שתפו‬        

רן בן מיכאל

בינה סביבתית

איך אפשר לנצל את טכנולוגיית הבינה המלאכותית כדי לשמור על הטבע?
15 בינואר 2020



האגדה היהודית-אורבנית מהמאה ה-15 על הגולם מפראג היא כנראה מראשוני הסיפורים שעסקו בהחדרת יכולות אנושיות לחפצים דוממים וגם על הסכנות הטמונות באובדן השליטה עליהם. פריצות הדרך בתחום הבינה המלאכותית הופכות את הגולם של המאה ה-21 לכלי רב-ערך בהתמודדות עם המשבר הסביבתי העולמי.

בינה מלאכותית היא ענף במדעי המחשב המבקש לגרום למכונות לפעול ולהגיב כמו בני אנוש. לשם כך המכונות צריכות ללמוד דפוסים וקטגוריות ולקלוט מידע חושי תוך התנסות – האימון הזה נקרא גם למידה עמוקה. המרכיבים הללו משותפים ליישומים כמו סירי ואלקסה, למכוניות אוטונומיות ולרובוטים: הם מעבדים מידע רב כדי לבצע משימות בהתאם לדפוסים קבועים, אבל גם תוך תגובה לשינויים.

לאחרונה חלה פריצת דרך גדולה בתחום: יכולות חישוב, אלגוריתמים מתוחכמים, חומרה וניהול נתוני עתק (ביג דאטה) – המאפשרים לנטפליקס להציע לכם סרט חדש, לפייסבוק לתייג תמונות שלכם, ולמרכזי שירות לפתור עבורכם בעיות חומרה. הקפיצה ביכולות מתורגמת גם לפעילות כלכלית: עד 2030 הבינה המלאכותית צפויה לתרום כ-16 טריליון דולר לתמ"ג העולמי.

היכולת לחוש את הסביבה, ללמוד משתנים סביבתיים ודפוסיהם, ולעבד מידע היסטורי ועכשווי הופכת את הבינה המלאכותית ל"משנה-משחק" גם בתחום הקיימות והשמירה על הסביבה. במאי 2019 התקיימה ועידה מיוחדת של האו"ם בנושא בינה מלאכותית והסביבה, שנועדה לקדם תחום זה ולנתב השקעות נוספות אליו. אחת ההערכות היתה כי התרומה של יישומים בתחום הסביבה לתמ"ג העולמי תגיע לכ-5.2 טריליון דולר.

תפקיד משמעותי בפתרון משבר האקלים

דו"ח משותף לפורום הכלכלי העולמי ולחברת PWC סימן שישה תחומים סביבתיים שבהם לבינה מלאכותית יש תפקיד חשוב: משבר האקלים, מגוון ביולוגי, אוקיאנוסים, בטחון מים, זיהום אוויר ועמידות למזג אוויר קיצוני. הדוגמאות בכל אחד מאלו הן רבות.

משבר האקלים הוא האתגר האנושי העכשווי הגדול ביותר ולבינה מלאכותית יש בו תפקיד משמעותי. ניהול חכם של תחבורה עירונית או של רשת החשמל, למשל, יכולים לחסוך פליטות גזי חממה וזיהום אוויר. דו"ח של  PWC ומיקרוסופט העריך כי באמצעות בינה מלאכותית ניתן להפחית את פליטות גזי החממה בעולם ב-4 אחוזים עד 2030 (שווה ערך ל- Gt2.4 פחמן דו-חמצני). בצד העמידות עם המשבר,  שיפור תחזית מזג האוויר יכול להבטיח התמודדות טובה יותר עם אירועי קיצון (כמו סופות או שריפות) הודות להתראות מדויקות יותר. בינה מלאכותית כבר מסייעת בקבלת החלטות סביבתית בתחומים כמו חקלאות – לשיפור היצרנות באמצעים שונים –  או ניהול רשת המים (כפי שעושה חברת IBM בסין).

מיקרוסופט הקימה ב-2017 את "בינה מלאכותית עבור כדור הארץ" שתומכת במיזמים טכנולוגיים לשמירה על כדור הארץ

 

תחום נוסף אליו מגויסת הבינה המלאכותית הוא אכיפה סביבתית, שמסיבות שונות הינה נקודת כשל בניהול סביבתי. מחקר שפורסם בכתב העת המדעי Nature באוקטובר 2018 העריך כי מספר ההפרות שיזוהו של תקנות כנגד זיהום יכול לגדול עד פי שבעה בעלויות נמוכות יותר עבור הרשויות (מ-6.7 שמזוהות כיום ל-13-50 אחוז עם AI). בזכות הזיהוי המידי ניתן לעצור תהליכים מזהמים (בעיקר תעשייתיים) בשלב מוקדם יותר, מה שיסייע לתעשייה לעמוד בתקנים הנדרשים ויחסוך הוצאות עקיפות של תהליכים משפטיים ארוכים. באופן דומה ניתן לזהות דפוסים של דיג בלתי-חוקי או של ציד חיות בר וכך למנוע אותם.

חלונות לסביבה

חלק חשוב מפיתוח פרויקטים של בינה מלאכותית הוא היציאה מהמעבדה אל העולם האמיתי ולמידה בשטח. אחת המובילות בתחום היא ענקית הטכנולוגיה מיקרוסופט, שפתחה ב-2017 ביוזמת "בינה מלאכותית עבור כדור הארץ" (AI for Earth) ומשקיעה 50 מיליון דולר במענקים על פני חמש שנים כדי להרחיב את השימוש ביישומים למטרות שמירה על המגוון הביולוגי והטבע.

פרויקט אחד הוא של ארגון הפועל להגנת נמר השלג, טורף אסייתי ייחודי ומסתורי. אוכלוסיית נמרי השלג צנחה לכ-6,000 פרטים ונמצאת בסכנה בשל הצטמצמות שטח המחייה, הרעלות, ציד, שינוי האקלים וכדומה. בגלל הקושי לעקוב אחרי מין זה הארגון משתמש במצלמות עם חיישניי תנועה וחום כדי לנטר את האוכלוסייה על פני מרחבים עצומים. פתרון הבינה המלאכותית של מיקרוסופט מסייע לארגון לנתח במהירות מאות אלפי תמונה מעשרות מצלמות תוך צמצום טעויות זיהוי והשמטות וכך לקבל תמונה מדויקת של האוכלוסייה ואף של פרטים בתוכה.

ההתגברות על מכשולים טכניים בשמירת טבע בולטת גם במיזם WildMe, שנועד לסייע למשתתפים במיזמים של מדע אזרחי בזיהוי נכון של מינים וכך לעזור למומחים בניתוח המידע החזותי העצום שנאסף. בגרמניה, פיתח צוות מומחים את "השאזאם של הטבע", מערכת המאפשרת זיהוי קולי של מינים וניתוח של גודל האוכלוסיות שלהן, והם נעזרים במיקרוסופט כדי להרחיב את היישום, שמתגבר על המאמץ הרב הכרוך בשימוש באמצעים אחרים, כמו הטמנת מלכודות או מעקב חזותי כשמדובר בחרקים. כך, למשל, המידע שנאסף בעזרת היישום בשדה חקלאי מאפשר לדייק את השימוש בחומרי הדברה ובדשנים ולהיעזר טוב יותר בחרקים לצרכי האבקה או הדברה ביולוגית.

"ניתן לרתום את הבינה המלאכותית גם לצורך שיפור-עצמי", אומר ד"ר תומר סיימון, סמנכ"ל טכנולוגיות לאומיות במיקרוסופט ישראל, שמרכז את מיזם  AI for Earth בישראל. "כך, מיקרוסופט הפחיתה 24.7 אחוז מצריכת החשמל בקמפוס העצום שלה ברדמונד, שבו יש 150 בניינים ו-60 אלף עובדים וחסכה מיליוני דולרים בהוצאות תפעול. אפשר להעלות את קנה המידה של יישום כזה ולהקטין את החותם הסביבתי ברמה העירונית, מה שמתאים מאוד למציאות הישראלית הצפופה".

מובן שחברות הטכנולוגיה הגדולות לא משקיעות ביישומי סביבה רק מסיבות אלטרואיסטיות. בינה מלאכותית מתקדמת ככול שהמערכות לומדות יותר, ולכן שיתוף פעולה עם גופים שיכולים לנצל אותה הם הכרחיים להמשך הפיתוח

מה הלאה?

מובן שחברות הטכנולוגיה הגדולות לא משקיעות ביישומי סביבה רק מסיבות אלטרואיסטיות. בינה מלאכותית מתקדמת ככול שהמערכות לומדות יותר, ולכן שיתוף פעולה עם גופים שיכולים לנצל אותה הם הכרחיים להמשך הפיתוח. בנוסף, תכניות כאלו משפרות יחסי ציבור – מיקרוסופט, למשל, השתמשה ביוזמת נמר השלג כפרסומת טלוויזיה לטכנולוגיה שלה.

בינה מלאכותית יכולה ליטול חלק בשינוי מסלול המשבר הסביבתי ולצד המאמץ של חברות הטכנולוגיה, גם האקדמיה לוקחת בכך חלק. אוניברסיטת קיימברידג', למשל, הקימה מרכז מחקר לבינה מלאכותית וקיימות, בהשקעה ציבורית של 200 מיליון ליש"ט (כמיליארד שקל). לאחרונה קראו המדענים המובילים בתחום, במאמר ארוך, לקהילת הבינה המלאכותית לרתום את מרצם למאבק במשבר האקלים ובקרב מקבלי החלטות בקהילה העסקית יש אופטימיות לגבי השימוש בטכנולוגיות אלו.

בטכנולוגיה טמונים גם סיכונים כמו קבלת החלטות שגויה (הרי המכונות לומדות מאנשים לא מושלמים), הטיה אתית (מי לימד את המכונה?), העדר שקיפות (ההחלטות לא תמיד יעלו בקנה אחד עם רציונל אנושי), ושימוש מסוכן (למשל, לצרכי טרור). אך גם אם בינה מלאכותית אינה פתרון קסם, הרי שהפוטנציאל הגלום בה לטובת שמירה על קיימות והתמודדות עם אתגרים סביבתיים הוא עצום.

"ישראל," סבור סימון, "יכולה לשחזר את ימיה כמעצמה של יצוא טכנולוגיות חקלאיות בזכות פיתוחים מבוססי-בינה מלאכותית, למשל בתחום החקלאות המדייקת, שמאפשרת טיפול כירורגי-כמעט בכל ההיבטים של היחידה החקלאית. כל מה שצריך הוא טלפון-חכם ואפליקציה".


בעקבות הכתבה ב"זווית" הסיפור פורסם גם ב-וואלה!

שתפו‬        


הירשמו לניוזלטר שלנו

עקבו אחרי זווית