسية وطاقة الرياح. قد يكون عملك مؤهلاً للحصول على ائتمان ضريبي يصل إلى 26% من تكلفة تركيب نظام الطاقة الشمسية، وذلك باستخدام خلايا الوقود بقدرة 0.5 كيلووات أو أكثر، وإنشاء توربينات رياح صغيرة الحجم بقدرة 200 كيلووات و أقل. يمكن أن تشمل المزايا الأخرى - خصم ضريبي على المباني التجارية الموفرة للطاقة وائتمان ضريبة الدخل على وقود الديزل الحيوي.

3. المستثمرون يتوقعون ذلك.

تتمتع الشركات التي تميل إلى إعطاء الأولوية للاستدامة بقدرة أكبر على جذب الاستثمارات من الصناديق التي تركز على الحوكمة البيئية والاجتماعية والحوكمة والمستثمرين ذوي الوعي الاجتماعي. وفقا لدراسة أجرتها مجلة هارفارد بيزنس ريفيو، فإن الشركات التي تركز على الاستدامة تميل إلى الحصول على أداء مالي أفضل وتكلفة أقل لرأس المال، مما يجذب المزيد من المستثمرين. وقد وجد أيضًا أن القائمين على الحوكمة البيئية والاجتماعية والحوكمة يتمتعون بتقييمات أعلى بهامش 20%.

4. إنه يؤثر على سلاسل التوريد الخاصة بك

يؤثر تغير المناخ على سلسلة التوريد بطريقتين - فهو يؤدي إلى أحداث مناخية قاسية طويلة الأمد يمكن أن تلحق الضرر بالمرافق، وتقطع الموارد، وتعطل السفر. كما أنه يؤدي إلى ارتفاع منسوب مياه البحر وهو ما تستخدمه سلاسل التوريد العالمية بشكل كبير، لدرجة أنه من المعروف أن تغير المناخ يسبب خسائر بقيمة 7.6 مليار دولار للموانئ كل عام.

أسباب مثل هذه تشجع الشركات على النظر إلى التكنولوجيا، وخاصة الذكاء الاصطناعي لتنفيذ الإجراءات المناخية في عملياتها. واستجابة لذلك، دخلت العديد من منتجات الذكاء الاصطناعي والشركات الناشئة إلى السوق، مثل –

• ClimateAI – منصة مناخية مؤسسية لمساعدة الشركات على تقليل المخاطر المناخية المادية ومراقبتها والتكيف معها
• Gro Intelligence – يحلل تريليونات من نقاط البيانات من مصادر متعددة – توقعات المحاصيل، صور الأقمار الصناعية، الطبوغرافيا – لإعطاء توقعات لمنتجات زراعية فريدة من نوعها.
• Climavision – حل للتنبؤ يقوم بتحديث الشركات بشكل استباقي بشأن أحداث الطقس التي قد تؤثر على المبيعات والعمليات التجارية.

تطبيقات الذكاء الاصطناعي في تغير المناخ

إن التأخير المحتمل أو حتى التخفيف من حدة الوضع المزري سيتطلب بذل جهود سريعة نحو الاستجابة الفورية للأزمات من خلال التخطيط طويل المدى. تعتبر حلول الذكاء الاصطناعي لتغير المناخ هي الأنسب لهذا الغرض نظرًا لقدرتها على جمع وبناء وتفسير مجالات البيانات الكبيرة والمعقدة حول تأثير المناخ والانبعاثات والمزيد. سيؤدي هذا في نهاية المطاف إلى دعم أصحاب المصلحة في اتخاذ استراتيجية مستنيرة ومبنية على البيانات لمعالجة انبعاثات الكربون وإنشاء مجتمع أكثر اخضرارًا.

نمذجة المناخ

لقد استخدم خبراء الانحباس الحراري منذ فترة طويلة النماذج المناخية لفهم مدى تعقيد التفاعلات بين المكونات المختلفة لنظام الأرض حتى يمكن التنبؤ بالتأثير المحتمل لتغير المناخ بدقة. تساعد أدوات الذكاء الاصطناعي الخاصة بتغير المناخ على تعزيز كفاءة النماذج ودقتها من خلال دمج كمية هائلة من مجموعات البيانات ومعالجتها بدقة. علاوة على ذلك، يمكن تطبيق التعلم الآلي للعثور على أنماط في مجموعات البيانات المجمعة والتي قد لا تظهر للباحثين البشريين.

كفاءة الطاقة

إن تحسين استهلاك الطاقة والحد من النفايات أمر بالغ الأهمية لجعل التنمية مستدامة. ولمعالجة هذه المشكلة، تقوم الصناعة بتجربة نظام إدارة الشبكة الذكية المدعوم بالذكاء الاصطناعي والذي من شأنه إدارة إنشاء وتوزيع واستهلاك الكهرباء بكفاءة.

يمكن أن يساعد هذا الجزء من الذكاء الاصطناعي الخاص بتغير المناخ في تحليل البيانات في الوقت الفعلي من مصادر متعددة مثل العدادات الذكية وأجهزة الاستشعار لتحديد الأنماط والتنبؤ بمتطلبات الطاقة بدقة. النتائج؟ تحسين تخصيص موارد الطاقة بشكل أفضل، وهو ما لا يقلل من النفايات فحسب، بل يضمن أيضًا تلبية العرض للطلب.

اقرأ أيضًا: بناء أنظمة إدارة الطاقة من أجل حياد الكربون

احتجاز الكربون

وهو نهج يتضمن احتجاز انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الصادرة عن مصادر الطاقة والصناعة قبل إطلاقها في البيئة. نظرًا لأن الهدف الرئيسي هو تقليل انبعاث ثاني أكسيد الكربون في البيئة إلى أدنى حد، يتم استخدام الذكاء الاصطناعي لتحسين تشغيل وتصميم تقنيات احتجاز الكربون هذه بحيث تصبح أكثر فعالية من حيث التكلفة والكفاءة.

توقعات الكوارث

يستخدم علماء المناخ وعلماء الأرصاد الجوية الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بآثار الكوارث الطبيعية المرتبطة بالمناخ والقضاء عليها. ومع وجود التكنولوجيا إلى جانبهم، يمكنهم تحليل كمية هائلة من مجموعات البيانات للعثور على الاتجاهات التي تشير إلى احتمال وقوع كوارث وشيكة، وبعد ذلك يمكنهم بناء ونشر نظام إنذار مبكر لتقليل الخسائر في الممتلكات والأرواح.

تتبع النظام البيئي

جزء مهم من قياس تأثير تغير المناخ هو تتبع التحول في الموارد الطبيعية والتنوع البيولوجي. يمكن رؤية استخدام الذكاء الاصطناعي في تغير المناخ في استخدام الأدوات التي من شأنها معالجة كميات هائلة من البيانات الواردة من لقطات الطائرات بدون طيار، وصور الأقمار الصناعية، وغيرها من المصادر. يمكن لدعاة الحفاظ على البيئة أيضًا استخدام خوارزميات التعلم الآلي للعثور على أنماط في تغير الأغطية الأرضية وتوزيع الأنواع.

موضة سريعة

تعد صناعة الأزياء السريعة مساهمًا قويًا في أزمة المناخ، فهي مسؤولة عن ما يصل إلى 10٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية. ومع ملاحظة انتشارها وحجمها العالميين، يمكن أن يكون للممارسات غير المستدامة في صناعة الأزياء تأثيرات طويلة الأمد على البيئة. هذا هو المكان الذي تظهر فيه حلول الذكاء الاصطناعي لتغير المناخ في الصورة. يمكن أن يساعد التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي في تحسين سلسلة التوريد لتقليل النفايات وتعزيز التصنيع المستدام وتتبع استهلاك الموارد.

تحسين الزراعة

وهناك قطاع آخر كثيف الانبعاثات، وهو الزراعة، يؤدي إلى 22% من انبعاثات الغازات الدفيئة العالمية. ومن صغار المزارعين إلى الشركات الكبرى، تتشابه قضايا ندرة المياه، والظواهر الجوية غير المتوقعة، وتدهور الأراضي في جميع أنحاء القطاع. ويمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي في مجال تغير المناخ في تحقيق ذلك من خلال الشبكات الذكية. ويمكن لهذه الشبكات تحقيق التوازن بين العرض والطلب بكفاءة، مما يتيح دمج مصادر الطاقة المتجددة في أنظمة الطاقة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.

كشف الميثان

إن الملوثات القوية للغاية، والتي تطلقها قطاعات الزراعة والطاقة ومدافن النفايات، هي ثاني أكبر مساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري، وتتنافس باستمرار مع ثاني أكسيد الكربون على المركز الأول. تقوم الشركات بدمج الذكاء الاصطناعي وتغير المناخ للمساعدة في تفسير كميات هائلة من صور الأقمار الصناعية التي تتتبع انبعاثات غاز الميثان العالمية على أساس يومي.

وتأتي هذه التكنولوجيا متوافقة مع التركيز المتزايد على مستوى الدولة على مراقبة غاز الميثان من خلال لوائح مخصصة يتم إقرارها من قبل وكالة حماية البيئة الأمريكية والاتحاد الأوروبي.

التعدين التكنولوجيا الخضراء

تحتاج الحلول التي تركز على المناخ، بدءًا من السيارات الكهربائية إلى الألواح الشمسية، إلى كمية هائلة من المعادن مثل الليثيوم والكوبالت والنحاس. ومع ذلك، فإن الإمدادات الحالية بعيدة كل البعد عن تلبية الطلب المتزايد.

وللتغلب على هذا الوضع، يستخدم الباحثون والحكومات والشركات الذكاء الاصطناعي وتغير المناخ للعثور على المعادن المهمة. وقد وجد أن هناك الكثير من البيانات الموجودة عما يوجد تحت سطح الأرض. إن استخدام الذكاء الاصطناعي للنظر في مجموعات البيانات هذه لن يقلل من عدم اليقين فحسب، بل سيوفر أيضًا مليارات الدولارات التي يتم إنفاقها في البحث عن مجالات مربحة لاستخراجها.

اقرأ أيضًا: كيف تساعد تقنيات الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء والواقع المعزز/الواقع الافتراضي الشركات على تحقيق أهداف الاستدامة الخاصة بها

هذه ليست سوى استخدامات وأدوار على المستوى السطحي للذكاء الاصطناعي في تغير المناخ، والنطاق بأكمله، رغم أنه يصل إلى الخيال، يقع عمومًا بين خمسة عناصر -

• لجمع وإكمال مجموعات البيانات المعقدة حول تأثيرات المناخ والانبعاثات والمزيد
• تعزيز عملية صنع القرار والتخطيط
• لتحسين العمليات
• لدعم النظم البيئية الجماعية
• لتشجيع الأحداث المناخية الإيجابية

لقد قامت مجموعة BCG بعمل رائع في تصنيف دور الذكاء الاصطناعي في تغير المناخ ضمن إطار عمل.

والآن بعد أن نظرنا إلى التطبيقات واسعة النطاق للذكاء الاصطناعي في مجال تغير المناخ، أصبحت بعض الأمور واضحة. القطاع جاهز للتدخل التكنولوجي الذي يؤدي إلى وضع يتزايد فيه الطلب على الأدوات والاستفسارات الذكية التي تركز على المناخ مثل كيفية تطوير منصة للذكاء الاصطناعي مثل ClimateGPT أو CO2 AI.

ومع ذلك، فإن هذا التفاؤل الناجم عن التكنولوجيا ليس بأي حال من الأحوال علامة على أن الوضع الخطير أصبح تحت السيطرة. وسيظل البشر والمؤسسات يلعبون الدور الأكبر في إعادة الجهود إلى المسار الصحيح عندما يتعلق الأمر بتحقيق الأهداف التي حددتها فرقة العمل الوطنية المعنية بالمناخ.

مع المضي قدمًا في الحديث عن فوائد الذكاء الاصطناعي في تغير المناخ، دعونا نلقي نظرة على رسم بياني يسرد التطبيقات الواقعية للذكاء الاصطناعي في تغير المناخ.

وهذا من شأنه أن يعطيك فكرة عن المبادرات التي يتم اتخاذها نحو الجمع بين التكنولوجيا والقضية.

حتى هذه اللحظة، بحثنا في فوائد الذكاء الاصطناعي في تغير المناخ والشركات التي تستخدم التكنولوجيا لتحويل هذه الفوائد إلى واقع يمكن لصانعي التغيير الاستفادة منه. ولكن هل يعني هذا أننا نتجاهل قوة الحوسبة والكهرباء التي يحتاجها نظام الذكاء الاصطناعي لتشغيله؟

تم العثور على OpenAI GPT-3 وMeta’s OPT ينبعث منها أكثر من 500 و75 طنًا متريًا من ثاني أكسيد الكربون. والأسوأ من ذلك هو أنه من المستحيل حساب التأثير الدقيق الذي قد يحدثه الذكاء الاصطناعي على أزمة المناخ، حتى لو ظل التركيز على كمية انبعاثات الغازات الدفيئة. وذلك لأن هناك العديد من أنواع الذكاء الاصطناعي المختلفة - مثل نموذج الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي الذي يحدد الاتجاهات في بيانات البحث، أو برنامج الرؤية الذي يساعد السيارات ذاتية القيادة على تجنب العوائق، أو نموذج اللغة الكبير (LLM) الذي يمكّن روبوت الدردشة من التواصل مع الآخرين. تحدث بشكل طبيعي - كل ذلك مع كميات مختلفة من متطلبات الطاقة الحاسوبية للتدريب والتشغيل.

هناك زاوية أخرى يجب النظر إليها هنا وهي أنه إذا كانت التكنولوجيا تساعد جانبًا واحدًا من العملة، فقد تم تصميمها أيضًا لتمكين مرتكبي الجرائم البيئية. ففي عام 2019، على سبيل المثال، أعلنت شركة مايكروسوفت عن شراكة مع شركة إكسون موبيل، مشيرة إلى أن الشركة ستستخدم منصة الحوسبة السحابية التابعة لشركة مايكروسوفت، Azure. وذكرت شركة النفط العملاقة أنه من خلال هذه الشراكة، التي اعتمدت على استخدام الذكاء الاصطناعي في مهام معينة مثل تحليل الأداء، يمكنها تحسين عمليات التعدين الخاصة بها، وبحلول عام 2025، زيادة إنتاج النفط بمقدار 50 ألف برميل من مكافئ النفط يوميًا.

وتقع موازنة هذه المعادلة في نهاية المطاف على عاتق صناع السياسات، والشركات التي تستخدم الذكاء الاصطناعي، والشركات التي تبني خدمات تطوير الذكاء الاصطناعي.

جزء Appinventiv في جعل الذكاء الاصطناعي أكثر مراعاة للبيئة

في Appinventiv، نعتبر أنفسنا إحدى أكثر المنظمات التي تركز على حياد الكربون. عندما نبني التطبيقات، فإننا نعمل باستخدام حجر الرحى حول الانبعاثات التي سوف تتسرب إلى البيئة.

تتضمن بعض الممارسات التي نتبعها من خلال زيادة الذكاء الاصطناعي وتغير المناخ عبر SDLC الخاص بنا ما يلي:

• استخدام النماذج التوليدية الكبيرة الموجودة
• استخدام الأساليب الحسابية التي تحافظ على الطاقة مثل TinyML والمتحكمات الدقيقة
• ضبط النماذج التوليدية
• استخدام أدوات مثل ML CO2 Impact Calculator لقياس مستوى ثاني أكسيد الكربون المتولد أثناء تدريب نماذج التعلم الآلي.

بالنسبة لنا، فإن نهج تطوير برمجيات الذكاء الاصطناعي يدور دائمًا حول كيفية الاستفادة من النماذج الحالية بكامل طاقتها. إن إجبار أنفسنا على النظر إلى القيود المفروضة على الحفاظ على الطاقة، يدفعنا في النهاية نحو ابتكارات جديدة ومبتكرة في الذكاء الاصطناعي.

الأسئلة الشائعة

س: كيف يمكن للذكاء الاصطناعي المساعدة في تغير المناخ؟

ج: تكمن الإجابة على سؤال ما إذا كان الذكاء الاصطناعي سيحل مشكلة تغير المناخ في الكيفية التي يمكن بها ذلك. فيما يلي بعض الطرق التي يمكن أن يساعد بها الذكاء الاصطناعي في مكافحة تغير المناخ. نمذجة المناخ، وكفاءة الطاقة، واحتجاز الكربون، والتنبؤ بالكوارث، وتتبع النظام البيئي، والأزياء السريعة، وتحسين الزراعة، والكشف عن غاز الميثان، والتعدين التكنولوجي الأخضر.

س: ما هو الذكاء الاصطناعي الأخضر؟

ج: يتعلق الذكاء الاصطناعي الأخضر بتطوير الخوارزميات التي تستخدم بيانات وموارد حسابية أقل. ونتيجة لذلك، يتم تقليل الحاجة إلى العمليات الحسابية كثيفة الاستهلاك للطاقة دون أي تأثير كبير على كفاءة نموذج الذكاء الاصطناعي.

س. كيف يمكن للشركات خفض انبعاثات الكربون الناتجة عن نماذج الذكاء الاصطناعي؟

ج: هناك عدد من الطرق التي يمكن للشركات من خلالها بناء ذكاء اصطناعي أكثر مراعاة للبيئة -

• ترقية أو تحسين النماذج الموجودة.
• استخدم أساليب حسابية أقل استهلاكًا للطاقة.
• تصميم بنية تكنولوجيا المعلومات من أجل الاستدامة.
• مراقبة استهلاك الطاقة واستخدام الأجهزة وتخزين البيانات للعثور على فرص لتصبح أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.