Экологичные решения для общества в цифровую эпоху.

В условиях все более сложных изменений климата, растущего загрязнения окружающей среды и рисков, связанных со стихийными бедствиями и экологическими инцидентами, непосредственно угрожающими здоровью человека и экосистемам, разработка интеллектуальных решений для раннего предупреждения и мониторинга окружающей среды стала необходимой и неотложной задачей.

Группа авторов работает над проектом по созданию системы раннего предупреждения об угрозе для окружающей среды.

Исходя из этой практической потребности, группа из четырех студентов под руководством г-жи Нгуен Тхи Хоа, преподавателя английского языка в средней школе Минь Кхай в районе Хак Тхань, разработала проект по созданию интегрированной системы раннего предупреждения об угрозе окружающей среде с использованием ИИ-агента, генеративного ИИ и машинного обучения, подключенной к цифровой картографической платформе VNMAP; система обнаруживает токсичные газы, наводнения и индикаторы выживания, используя переработанные материалы и возобновляемую энергию. Решение также направлено на внесение практического и гуманного вклада, применяя высокие технологии для защиты окружающей среды, здоровья человека и животных, способствуя экологичному, интеллектуальному и безопасному образу жизни и работая над достижением цели «За зеленое, безопасное и устойчивое сообщество».

Обсуждая цели решения, г-жа Нгуен Тхи Хоа, учительница английского языка в средней школе Минь Кхай, поделилась: Решение направлено на достижение основных целей, а именно: мониторинг и раннее предупреждение об экологических рисках в жилых помещениях с помощью сенсорной системы, объединенной с искусственным интеллектом (ИИ, машинное обучение) и подключенной к цифровой картографической платформе VNMAP. Система автоматически отслеживает такие показатели, как температура, влажность, токсичные газы, мелкодисперсная пыль, утечки газа, уровень воды, дым, шум и т. д., для раннего обнаружения аномальных ситуаций. Одновременно она автоматизирует обработку экологических инцидентов на основе интеллектуального контекста, предоставляя голосовые оповещения, сигналы тревоги, светодиодные индикаторы и управляя выходными устройствами, такими как очистители воздуха, водяные насосы и системы распыления. Например: обнаружение токсичных газов немедленно вызовет голосовое оповещение и отправит сообщение пользователю; обнаружение сухого воздуха автоматически активирует систему распыления; переполнение или загрязнение аквариумов предложит решения с помощью ИИ; предупреждение о риске наводнения будет основано на топографических данных и данных об уровне воды.

Одновременно с этим, решение интегрирует экологические данные с платформой VNMAP для создания карт раннего предупреждения в режиме реального времени, оказывая поддержку сообществам и местным властям в управлении окружающей средой, предотвращении рисков стихийных бедствий и интеллектуальном городском и сельском планировании. Оно способствует устойчивому развитию и экологичному образу жизни за счет использования переработанных материалов, солнечной энергии, сокращения электронных отходов и выбросов парниковых газов, внося вклад в реализацию Национальной стратегии «зеленого» роста и Национальной программы цифровой трансформации.

Кроме того, данное решение демонстрирует преимущества в интеграции STEM -образования с реальными жизненными ситуациями, повышении инновационного потенциала студентов, а также в развитии у молодого поколения технологического мышления, навыков решения проблем и ответственного, инициативного подхода к цифровой грамотности в условиях экологических вызовов.

Что касается структуры продукта, Нгуен Вьет Тхань Ан, ученик средней школы Хам Ронг (член авторской группы), заявил: «Решение разработано как целостная интегрированная система, объединяющая аппаратное и программное обеспечение, а также цифровую платформу. Оно способно к интеллектуальному измерению состояния окружающей среды и предупреждению о нарушениях, стабильно работает благодаря возобновляемой энергии, использует переработанные материалы и подходит для развертывания в масштабах домохозяйств и сообществ. Программное обеспечение — алгоритм управления и подключение к цифровой платформе — построено на основе технологии искусственного интеллекта (ИИ) в сочетании с интеллектуальными агентами (AI Agents), способными к самообучению, адаптации и гибкому реагированию на изменяющиеся условия окружающей среды. Аппаратное обеспечение — электронные устройства и переработанные материалы — разработано с учетом минимализма, экологичности и простоты сборки, включая датчики окружающей среды, подключенные к микроконтроллеру ESP32 с возможностью подключения по Wi-Fi и Bluetooth. Этот центральный процессор собирает и обрабатывает данные с датчиков и передает их в систему ИИ».

В частности, в данной модели используются переработанные материалы из пластиковых отходов (такие как ПЭТ-бутылки, контейнеры из ПЭВП, картон, старые электронные компоненты и т. д.) для изготовления корпуса и подставки устройства, что способствует повышению экологической осведомленности и снижению затрат. Питание устройства осуществляется от миниатюрных солнечных панелей в сочетании с перезаряжаемыми батареями, что подходит для районов без централизованного электроснабжения или в чрезвычайных ситуациях (наводнения, отключения электроэнергии и т. д.).

Г-жа Нгуен Тхи Хоа далее пояснила: Для совершенствования решения команда авторов в течение почти двух лет проводила исследования, разработки и оптимизацию, выполняя следующие основные этапы: обследование и выбор подходящего оборудования; проектирование электрической схемы, создание схем подключения, пайка цепей и тестирование датчиков; программирование программного обеспечения управления на Arduino и ESP32; разработка интерфейса мониторинга FUXA, подключение к камере и VNMAP; проведение практических испытаний в домашних условиях, анализ собранных данных, корректировка и доработка решения; оптимизация использования переработанных материалов, чистой энергии и масштабируемости для домохозяйств, школ и сообществ.

В принципе, решение работает полностью автоматически, следуя замкнутому циклу. Это также первое инновационное решение, разработанное, созданное и протестированное студентами во Вьетнаме. Это новаторская модель, сочетающая ИИ, генерацию ИИ, машинное обучение, открытые картографические данные и зеленую энергетику в высокоэффективной системе экологического оповещения, ориентированной на сообщество и практически обслуживающей отдельные домохозяйства и сообщества, особенно в неблагополучных районах. Решение наглядно демонстрирует новизну, уникальность, интеграцию, осуществимость, а также социальную, образовательную и экологическую ценность.

Благодаря своей креативности и выдающимся преимуществам, предложенное решение, после участия в провинциальных и национальных молодежных конкурсах инноваций, с гордостью завоевало первое место на провинциальном уровне, второе место на национальном уровне и было отобрано для участия в Международной выставке научно -технических инноваций в Сеуле (Южная Корея), которая пройдет со 2 по 7 декабря 2025 года.

Текст и фотографии: Ле Фуонг

Источник: https://baothanhhoa.vn/giai-phap-xanh-vi-cong-dong-nbsp-trong-ky-nguyen-so-271776.htm