۵۰ سال تاثیر انسان بر محیط زیست

سال گذشته، نرم‌افزار Agrolly برنده فراخوان Call for Code Global Challenge شد. این نرم‌افزار همراه که توسط گروهی از دانشجویان دانشگاه Pace طراحی شد، بر مبنای شاخص‌هایی نظیر داده‌های جوی و اطلاعات مربوط به بذرها و مکمل‌های کشاوری برای کشاورزان طراحی شده بود تا به آن‌ها کمک کند درک بهتری از آن‌چه باید بکارند به‌دست آورند. در حال حاضر، بیش از 500 کشاورز روستایی در کشورهایی مثل برزیل، هند و مغولستان از این راه‌حل برای مقابله با اثرات تغییرات آب و هوایی استفاده می‌کنند.

این امیدواری از سوی دو روشنفکر جامعه علمی یعنی دانشمند ارشد شرکت Esri دکتر داون رایت (Dawn Wright) و دانشمند شرکت آی‌بی‌ام دکتر جان کان (John Cohn) شکل گرفته که به‌تازگی طی یک تماس ویدیویی در مورد تاثیر فناوری مدرن بر محیط زیست صحبت کرده‌اند. آن‌ها در مورد نقش شرکت‌کنندگان  در چالش فراخوان کد که به دنبال راه‌حل‌هایی برای مقابله با تغییرات آب‌وهوا است به بحث و گفت‌وگو پرداختند. در این فراخوان قرار است به بهترین طرح ارایه شده جایزه 200 هزار دلاری داده شود. Esri از شرکت‌های پیشگام در زمینه هوش مکانی و مقابله با تغییرات جوی امسال با شرکت‌های IBM و DCC همکاری می‌کند تا به شرکت‌کنندگان امکان دسترسی به سیستم نقشه‌برداری ArcGIS را بدهد. این دو به تازگی گفتگویی با هم داشته‌اند که در ادامه رونوشت گفت‌وگوی آن‌ها به صورت ویرایش شده آورده شده است.

سوال: وقتی در مورد تاثیر فناوری در 50 سال گذشته فکر می‌کنیم، آن‌چه که بلافاصله به ذهن‌مان می‌رسد، کشف اخیر تعداد بسیار زیادی بشکه حاوی ماده سمی (د.د.ت) در سواحل جنوب کالیفرنیا است که ده‌ها سال پیش در اقیانوس آرام انداخته شدند. همیشه تردیدهای زیادی در مورد وجود این بشکه‌ها در آنجا وجود داشته و هیچ کس هم تعداد این بشکه‌ها را نمی‌دانست. پس از نقشه‌برداری از کف اقیانوس با استفاده از پهپادهای زیرآبی با سونار اسکن جانبی، دانشمندان بشکه‌های بیشتری در کف دریا کشف کردند. برای اطمینان از صحت این موضوع، محققان از یادگیری ماشین برای جست‌وجوی دقیق در میان این داده‌های حجیم استفاده کردند.

• داون رایت: از نکات شگفت‌انگیز این جست‌وجو، تعداد واقعی بشکه‌ها است. فکر می‌کنم که آن‌ها 27000 هدف را در سواحل کالیفرنیای جنوبی شناسایی کردند که به نظر می‌رسید، بشکه باشند. در این نوع نقشه‌برداری از کف اقیانوس، از سیگنال‌های صوتی استفاده می‌شود و بازتاب صوت از کف اقیانوس اندازه‌گیری و هدف‌ها شناسایی می‌شوند. آن‌ها از یادگیری ماشین برای عبور از میان هزاران هزار هدف بالقوه در تصویربرداری آکوستیک استفاده می‌کنند تا به ارزیابی دقیق‌تر و مطمئن‌تری از تعداد بشکه‌ها در کف اقیانوس برسند. البته از دهه 60 همه ما از وجود بشکه‌های د.د.ت در کف اقیانوس مطلع بودیم، اما اکنون به اعداد قطعی دست یافته‌ایم و این امر به‌طور بالقوه تاثیر چند نسلی بر انسان‌ها خواهد داشت. د.د.ت تاثیرات مضری بر پستانداران دریایی و دیگر گونه‌های حیات در اقیانوس دارد، به ویژه این‌که ما بسیاری از ماهی‌های درون آب‌ها را می‌خوریم. پس باید در مورد یک موضوع مهم دیگر نیز صحبت کنیم. چگونه می‌توانیم قدم بعدی را در جهت پاکسازی این مناطق بزرگ و آلوده در کف اقیانوس برداریم، همان‌طور که این کار را در خشکی‌ها انجام می‌دهیم؟
• جان کان: ما مشکل بزرگی با پساب‌های فسفری داریم که بخشی از آن فقط زباله‌های کشاورزی، کودهای دامی و غیره هستند، اما بیشتر این پساب‌ها کود فسفری را حمل می‌کنند. اتفاقی که می‌افتد این است که ما پساب‌های عظیمی داریم که با شکفته شدن جلبک‌های سبزآبی در دریاچه چامپلین، جلوه‌گری می‌کنند. کاملاً مهلک و کشنده است. تا به امروز پروتکل این گونه بود که بروید نمونه آب را بردارید و به آزمایشگاه ببرید. اما یکی از همکارانم در دانشگاه ورمونت، پرفسور دونا ریزو، یکسری تحقیقات را که از طریق سنجش از دور با استفاده از تصویربرداری چند طیفی ماهواره‌ای انجام شده بود را به من نشان داد که امکان تشخیص شکوفه‌ها در مراحل مختلف و حتی میزان انباشتگی از طریق آن وجود داشت. آن‌ها حقیقت مبنا را از نمونه‌های ضبط شده دریافت می‌کنند و از آنجا مدل‌های پیشگویانه را با استفاده از داده‌های متن باز از ماهواره‌ها می‌سازند. هوش مصنوعی می‌تواند نشان دهد که انسان‌‌ها چه تاثیری بر اکوسیستم طبیعی داشته‌اند، اما از قرار معلوم می‌تواند در این زمینه هم به ما کمک ‌کند، زیرا با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای می‌توانید چگونگی شکل‌گیری این رسوبات را نیز مشاهده کنید. این داده‌ها می‌توانند پساب فسفری را از مبدا آن ردیابی کنند.

سوال: کدام پیشرفت تکنولوژیکی بزرگ‌ترین تعهد را برای محیط زیست دارد؟

• جان کان: فکر می‌کنم بزرگترین پیشرفت‌ می‌تواند با مدل‌های مصرفی جدید و آزادی همراه باشد. من به متن باز و نوآوری باز معتقد هستم. من و داون هر دو درباره سنجش از دور، مانند سنجش ماهواره‌ای صحبت می‌کنیم، قرار دادن ماهواره در آنجا یک پیشنهاد هزینه‌بر است، اما وقتی ماهواره را در آن منطقه قرار دهید، فکر می‌کنم بزرگترین نوآوری می‌تواند در پلتفرم‌های باز صورت بگیرد که به افراد، مثلا افرادی که در دانشگاه‌ها هستند یا حتی دانش‌آموزان دبیرستانی اجازه می‌دهد تا برای آن ماهواره‌ها و حسگرهای راه دور وقت بگذارند و آن‌ها را به شکل رایگان به کار گیرند. همراه کردن دسترسی آزاد به این حسگرهای راه دور با پیشرفت‌های صورت گرفته در هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، یک فرصت باورنکردنی برای نوآوری و مشارکت عمومی برای ما فراهم می‌سازد. می‌دانم که شرکت Esri همانند شرکت IBM از طریق ابتکاراتی مانند فراخوان چالش جهانی کد، تا حدی پروژه‌های متن باز انجام می‌دهند. اما می‌خواهم همه مجبور شویم بیشتر با آن کار کنیم. هوش مصنوعی به واسطه مشارکت فنی پروژه‌های متن باز شرکت‌هایی مانند گوگل، فیسبوک، مایکروسافت و آی‌بی‌ام در حال توسعه است. می‌توانیم همین کار را با سنجش (sensing) انجام دهیم، ما این کار را با آب و هوا آغاز کرده‌ایم و این یک پیشرفت بسیار بزرگ است.
• داون رایت: من به ابعاد اجتماعی و فنی این موضوع فکر کردم و به این مسئله در وبینار آکادمی ملی علوم که در مورد اتفاقات ناگوار دوران همه‌گیری بود اشاره کردم. متصدی اطلاعات جغرافیایی به نکته قابل توجهی در مورد بی‌اثر بودن هوش مصنوعی در کمک به آن‌ها در مدیریت فجایای اخیر اشاره کرد، چون در نهایت، مشکل آن‌ها بیشتر در خصوص زنجیره تامین مواد اصلی بود. آن‌ها به دستکش، ماسک، دستگاه تنفس، اقلام غذایی و موارد دیگر نیاز داشتند. چیزی که واقعاً برای آن‌ها مفید و موثر بود، شبکه‌ اجتماعی محلی یعنی شبکه شخص-به-شخص بود. مردم در فضای ابری بودند و سعی می‌کردند از منابع موجود در این فضا، از جمله هوش مصنوعی، استفاده کنند تا تراکم مکان‌هایی که منابع باید به آنجا برسند را تخمین بزنند. اما این شیوه برای آنان سود چندانی نداشت، زیرا در حال حاضر، فضاهای ابری به اندازه‌ای که شما در موردش صحبت می‌کنید، باز نیستند. در کل، این فضا به اندازه اکوسیستمی که مد نظر ما است، باز نیست.
• جان کان: چگونه می‌توانیم برای چنین فضای بازی ایجاد انگیزه کنیم. توسعه این زیرساخت‌ها هزینه‌بر است. چگونه آن‌را متعادل می‌کنید؟
• داون رایت: یک ایده، تخصیص منابع به اندازه کافی و تخصیص سرمایه لازم برای استمرار دستیابی به این منابع است. 
•  جان کان: شرکت IBM شبکه‌ای به نام Weather Underground دارد که بخشی از شرکت هواشناسی است. چند سال قبل ما از این پلتفرم برای همکاری با سازمانی به‌نام TAHMO استفاده کردیم و در طول سه سال به آنان کمک کردیم تا حدود 350 مورد از 650 ایستگاه هواشناسی خود را در صحرای آفریقا مستقر کنند. مدلی که شرکت TAHMO در نظر گرفته، استفاده آزاد و تجاری از داده‌ها است. بخشی از کسب و کار آن‌ها، کسب درآمد از داده‌های مربوط به کشاورزی و بیمه است. آن‌ها سعی می‌کنند تا از ورودی مالی حاصل از مصرف تجاری استفاده کنند تا بقیه پلتفرم برای تحقیق در دسترس قرار بگیرد. 
• داون رایت: وقتی شما نوع‌دوست هستید و سعی دارید به مردم در حل مشکلاتشان کمک کنید، این کار خود باعث رونق اقتصادی و تجاری می‌شود. شما از این طریق مشتری پیدا می‌کنید. این نگرش به لحاظ اخلاقی قابل تقدیر است. 

سوال: شما امید دارید از فراخوان چالش کد چه چیزی حاصل شود؟

• داون رایت: مطمئنم که ایده‌های فوق‌العاده‌ای دریافت خواهیم کرد. امیدوارم شاهد تلاش‌ برای ساخت اپ‌هایی باشیم که تعامل‌پذیرتر باشند و تا حد امکان در هر کجا و در هر وسیله‌ای مثل گوشی، تبلت، مرورگر وب و حتی در ساعت هوشمند قابل اجرا باشند. همچنین خیلی خوب می‌شود که در این اپ‌ها به ترجمه بین زبان‌های مختلف توجه شود. به خاطر زمان و تلاشی که برای این کار لازم است، انجام آن ممکن است در محدوده این مسابقه نباشد. اما ایده فکر کردن به زبان‌ها، گروه‌های سنی و توانایی‌های فنی مختلف بسیار خوب است. برای مثال، در لس آنجلس فقط به بیش از 200 زبان صحبت می‌شود. برنامه‌های مختلف که در حال حاضر از آن‌ها سعی می‌کنیم عمدتا به زبان انگلیسی نوشته شده‌اند و برای پاسخگویی به نیازهای مختلف در جنوب کالیفرنیا توسعه پیدا کرده‌اند، درست است که این شیوه موثر است، اما به لحاظ دسترسی همه افراد آن ایالت با گویش‌های مختلف و فراتر از آن ایالت در مقیاس کشور یا فراکشوری به کار بیشتری نیاز است. 
• جان کان: من عاشق علم شهروندی هستم. یکی از کارهایی که سعی داریم انجام دهیم، جمع‌آوری داده‌ها و نرم‌افزارهای تجاری آزاد در مجموعه‌ای از ابزارهای رایج در Jupyter Notebook است تا مردم بتوانند به آن‌ها دسترسی داشته باشند و آن‌ها را آزمایش کنند. امیدوارم بعد از این فراخوان، آن‌ها به کارشان ادامه دهند. 
• داون رایت: به نظر می‌رسد در مورد یک سندباکس خیلی بزرگ صحبت می‌کنید که آدم‌ها بعد از مسابقه بتوانند به کارشان ادامه دهند. 

سوال: آیا موضوعی وجود دارد که در بخش تکنولوژیکی تلاش‌های حفاظتی یا در این گفت‌وگو از قلم افتاده باشد؟

• داون رایت: چیزی که فکر می‌کنم هنوز جای آن خالی است، برخورد متفکرانه با جوامع بومی در همان ابتدای کار است، این گونه نباشد که مفروضات فرهنگی خود را پیش ببریم و بعد به دیدگاه‌ها یا زبان‌ها و رسوم خود بازگردیم و سعی کنیم آن‌ها را ضمیمه کنیم. همچنین باید به تشخیص حوادثی که در زمان معینی اتفاق می‌افتند یا بازسازی مسیرها برای پیگیری دارایی‌ها و وسایلی که جابجا می‌شوند دقت کنیم. در Esri، ما روی این موضوع خیلی کار کردیم. با مکعب داده‌های زمانی‌مکانی از جمله پارامترهای زمانی در تمام توابع تحلیلی، کاربر این امکان را دارد تا توزیع‌های زمانی و فضایی را ببیند، این کار به مردم در درک موضوعات کمک می‌کند. بنابراین، گنجاندن عامل زمان در ابزارهای حفاظتی از جمله آن‌هایی که از هوش مصنوعی استفاده می‌کنند یک مزیت خواهد بود.
• جان کان:  از جمله موضوعات مهمی که باید به آن دقت کنیم بحث نوآوری و کار فرهنگی است و این‌که چگونه مردم را ترغیب کنیم تا راه‌حل‌های استارتاپی خوب برای پاکسازی بهم ‌ریختگی‌های گذشته ارائه دهند، به جای آن‌که فقط در چارچوب مسابقه و جایزه این کارها را انجام دهند. باید به بررسی این موضوع بپردازیم که چگونه می‌توانیم سیستم‌های ملی و بین‌المللی ایجاد کنیم که افراد را به ارائه راه‌حل‌های نوآورانه و تامین بودجه برای آن‌ها ترغیب کند. بیشتر اوقات، این کار به زمان و آزمایشات زیادی نیاز دارد. آیا می‌توانیم بفهمیم چگونه می‌توان سرمایه و فناوری را برای افرادی که ایده‌های خوب و انگیزه دارند آماده کرد تا بتوانند با آن کار امرار معاش کنند، چگونه می‌توانیم کار درست را انجام دهیم و حس تجاری خوبی داشته باشیم؟
• داون رایت: نکته بسیار خوبی است. من در چند کمیته مشورتی دیگر که مربوط به جوایز بود، حضور داشتم که در واقع پروژه‌های چالشی و ابتکاری واقعی بودند و در آن برندگان مشکلات خارق‌العاده و حیرت‌آور را حل کرده‌اند، اما روند پیگیری تجاری‌سازی این راه‌حل‌های عالی و فوق‌العاده طولانی و دشوار به نظر می‌رسد و همه آن‌ها موفق نیستند. ما این بردها و پیروزی‌ها را می‌خواهیم، اما برای رسیدن به بردهای بزرگ، به تعداد زیادی برد کوچک نیاز داریم. این بردهای کوچک می‌توانند عالی و فوق‌العاده باشند، زیرا به افراد الهام می‌دهند و سرانجام به راه‌حل‌های بزرگی می‌رسند. ما به بردهای این چنینی در مکان‌های مختلف مثل دبیرستان، استارتاپ، دانشگاه و غیره نیاز داریم. بنابراین باید تمام تلاش خود را به کار ببریم تا مشکلات را به‌شکلی قابل درک کنیم که تبدیل به یک انتخاب شغلی خوب برای مردم شوند تا آحاد جامعه بتوانند از مهارت‌های STEM (علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات) برای حل آن‌ها استفاده ‌کنند.