تشخیص دقیق و سریع گازهای سمی با کمک هوش مصنوعی

با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی پیشرفته همراه با شبکه ای از حسگرها، این سیستم به سرعت منبع گازهای مضر مانند دی اکسید نیتروژن (NO2) را که خطرات جدی برای سلامت تنفسی ایجاد می کند، شناسایی می کند.

بر اساس گزارش ScienceDaily، بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی، آلودگی هوای آزاد، از جمله دی اکسید نیتروژن، منجر به مرگ زودرس حدود 4.2 میلیون نفر در سراسر جهان می شود که عمدتاً به دلیل بیماری های تنفسی مانند آسم و بیماری انسدادی مزمن ریه (COPD) است.

حسگرهای مبتنی بر گرافن حس بویایی انسان را تقلید می کنند

این سیستم نوآورانه به جزایر نانو از کاتالیزورهای فلزی تعبیه شده بر روی سطوح گرافن متکی است. این دستگاه مانند یک بینی مصنوعی عمل می کند و با مولکول های گاز سمی واکنش نشان می دهد. با اتصال مولکول های دی اکسید نیتروژن به گرافن، رسانایی حسگر تغییر می کند و به سیستم اجازه می دهد نشت گاز را با حساسیت بسیار بالا تشخیص دهد.

یونگمین باک، دانشمند پژوهشی در دپارتمان مهندسی برق و کامپیوتر که هدایت تحقیق و توسعه حسگرها را بر عهده دارد، می‌گوید: «نانوجزیره‌های کاتالیزورهای فلزی، خوشه‌های کوچکی از ذرات فلزی هستند که روی سطحی مانند گرافن رسوب کرده‌اند که مساحت سطح را افزایش می‌دهند. تعامل بهتری با مولکول های گاز دارند و باعث افزایش واکنش های شیمیایی می شوند و امکان تشخیص دقیق گازهای سمی را فراهم می کنند.

کیوسانگ لی، دانشیار مهندسی برق و کامپیوتر و مهندسی علم مواد و یکی از محققین اصلی پروژه توضیح می‌دهد: «با ادغام هوش مصنوعی با حسگرهای گاز پیشرفته، ما می‌توانیم نشت گاز را با دقت بی‌سابقه‌ای، حتی در محیط‌های بزرگ یا پیچیده تشخیص دهیم. برای تمایز، گیرنده‌های بویایی مصنوعی می‌توانند تغییرات جزئی در غلظت گاز را تشخیص دهند و این داده‌ها را به یک سیستم محاسباتی نزدیک حسگر منتقل کنند که از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای پیش‌بینی منبع نشت استفاده می‌کند.

شبکه عصبی مکان سنسور را بهینه می کند

شبکه عصبی مصنوعی این سیستم داده های دریافتی از حسگرها را در زمان واقعی تجزیه و تحلیل می کند.

سیستم مجهز به هوش مصنوعی این پتانسیل را دارد که با نظارت مداوم بر کیفیت هوا، محیط‌های صنعتی، مناطق شهری و حتی ساختمان‌های مسکونی را ایمن‌تر کند. این یک گام بزرگ به جلو در جلوگیری از خطرات دراز مدت سلامتی و حفاظت از محیط زیست است.

منبع: خبرگزاری ایسنا