בשנים האחרונות, עם התקדמות מתמשכת של הטכנולוגיה, טכנולוגיית הבינה המלאכותית (AI) מילאה תפקיד חשוב יותר ויותר בניטור סביבתי ובאזהרה מוקדמת. במיוחד בתחום הניטור האקולוגי הימי, יישום הבינה המלאכותית משנה בהדרגה את מנגנוני ההתרעה המוקדמת המסורתיים, משפר את הדיוק ואת העיתוי של אזהרות מוקדמות. אירוע אזהרת הגאות האדום של מצוף בינה מלאכותית במימי שיאמן הוא דוגמה מצוינת, המדגימה את הפוטנציאל העצום ואת סיכויי היישום של טכנולוגיית בינה מלאכותית בניטור הגאות האדומה.
גאות ושפל אדומים הם אסונות אקולוגיים ימיים הנגרמים כתוצאה מהתפשטות חריגה של פיטופלנקטון (כגון אצות), המלווה לעתים קרובות בהידרדרות באיכות המים ובירידה ברמות החמצן המומס, מהווים איומים חמורים על מערכות אקולוגיות ימיות, משאבי דיג ובריאות הציבור. הסיבות לגאות אדומות הן מורכבות, וכוללות השפעות משולבות של גורמים כמו טמפרטורת מי הים, מליחות וריכוז חומרי הזנה. ניטור הגאות האדום המסורתי מסתמך בעיקר על דגימה ידנית וניתוח מעבדה, אשר גוזלים זמן- ויקרים, ולעתים קרובות מקשים על אזהרות בזמן.
כדי להתמודד עם האתגר הזה, שיאמן סיטי הציגה מערכת מצוף בינה מלאכותית כדי לחקור גישות חדשות לניבוי והתרעה מפני גאות ושפל אדומים באוקיינוס. מצופי בינה מלאכותית יכולים לא רק לנטר ריכוזי כלורופיל a במי ים בזמן אמת, אלא גם לחזות התרחשויות של גאות אדומה באמצעות מודלים של ניתוח נתונים עם קצב דיוק העולה על 90%. טכנולוגיה זו מספקת כלי יעיל ומדויק יותר להתרעה מוקדמת על גאות אדומה ומניעה.
מצופי בינה מלאכותית הם מכשירי ניטור ימיים המצוידים בחיישנים ומערכות עיבוד נתונים מתקדמות, המסוגלים למדוד מספר פרמטרים במי ים בזמן אמת, כגון טמפרטורת מים, מליחות וריכוזי כלורופיל a. כלורופיל a הוא סמן ביולוגי חשוב לפיטופלנקטון ימי, ושינויים פתאומיים בריכוזו מעידים בדרך כלל על תחילתו של גאות אדומה. על ידי ניטור רציף של נתוני ריכוז כלורופיל a, מצופי בינה מלאכותית יכולים לספק אזהרה ראשונית על התרחשות גאות אדומה.
מצופי בינה מלאכותית לא רק בעלי יכולות חישה בסיסיות אלא גם משתמשים באלגוריתמי בינה מלאכותית כדי לבצע ניתוח-מעמיק של נתונים שנאספו. מודל האלגוריתם יכול לחזות את הסבירות להתרחשות גאות אדומה בשלושת הימים הבאים בהתבסס על מגמות בנתונים היסטוריים ונתוני ניטור נוכחיים. ביישומים בפועל בשיאמן, מערכת זו כבר הצליחה להוציא אזהרות מדויקות שלושה ימים לפני שמתרחש גאות אדומה, מה שמספק זמן תגובה יקר למחלקות הרלוונטיות.
יש לציין שמערכת מצוף הבינה המלאכותית השתדרגה מ"ניטור-נקודת אחת" ל"הגנה משותפת אזורית". על ידי שיתוף נתונים עם מרכז החיזוי הימי של מחוז פוג'יאן, ניתן לשתף נתוני ניטור בזמן אמת ממים סמוכים כגון מפרץ Sansha ומפרץ Quanzhou, וליצור רשת אזהרת גאות אדומה המכסה את אזורי החוף של פוג'יאן. האלגוריתם המרכזי שלו נבחר כתרחיש יישום טיפוסי לבינה מלאכותית במחוז פוג'יאן, וטכנולוגיות פטנטים קשורות מקודמות בהדרגה לאזורי גאות אדומים בסיכון גבוה- כגון גואנגדונג-הונג קונג-אזור המפרץ הגדול של מקאו והדלתא של נהר היאנגצה.
"מצופי בינה מלאכותית הם כמו 'זקיפים חכמים' של האוקיינוס, ומעניקים לנו שליטה אמיתית על מניעה ושליטה בגאות אדומים", אמר וואנג שיאומינג, מוביל פרויקט ופרופסור באוניברסיטת שיאמן. בעתיד, הצוות ישלב עוד יותר נתונים ממצופים-מיים עמוקים, רובוטים תת-מימיים וציוד אחר כדי לפתח מודל חיזוי של היווצרות גאות אדומה ופיזור דינמיקה, במטרה להאריך את זמן ההובלה של האזהרה לשבעה ימים ולספק תמיכה מדעית וטכנולוגית חזקה יותר לשמירה על הביטחון האקולוגי של מימי החוף של סין.
