Tin tức

Nhật Bản ứng dụng AI để phát hiện chất thải nhựa

GD&TĐ – Nippon Electric Company (NEC) và Cơ quan Khoa học và Công nghệ Biển – Trái đất Nhật Bản (JAMSTEC) đã phát triển một hệ thống sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) để tự động phát hiện các vi hạt từ các mẫu nước biển và trầm tích.

Theo đánh giá, phát triển này xảy ra nhằm mục đích tăng độ tinh vi của các kỹ thuật đo lường vi mô để đánh giá động lực học và tác động môi trường của chất thải nhựa biển.

Trong những năm gần đây, ô nhiễm biển gây ra bởi vi nhựa (microplastic) – các hạt nhựa nhỏ có kích thước từ 5 mm trở xuống, đã lan rộng ra toàn thế giới. Do đó, ngày càng có nhiều lo ngại không chỉ về tác động đối với hệ sinh thái mà còn về tác động bất lợi đối với cơ thể con người thông qua chuỗi thức ăn. Để nắm bắt chính xác tình trạng thực tế của vi nhựa biển, chúng ta cần phải phân tích số lượng, kích thước và các loại vi nhựa trong từng khu vực biển và xác định nguồn, tuyến đường và điểm đến của dòng chảy.

Cho đến nay, người ta vẫn thường lấy nước biển và trầm tích bằng lưới mịn, sau đó sử dụng kính hiển vi để nhặt và phân tích từng vi nhựa bằng tay. Tuy nhiên, điều này không chỉ tốn thời gian và nhiều công sức mà còn khiến chúng ta không thể tính đến số lượng các hạt nhỏ từ 300μm trở xuống lọt qua lưới. JAMSTEC đã tham gia nghiên cứu và phát triển các công nghệ để tự động phát hiện và phân tích các vi hạt nhựa đại dương. Đối với dự án này, NEC đã cung cấp một hệ thống phát hiện vi nhựa ở tốc độ cao và độ chính xác cao bằng cách sử dụng công nghệ nhận dạng hình ảnh dựa trên “RAPID Machine – Learning”, kết hợp công nghệ học sâu của thương hiệu nền tảng công nghệ AI tiên tiến nhất, “NEC the WISE”.

NEC đã phát triển phần mềm tận dụng chuyên môn R&D của JAMSTEC để nhuộm vi nhựa trong các mẫu bằng thuốc nhuộm huỳnh quang, cho phép thu lại các video về vi nhựa với kính hiển vi huỳnh quang trong khi nước chảy ở tốc độ tối ưu để phát hiện. Phần mềm tự động trích xuất dữ liệu hình ảnh cho từng vi nhựa xuất hiện trong các video này. Sau đó, bằng cách sử dụng công nghệ nhận dạng hình ảnh dựa trên AI, hệ thống có thể tự động sắp xếp và tổng hợp kích thước và hình dạng của các vi nhựa với tốc độ xử lý 60 mẩu mỗi phút. Điều này đã cho phép NEC tự động hóa và nâng cấp quy trình phát hiện vi nhựa mà trước đây vốn chỉ được thực hiện thủ công.

Phó Trưởng nhóm nghiên cứu rác thải nhựa biển của JAMSTEC – Masashi Tsuchiya cho biết: “Chúng tôi hy vọng rằng bằng cách thiết lập và phổ biến phương pháp đo lường này cùng với việc làm rõ thực trạng ô nhiễm vi mô, chúng tôi sẽ có thể đóng góp vào việc xây dựng các quy định phát thải phù hợp”.

“NEC đã và đang tham gia vào nghiên cứu, phát triển hệ thống mô phỏng thảm họa ven biển sử dụng siêu máy tính “Earth Simulator” của JAMSTEC và chúng tôi sẽ tiếp tục phấn đấu để hiện thực hóa một xã hội bền vững thông qua “quản lý môi trường” bằng AI và các công nghệ tiên tiến khác”, Yosuke Taira, Giám đốc cấp cao, Bộ phận Giải pháp công và Chính phủ số 1, Tập đoàn NEC phát biểu.

Gần đây, Tổ chức nghiên cứu khoa học và công nghiệp khối thịnh vượng chung (CSIRO) đã ký kết hợp tác với Microsoft để xem xét việc ứng dụng AI vào xử lý rác thải nhựa, phát hiện đánh bắt cá bất hợp pháp và một số giải pháp giúp thúc đẩy nông nghiệp. CSIRO đang sử dụng AI và công nghệ máy học (ML) để phân tích nơi đến của nhựa nhằm kịp thời thực hiện các giải pháp ngăn chặn nhựa trên đất liền thải vào sông và đại dương.