​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) разработали метод прогнозирования количественного состава вредных веществ в воздухе с помощью нейронных сетей, учитывающий сразу несколько видов метеоданных. Об этом ТАСС сообщили 7 декабря в пресс-службе вуза. 

"Авторы предложили новый способ прогнозирования концентрации в атмосфере таких соединений как диоксид азота, оксид азота, диоксид серы и оксид углерода. При длительном воздействии на организм человека они способны ухудшить здоровье и, в конечном счете, привести к хроническим и злокачественным заболеваниям. Использование нейронных сетей (LSTM) в сочетании с методами математического моделирования позволило с высокой точностью предсказать количественные значения опасных загрязняющих компонентов, а также метеорологические условия", - сказали ТАСС в вузе. ​

Прогноз состава воздуха - сложная задача для исследователей, так как на него влияет множество факторов: выхлопные газы, промышленные выбросы, сжигание угля и пыль. При этом скорость и характер распределения вредных веществ в пространстве для каждого из них индивидуальны. В своей работе ученые использовали "сырые" числовые данные по основным веществам-загрязнителям воздуха, которые стали результатом периодических измерений качества воздуха в 2017-2019 годах, сделанных станциями мониторинга атмосферы в Красноярске. 

Сопоставив концентрацию веществ с 10 видами метеоданных (температурой, влажностью, скоростью ветра и др.), авторы разработали архитектуру математической модели для обучения нейронной сети. В результате удалось повысить точность прогноза и автоматизировать процесс оценки рисков повышения уровня загрязнения воздуха. 

"Существующие модели прогнозирования загрязнения воздуха без машинного обучения имеют серьезные недостатки, которые не позволяют их широко применять для долгосрочных прогнозов. Технологии искусственного интеллекта на основе LSTM могут обрабатывать не только отдельные изображения, но и целые последовательности данных (речь, видео и др.), способны хранить информацию в течение заданного промежутка времени выборочно изменять ее. За счет специальной системы "обучения" созданная модель способна проследить большинство неожиданных скачков уровня загрязнения воздуха", - пояснила ТАСС Людмила Кулагина, доцент кафедры "Техносферная и экологическая безопасность" СФУ. 

Ученые сделали вывод, что использование различных видов метеоданных может повысить точность прогнозов качества воздуха в отношении других вредных соединений. Применение нового метода будет способствовать развитию эффективных путей защиты окружающей среды и выявлению источников загрязнения, пояснили ТАСС в вузе.

Похожие новости

  • 01/12/2020

    В России разработали новый способ изготовления полимерных трубок

    ​Новую технологию изготовления трубок из биосовместимых биоразлагаемых полимеров разработали ученые Сибирского федерального университета (СФУ) и Сибирского государственного университета науки и технологий (СибГУ) имени академика М.
    481
  • 11/02/2021

    Обнаружили новый подход по созданию «наноскальпеля» для хирургии рака

    Сотрудники Сибирского федерального университета (СФУ) с коллегами исследовали нанодиски из никеля с золотым покрытием, способные избирательно повреждать раковые клетки непосредственно в организме человека под воздействием магнитного поля.
    234
  • 07/11/2019

    Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ

    ​В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию.
    1159
  • 16/02/2021

    Итоги дней науки подвели в СФУ

    С 8 по 12 февраля 2021 года в Сибирском федеральном университете прошла неделя российской науки. Мероприятия, в которых приняли участие школьники, студенты, молодые учёные, были приурочены к объявленному Году науки и технологий в России и Дню науки — 8 февраля.
    195
  • 24/02/2021

    Исследованы свойства микроорганизмов, найденных 5 лет назад в одной из пещер Манского района Красноярского края

    В Красноярском крае ученые обнаружили микроорганизмы, которые убивают бактерии, сообщил на своей странице на Facebook глава Манского района Артем Черных. На самом деле открытие было сделано еще 5 лет назад.
    153
  • 19/02/2021

    Данные учёных ТГУ помогут в обследовании пациентов с инсультом

    Учёные лаборатории нейробиологии ТГУ в ходе серии экспериментов, проведённых с использованием модели ишемического инсульта у крыс, получили новые данные о процессах, которые происходят в очаге поражения головного мозга.
    181
  • 25/09/2020

    Лидеры в науке: передовые разработки и новые возможности

    Портал "Будущее России. Национальные проекты" рассказывает о том, каким образом к работе в России привлекают высококвалифицированных специалистов, как открываются новые научные лаборатории и том, как и для чего наука объединяется с искусством До 2024 года Минобрнауки России планирует отобрать не менее 100 университетов для участия в программе стратегического академического лидерства.
    841
  • 12/02/2021

    Омички в науке: от металлов до звёзд и солнечной энергии

    Рассказываем о ярких достижениях и планах омичек, работающих в разных сферах науки, в которых раньше были только мужчины. 2021 год объявлен в России Годом науки и технологий. Сегодня, 11 февраля, отмечается Международный день женщин и девочек в науке.
    462
  • 20/11/2020

    Гаджеты для спорта и самоконтроль: учёные объяснили, как сделать фитнес-тренировки эффективнее

    ​Учёные Сибирского федерального университета приняли участие в разработке рекомендаций, направленных на непрерывный самомониторинг и контроль выполняемых аэробных упражнений у молодых людей, регулярно занимающихся фитнесом.
    650
  • 25/02/2020

    Ученые — о ближайшем будущем технологий

    ​Ученые из российских вузов Проекта 5–100 рассказали о том, каких прорывов и открытий в сфере своих научных интересов они ждут в ближайшее десятилетие. Мы отобрали прогнозы о развитии технологий, к которым стоит присмотреться бизнесу.
    1662