محققان دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه ویرجینیا، سیستمی مبتنی بر هوش مصنوعی طراحی کرده‌اند که حس بویایی انسان را شبیه‌سازی کرده و به شناسایی و ردیابی گازهای سمی در زمان واقعی می‌پردازد. این سیستم با استفاده از شبکه‌های عصبی پیشرفته و حسگرهای ویژه، به سرعت منبع گازهای مضر مانند دی‌اکسید نیتروژن (NO₂) را که خطرات جدی برای سلامت تنفسی دارند، شناسایی می‌کند.
طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی، آلودگی هوا در فضای باز، از جمله دی‌اکسید نیتروژن، باعث مرگ‌ومیر زودرس حدود ۴.۲ میلیون نفر در سراسر جهان هر ساله می‌شود که عمدتاً به دلیل مشکلات تنفسی مانند آسم و بیماری مزمن انسدادی ریه (COPD) است.
سیستم جدید از نانو-جزایر کاتالیزورهای فلزی که روی سطح گرافن قرار دارند، استفاده می‌کند. این حسگرها مانند بینی مصنوعی عمل می‌کنند و با مولکول‌های گازهای سمی واکنش نشان می‌دهند. زمانی که مولکول‌های دی‌اکسید نیتروژن به گرافن متصل می‌شوند، قابلیت هدایت حسگر تغییر می‌کند و این امکان را فراهم می‌آورد که نشت گازها با حساسیت بالا شناسایی شود.
شبکه عصبی مصنوعی سیستم، داده‌های دریافتی از حسگرها را در زمان واقعی تحلیل می‌کند و با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی «بی‌زیان منطقی» محل نصب حسگرها را به گونه‌ای بهینه می‌کند تا پوشش و کارایی سیستم تضمین شود. این روش، منابع کمتری مصرف کرده و شناسایی نشت گاز را سریع‌تر و دقیق‌تر می‌کند.
، بیونگ‌جون بی، می‌گوید: “سیستم هوش مصنوعی ما این پتانسیل را دارد که محیط‌های صنعتی، مناطق شهری و حتی ساختمان‌های مسکونی را ایمن‌تر کند و با نظارت مداوم بر کیفیت هوا، خطرات سلامتی بلندمدت را کاهش دهد.”
این تحقیق با حمایت برنامه توسعه فناوری استراتژیک صنعتی کره جنوبی، بنیاد تحقیقات ملی کره، و برنامه پژوهش‌های علمی نیروی هوایی ایالات متحده انجام شده است.
کد خبر ۲۱۲۰۳۰۸۲۰.۰۵۵
