Искусственный интеллект и его влияние на охрану окружающей среды
научный журнал «Актуальные исследования» #2 (29), январь '21

Искусственный интеллект и его влияние на охрану окружающей среды

В статье рассмотрены основные особенности использования искусственного интеллекта и его влияние на охрану окружающей среды. Сделан вывод, что использование искусственного интеллекта в сфере охраны окружающей среды, учитывая масштабность и комплексность мер, необходимых для охраны окружающей среды, позволит существенно улучшить реальные возможности государства в этом направлении деятельности. При этом проведен анализ действующих в настоящее время в Российской Федерации проектов, предусматривающих использование искусственного интеллекта в сфере охраны окружающей среды. Сделан вывод о необходимости интенсификации работы в данном направлении и, в частности, приоритезации принципа защиты окружающей среды при разработке и использовании средств искусственного интеллекта.

Аннотация статьи
использование искусственного интеллекта
искусственный интеллект
охрана окружающей среды
автоматизация охраны окружающей среды
Ключевые слова

Все более возрастающая роль искусственного интеллекта в жизни человека не подлежит каким-либо сомнениям. На сегодняшний день, системы искусственного интеллекта еще не способны пройти тест Тьюринга (то есть, искусственный интеллект не может безошибочно имитировать человеческий), однако реальная сфера применения искусственного интеллекта в различных отраслях человеческой деятельности расширяется с каждым годом.

При этом следует отметить, что, несмотря на все более широкое применение искусственного интеллекта, правовое регулирование его применения фактически полностью сводится к функциональному применению как программы ЭВМ. В то же время, мнение некоторых исследователей относительно необходимости предоставления искусственному интеллекту статуса субъекта права [6] не находит поддержки в научной среде и, тем более, в действующем правовом регулировании. Поэтому, на данный момент, искусственный интеллект следует рассматривать как характеристику программы ЭВМ, позволяющую решать широкий круг практических задач.

Расширение применения искусственного интеллекта связано с тем, что, в отличие от человеческого интеллекта, возможности искусственного интеллекта ограничены только лишь вычислительной мощностью компьютера и, при условии применения корректных алгоритмов, относительно ряда действий компьютерный интеллект может значительно превосходить человеческий. Прежде всего, такое превосходство имеет место быть относительно тех компонентов деятельности, где ключевую роль играет анализ крупных массивов данных. Искусственный интеллект является центральной частью серьезной цифровой трансформации текущей промышленной революции и потенциально может оказывать существенное влияние на многие сферы жизни [4], включая, в том числе и вопросы охраны окружающей среды.

Следует отметить, что одним из принципов института охраны окружающей среды, установленном в соответствующем законе, является принцип сочетания экологических, экономических и социальных интересов человека, общества и государства [7]. В данном контексте следует отметить, что именно моделирование является основным методом прогнозирования, в частности – прогнозирования вопросов безопасности размещения тех или иных объектов с точки зрения влияния таких объектов на окружающую среду.

Одной из функций искусственного интеллекта является имитационное моделирование. Такое моделирование сегодня, учитывая десятки тысяч изменяющихся переменных применяется на всех уровнях: от настройки бизнес-процессов [10] до моделирования выборов [9]. При этом если ранее искусственный интеллект применялся исключительно для моделирования относительно простых моделей (например, бизнес-процесса в определенном предприятии), то на сегодняшний день, благодаря использованию нейронных систем и передовых вероятностных методов, искусственный интеллект может предсказывать развитие событий в крайне сложных системах, что позволяет вовремя выявить возможные риски наступления негативных последствий и создать адекватные сценарии предупреждения и (или) устранения таких рисков.

Очевидно, что одной из сфер, где подобное масштабное моделирование является уместным и необходимым является сфера защиты окружающей среды. В крупном исследовании, проведенном авторитетной компанией PWC совместно с Всемирным экономическим форумом (г. Давос, Швейцария), выделяют следующие направления для применения искусственного интеллекта на благо окружающей среды:

  1. Моделирование климата и погодных условий. В двадцать первом веке вопросы глобального потепления рассматриваются не столько в рамках научной дискуссии по этому поводу, сколько в рамках наработки практических мер, направленных на борьбу с глобальным потеплением. Следует отметить, что такие меры могут быть применены не только на международном уровне (например, путем подписания Парижского соглашения о климате [3]), но и на национальном и даже региональном уровне, определяя оптимальные зоны сельскохозяйственного зонирования и рационального использования природных ресурсов в условиях изменения климата.
  2. Прогнозирование влияния хозяйственной деятельности человека на загрязнение воздуха.
  3. Обеспечение водной безопасности путем прогнозирования возможного загрязнения рек, а также применения правил надлежащего использования водных ресурсов.
  4. Борьба за сохранения биоразнообразия. Искусственный интеллект в данной сфере поможет в моделировании, с учетом имеющегося ареала и ретроперспективных моделей распространения животных и растений, а также климатических изменений, прогнозировать будущее того или иного вида и применять все необходимые меры, направленные на сохранение его популяции еще до того, как данный вид станет критически уязвимым [5].

Помимо системы моделирования, помощь искусственного интеллекта является практически незаменимой при осуществлении мониторинга. Благодаря спутниковому наблюдению, использованию массива данных, предоставленных метеостанциями, результатам проверок, проведенных органами санитарно-эпидемиологического надзора, существует огромный массив данных относительно возможных нарушений природоохранного законодательства в Российской Федерации.

Также необходимо отметить, что в Российской Федерации, как на государственном, так и на частном уровне, внедряются элементы долгосрочного планирования. В этом контексте следует позитивно оценить планы Росреестра на использование массивов информации big data для анализа возможных правонарушений в сфере кадастрового учета. Так, создание динамически обновляемой цифровой карты на основе онлайн-данных из разных источников, а также применение искусственного интеллекта при анализе больших массивов данных (в т.ч. и относительно данных соответствующих спутниковых снимков) позволит успешно выявлять объекты незаконного строительства, а также нецелевого использования земельных участков и принимать соответствующие правоприменительные решения.

Также, по мнению исследователей, существует необходимость внедрения на всей территории Российской Федерации системы автоматизированного землеустроительного проектирования (сазпр), которая, используя новейшие информационные технологии обеспечит полный мониторинг окружающей среды и правил использования земельных участков [1].

Следует также отметить, что целый ряд систем искусственного интеллекта используется в частном бизнеса, в частности, в вопросе обеспечения надлежащего орошения земель [8], использовании автоматизированных «вертикальных ферм» и других прогрессивных форм сельского хозяйства, увеличения автоматизации при выполнении целого ряда действий. Такая автоматизация позволит более рационально использовать природные ресурсы, а также устранит человеческий фактор при проведении мероприятий по охране земли (рекультивация, мелиорация и т.д.).

Полезную роль в защите окружающей среды может сыграть не только использование искусственного интеллекта при построении так называемого «умного города», важным элементом которого является «big data» или «большие данные». Как отмечает Е.В. Пахомов, применительно к концепции «умного города», большие данные – это совокупность подходов, инструментов и методов автоматической обработки структурированной и неструктурированной информации, поступающей из большого количества различных, в том числе разрозненных или слабосвязанных, источников информации, в объемах, которые невозможно обработать вручную за разумное время [2].

Искусственный интеллект может собирать информацию о структуре вредных выбросов, о распределении таких выбросов в городе, что позволяет эффективно выявлять источники загрязнения. Важную роль обработка массивов данных играет также в борьбе против пробок. Автомобили являются одним из наиболее существенных негативных источников выбросов в окружающую среду, поэтому уменьшение пробок с помощью перераспределения трафика приводит в том числе и к уменьшению объемов выбросов углекислых газов в атмосферу и защите окружающей среды.

В то же время, приходится констатировать, что данные решения, внедряемые в Российской Федерации, как на государственном, так и на частном уровне служат, прежде всего, коммерческим целям, целям улучшения земельного оборота в Российской Федерации или улучшения использования инфраструктуры. Природоохранная составляющая данных проектов является скорее второстепенной, чем основной задачей при реализации таких проектов. Исходя из вышеизложенного, представляется необходимым создание в Российской Федерации проектов по реализации искусственного интеллекта, которые будут направлены, прежде всего, именно на охрану окружающей среды.

Текст статьи
  1. Папаскири Т.В. Теоретические положения экономики и организации обеспечения землеустроительного проектирования и землеустройства на основе автоматизации // Вестник РУДН. Серия: Агрономия и животноводство. 2014. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/teoreticheskie-polozheniya-ekonomiki-i-organizatsii-obespecheniya-zemleustroitelnogo-proektirovaniya-i-zemleustroystva-na-osnove (дата обращения: 07.01.2021).
  2. Пахомов Е.В. Цифровизация умного города // ИВД. 2017. №4 (47). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovizatsiya-umnogo-goroda (дата обращения: 07.01.2021).
  3. Парижское соглашение от 12.12.2015 г. [Электронный ресурс] режим доступа: https://unfccc.int/files/meetings/paris_nov_2015/application/pdf/paris_agreement_russian_.pdf
  4. Понкин И.В., Редькина А.И. Искусственный интеллект с точки зрения права // Вестник РУДН. Серия: Юридические науки. 2018. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/iskusstvennyy-intellekt-s-tochki-zreniya-prava (дата обращения: 07.01.2021).
  5. Потенциальное применение технологий искусственного интеллекта на благо окружающей среды [Электронный ресурс] режим доступа: https://www.pwc.by/ru/publications/other-publications/ai-research-wef.html
  6. Ужов Ф.В. Искусственный интеллект как субъект права // Пробелы в российском законодательстве. 2017. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/iskusstvennyy-intellekt-kak-subekt-prava (дата обращения: 07.01.2021).
  7. Федеральный закон "Об охране окружающей среды" от 10.01.2002 N 7-ФЗ (последняя редакция) [Электронный ресурс] режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_34823/
  8. Юрченко И.Ф. Перспективы развития автоматизированных систем регулирования мелиоративного режима орошаемых земель // Московский экономический журнал. 2019. №9. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-razvitiya-avtomatizirovannyh-sistem-regulirovaniya-meliorativnogo-rezhima-oroshaemyh-zemel (дата обращения: 07.01.2021).
  9. AI-выборы: как искусственный интеллект и голосовые помощники сделают демократию лучше [Электронный ресурс] режим доступа: https://hightech.fm/2018/07/10/ai-12
  10. Wilkinson G. Искусственный интеллект и имитационное моделирование [Электронный ресурс] режим доступа: https://www.anylogic.ru/blog/iskusstvennyy-intellekt-i-imitatsionnoe-modelirovanie/
Список литературы
Ведется прием статей
Прием материалов
c 17 апреля по 23 апреля
Осталось 2 дня до окончания
Публикация электронной версии статьи происходит сразу после оплаты
Справка о публикации
сразу после оплаты
Размещение электронной версии журнала
27 апреля
Загрузка в eLibrary
27 апреля
Рассылка печатных экземпляров
05 мая