تهمینه غمخوار؛ بازار: ربات های صنعتی ویژه، سیستم های صنعتی که در برخورد با شرایط غیر مترقبه توان تصمیم گیری دارند، دستیار های سخنگویی که متوجه منظور ما می شوند و مطابق با زبان ما به سوالات مختلف پاسخ می دهند و صدها مثال دیگر همه و همه به نوعی تداعی کننده توسعه بکارگیری هوش مصنوعی در صنایع هستند.
هوش مصنوعی در دهه اخیر چنان اهمیتی در بین کشور ها پیدا کرده که هفته ای تحت عنوان هفته جهانی هوش مصنوعی را نام گذاری کرده اند. حال، در هفته هوش مصنوعی قرار داریم و به همین بهانه به سراغ «مهندس میثم عباسی»، مشاور و فعال حوزه فناوری های پیشرفته و صنعت و نویسنده مقاله « کاربردهای هوش مصنوعی در توسعه صنایع نسل چهار سبز» رفته ایم تا در خصوص موضوع کاربردهای هوش مصنوعی در توسعه «صنایع نوین دوستدار محیط زیست»، موضوعی نوین در ایران و منطقه، نظر و تحلیل این کارشناس را جویا شویم.
مشروح مصاحبه در ادامه آمده است:
* همانطور که می دانید در هفته هوش مصنوعی یعنی یکی از کاربردی ترین فناوری های امروز قرار داریم. تعریف شما از هوش مصنوعی به عنوان یک تکنولوژی که به نحوی قابلیت تفکر دارد، چیست؟ چرا در عصر حاضر هوش مصنوعی به یک فناوری محبوب در میان صنایع و مشاغل مختلف تبدیل شده است؟
هوش مصنوعی (AI) شاخه ای از علوم کامپیوتر است که با الگو برداری از ویژگی های شناختی هوش (عمدتا هوش انسانی) مانند یادگیری و حل مسئله سعی در ارائه جایگزینی ماشینی برای آن دارد.
مطابق با تعریفی که دو بنیانگذار این رشته یعنی مینسکی و مَک کارتی ارائه کرده اند، هوش مصنوعی به دنبال طراحی و بکارگیری سیستم ها و فرآیند هایی است که با استفاده از آنها بتوان وظایفی را انجام داد که به صورت کلاسیک توسط هوش انسانی پردازش و مدیریت می شوند. در حقیقت، هوش مصنوعی یک فناوری تحول آفرین است.
به نظر من هوش مصنوعی را می توان در کنار فناوری هایی مانند اینترنت اشیا، بلاکچین و اتوماسیون رباتیک جزء فناوری های تغییر دهنده پروسه های صنعتی و تجاری به شمار می رود، چرا که طراحی و پیاده سازی راهکار های مبتنی بر این فناوری در ادامه موجب تغییرات وسیع در ابعاد کمی و کیفی فرآیند ها می شوند.
هوش مصنوعی یک فناوری تحول آفرین است که به کمک قابلیت هایی نظیر پردازش کلان داده ها و تطبیق پذیری با شرایط و الزامات کاربری حوزه های مختلف، به یک فناوری محبوب در میان صنایع و کسب و کارها مبدل شده است
به کمک قابلیت هایی نظیر پردازش کلان داده ها و تطبیق پذیری با شرایط و الزامات کاربری حوزه های مختلف، هوش مصنوعی به یک فناوری محبوب در میان صنایع و کسب و کارها مبدل شده است. ادغام هوشمند داده ها، جامعه فیزیکی و سیستم های هوشمند و تلفیق هرچه بیشتر حوزه های دانش و صنعت با استفاده از ظرفیت های دیجیتال جزو کارکرد های ویژه هوش مصنوعی به شمار می رود اما از مهم ترین کاربرد های هوش مصنوعی می توان به پیاده سازی و توسعه صنعت و تولید سبز (دوستدار محیط زیست) اشاره کرد که اساس توسعه پایدار می باشد.
* با توجه به توسعه روز افزون صنعتی سازی جهانی، تا چه اندازه نیاز به استفاده از روشهای نوین و به کارگیری اقدامات نوآورانه صنعتی جهت کاهش آسیب به محیط زیست و منابع طبیعی ضروری است؟
توسعه طرح های صنعتی مانند احداث کارخانجات و کارگاه های تولیدی در کنار استخراج و فروش مواد خام از جمله نفت، گاز و مواد معدنی شالوده اقتصادی بسیاری از کشورهای جهان از جمله کشورهای خاورمیانه را تشکیل می دهند، اما مشکل اساسی اکثر فعالیت های صنعتی آلاینده بودن و رهاسازی مواد آلاینده به محیط زیست چه در مراحل استخراج و چه در مراحل تولید و توزیع می باشد.
با این که از سال ۱۹۸۰ قوانینی برای توجه به منابع طبیعی در جهان مطرح شدند ولی به نظر می رسد این قوانین کافی نیستند. به خصوص از زمان انقلاب دیجیتال ما شاهد رشدی انفجاری در برخی زمینه ها هستیم که منابع سیاره مان را تهدید می کنند. از جمله رشد تولید پسماند ها و مشکل رهاسازی اش در طبیعت، افزایش مصرف انرژی، انتشار گاز های گلخانه ای در جهان و مواردی از این دست.
روند فعلی گرمایش زمین به دلیل توسعه روز افزون صنایع آلاینده را می توان جزو چالش های صنعتی سازی دانست که باعث بروز نگرانی هایی جدی در زمینه آسیب به گونه های حیات، آلودگی و فرسایش خاک، منابع آب و منابع طبیعی و همچنین تغییرات اقلیمی شده است.
صنایع شیمیایی نمونه بارز آلودگی ناشی از توسعه صنعت هستند. تحقیقات نشان می دهند که حدود ۱۰ درصد کل مصرف انرژی در جهان و هفت درصد انتشار گازهای گلخانه ای و هشت درصد توسط صنایع شیمیایی انجام می شوند.
روند فعلی گرمایش زمین به دلیل توسعه روز افزون صنایع آلاینده را می توان جزو چالش های صنعتی سازی دانست که باعث بروز نگرانی هایی جدی در زمینه آسیب به گونه های حیات، آلودگی و فرسایش خاک، منابع آب و منابع طبیعی و همچنین تغییرات اقلیمی شده است
طبق گزارش های آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده، صنایع شیمیایی از سال ۲۰۱۱ بیش از ۸۰۰ میلیون تن گازهای گلخانه ای تولید کرده اند. از اواخر دهه ۱۷۰۰ و اوایل دهه ۱۸۰۰( عصر آغاز انقلاب صنعتی)، فعالیت های صنعتی کشورها باعث انتشار غلظت های بالاتر گازهای گلخانه ای شده اند که در ادامه منجر به افزایش درجه حرارت در سطح جهانی و تغییرات اقلیمی می شود.
گزارش های آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده نشان می دهند از سال ۲۰۱۱ صنایع شیمیایی به تنهایی بیش از ۸۰۰ میلیون تن گاز گلخانه ای در جو رها کرده اند. از اواخر دهه ۱۷۰۰ و اوایل دهه ۱۸۰۰ هم رشد صنعتی کمک زیادی به تخریب منابع طبیعی زده است.
کاهش مصرف انرژی و کاهش اثرات تخریبی زیست محیطی از جمله اثرات استفاده از ابزار های هوش مصنوعی در صنایع شیمیایی و آلاینده هستند
کاهش مصرف انرژی و کاهش اثرات تخریبی زیست محیطی از جمله اثرات استفاده از ابزار های هوش مصنوعی در صنایع شیمیایی و آلاینده هستند. گزارشی که در سال ۲۰۱۸ توسط موسسه PWC تحت عنوان «استفاده از هوش مصنوعی برای زمین» منتشر شد بیش از ۸۰ مورد کاربرد هوش مصنوعی را در حفاظت از محیط و توسعه پایدار ذکر کرده است.
* آیا طرح های استفاده از هوش مصنوعی در حفاظت از منابع طبیعی به صورت عملیاتی اجرایی شده اند؟
بله به عنوان مثال، شرکت Borealis که یک شرکت اتریشی و هشتمین تولید کننده بزرگ پلی اتیلن و پلی پروپیلن در جهان است، یک سیستم نرم افزاری مبتنی بر هوش مصنوعی را جهت استفاده بهینه از انرژی با هدف کاهش انتشار مواد آلاینده در محیط زیست، کاهش هزینه های عملیاتی و ایمنی مورد استفاده قرار می دهد.
شرکت هایی مانند گازپروم روسیه هم طرح هایی مشابه دارند. دولت چین هم دست به طراحی و ساخت یک سیستم هوشمند کنترل عوامل آلاینده در بازار مواد شیمیایی خود زده است که کیفیت کارشان را بسیار بالا برده است. از ۳۹۶۲ ماده شیمیایی خطر آفرین که در زنجیره تولید ۱۷ هزار شرکت تولیدی، ۵۵۰۰ شرکت انبارداری و ۱۱ هزار شرکت توزیع کننده در بازاری به وسعت ۱۰ میلیون خریدار تنها ۷۴ ماده تحت پروتکل های استاندارد قرار داشتند.
چالش های زیست محیطی مانند تغییرات اقلیمی، تهدید تنوع زیستی و مسائل مربوط به حفاظت از اقیانوس ها، امنیت منابع آب، آلودگی هوا، تطبیق پذیری و آمادگی در برابر فجایع و حوادث از جمله چالش های توسعه پایدار به شمار می روند.
* توسعه صنعتی چه مشکلات و آلودگیهای زیست محیطی به وجود آورده است؟ توسعه صنعتی چه تاثیراتی بر رشد اقتصادی کشورها دارد؟
در حالت کلی باید توجه کنیم توسعه صنعتی تاثیرات مستقیم بر روی رشد اقتصادی دارد و در این میان صنایع آلاینده نیز به عنوان بخشی از زنجیره صنعتی_اقتصادی دارای ایفای نقش مولد هستند. از طرفی، هر فعالیت صنعتی دارای چالش های زیست محیطی می باشد و شناسایی و دسته بندی این چالش ها جزو الزامات یک طرح صنعتی دوستدار محیط زیست است.
صنایع آلاینده مانند پتروشیمی ها درصد بالایی از صنایع مولد کشورهای در حال توسعه به خصوص در خاورمیانه را تشکیل می دهند.اما این صنایع در عین حال به عنوان صنایع دارای ریسک بالا در زمینه آسیب به پرسنل و محیط هم دسته بندی می شوند.
اگر به آمار ها نگاه کنیم بین سال های ۲۰۰۷ تا ۲۰۱۸ بیشتر از ۱۷ حادثه عمده در تاسیسات پالایشگاهی و انرژی در سطح جهان رخ داده. این حوادث غیر از فجایعی هستند که به عنوان فجایع پنج گانه تاریخ صنایع شیمیایی شناخته می شوند: (بوپال هندوستان: نشت متیل ایزوسیانات)، (سن جوانیکو مکزیک : انفجار LPG)، (پالایشگاه تگزاس آمریکا : انفجار هیدروکربن)، (سِوِسو ایتالیا : نشت TCDD در اتمسفر)، (فلیکسبرو انگلستان: انفجار تاسیسات سیکلوهگزان).
اگر به این آمار ها حوادثی مثل انفجار راکتور اتمی چرنوبیل در سال ۱۹۸۶ و آسیب در نیروگاه اتمی فوکوشیما در سال ۲۰۱۱ وارد کنیم شاهد خواهیم بود که پروسه های صنعتی حساس تا چه میزان می توانند در صورت بروز حادثه برای محیط زیست و انسان ها خطر آفرین باشند.
اگر بخواهیم درک صحیحی از واقعیت های صنعتی جهت طراحی روش های مدیریت و کنترل بهینه داشته باشیم مجبوریم از فناوری های هوشمند در صنایع استفاده کنیم.
اگر بخواهیم درک صحیحی از واقعیت های صنعتی جهت طراحی روش های مدیریت و کنترل بهینه داشته باشیم مجبوریم از فناوری های هوشمند در صنایع استفاده کنیم
از جمله روش های معمول ارزیابی اثرات زیست محیطی یک فعالیت صنعتی می توان به روش EIA اشاره کرد. روش EIA به عنوان یک روش مبنا در تدوین فرآیند ها و برنامه های مدیریت کیفیت فعالیت های صنعتی به شمار می رود. اکثر طرح های نوین از جمله استفاده از هوش مصنوعی در کاهش ریسک مخاطرات طبیعی از روش EIA در جهت پیاده سازی فرآیندهای صنعتی دوستدار محیط زیست استفاده می کنند.
* آیا پیاده سازی فناوری های هوشمند در صنایع نیازمند روش های خاصی است؟
بله برای استفاده از فناوری های هوشمند در صنایع به خصوص صنایع آلاینده و حساس پروتکل ها و روش هایی هست از جمله روش EIA (معمول ارزیابی اثرات زیست محیطی یک فعالیت صنعتی ) که شامل ۳ بخش مدیریت هوا، مدیریت منابع آب و مدیریت پسماند می شود و ماهم این روش را به دقت مورد بررسی قرار دادیم. هرچند استاندارد های دیگری هم داریم از جمله سطوح یکپارچگی داده ها و ....
* با توجه به توضیحات جنابعالی در خصوص اقدامات فناورانه در جهت کاهش آسیب به محیط زیست و منابع طبیعی ، ارتباط توسعه صنعتی با «تولید و صنعت سبز» به عنوان صنعتی در راه توسعه پایدار به محیط زیست حیات می بخشد، از دیدگاه شما چیست؟
نقش توسعه صنعتی و اهمیت آن در اقتصاد جهانی بر کسی پوشیده نیست. مطالعات در زمینه تببین راهبرد های صنعتی سازی و توسعه اقتصادی در جهان همواره دارای نگرانی ها و چالش های متعددی در زمینه مباحث مربوط به پیشرفت اقتصادی و رابطه آن با حفاظت از منابع طبیعی و محیط زیست بوده است. بررسی الگوها و مدل های مختلف در زمینه توسعه صنعتی_اقتصادی همواره دارای نوعی نگاه به حال و آینده و سعی در پیش بینی میزان تاثیرگذاری محیطی توسعه به خصوص میزان تاثیر پذیری اکوسیستم های کشور ها و جهان از فعالیت های صنعتی می باشد.
فعالیت های صنعتی را می توان از لحاظ تاثیر گذاری و آسیب رسانی به محیط زیست به سه دسته دارای آسیب رسانی کم ، آسیب رسانی متوسط و آسیب رسانی بالا تقسیم بندی کرد. بر این اساس صنایعی مانند نفت و گاز و صنایع وابسته از جمله پالایشگاه ها به عنوان صنایع درجه متوسط و بالا از لحاظ آسیب رسانی به منابع طبیعی محسوب می شوند.
این که طرح های صنعتی تا چه میزان دوستدار محیط زیست هستند و با چه روش هایی می توان در عین توسعه صنعتی میزان زیادی از آسیب های وارده به محیط زیست را کاهش داد از جمله دلایلی هستند که منجر به خلق مفاهیم جدیدی در توسعه صنعتی تحت عنوان صنعت و تولید سبز شده اند
این که طرح های صنعتی تا چه میزان دوستدار محیط زیست هستند و با چه روش هایی می توان در عین توسعه صنعتی میزان زیادی از آسیب های وارده به محیط زیست را کاهش داد از جمله دلایلی هستند که منجر به خلق مفاهیم جدیدی در توسعه صنعتی تحت عنوان صنعت و تولید سبز شده اند.
* تعریف شما از صنعت سبز و تولید سبز چیست؟
تولید سبز را می توان زنجیره ای از فرآیند ها دانست که سعی دارد با تکیه بر فاکتور های صنعت نسل چهارم و با بهره گیری از روش ها و ابزار های هوشمند، تولید کالا ها و ارائه خدمات و بازگردانی آن چه به عنوان پسماند می شناسیم را به گونه ای برنامه ریزی و مدیریت نماید که حداکثر تطبیق پذیری با منابع طبیعی را داشته باشند.
تولید سبز بر سه اصل محیط زیست، جامعه و اقتصاد استوار است.
تولید سبز بر ۳ اصل محیط زیست، جامعه و اقتصاد استوار است
اگر بتوانیم مطابق با این معیار ها تولید و در بازار ارائه نماییم این مجموعه فرآیندها صنعت سبز را تشکیل می دهند. البته میزان سبز بودن یک محصول صنعتی حداقل به دو عامل مهم میزان اثرگذاری ساختار و فرآیند های تولید و توزیع آن بر روی محیط زیست و درجه و کیفیت بازیافت پذیری آن بستگی دارد.
* از نظر شما فاکتور های پیاده سازی موثر نظام صنعتی دوستدار محیط زیست شامل چه چیز هایی است؟
فکر می کنم می توان به وجود بستر ها و قابلیت های پیاده سازی طرح ها، اکوسیستم نوآوری و فناوری و درجه توانمندی صنعتی و تاب آوری محیطی در کشور اشاره کرد.
در سطوح دیگر فاکتور هایی مانند منابع محیطی، سرزمینی و سیستم انرژی یک کشور هم دخیل هستند.
* ارزیابی شما از صنعت نسل چهارم و راهکارهای مبتنی بر فناوری های هوشمند چیست؟
از سال ۱۷۸۴ تا به امروز روند پیشرفت صنعت با معرفی فناوری هایی به نسل های مختلف تقسیم بندی شده است و امروزه با معرفی سیستم های هوشمند و راهکار های هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و ابزار های دیجیتال در نسل چهارم صنعت قرار داریم. با توجه به برآورد ها صنعت نسل چهارم که از سال ۲۰۱۷ به بعد معرفی شده است دارای سه فاکتور مهم انسان، کسب و کار و اشیا می باشد و مهمترین ویژگی این نسل را می توان در تلفیق هوشمند انسان، ابزارها و عوامل محیطی برای رسیدن به راهکار های بهینه دانست.
دو عدد از فاکتور های مهم صنعت نسل چهارم را محیط و اشیا تشکیل می دهند و حفاظت از محیط و منابع طبیعی به عنوان یک چارچوب کلی دربردارنده حیات در کنار انسان از جمله مهمترین دغدغه های برنامه ریزی هوشمند به شمار می رود. موضوع جایگزینی ربات ها و سیستم های مبتنی بر یادگیری ماشین و تلفیق موفق انسان، محیط و داده های دیجیتال در یک زنجیره اطلاعاتی را می توانیم از جمله دیگر فرصت ها و چالش های صنایع نسل چهار و هوشمند بدانیم.
تدوین برنامه ها و دستورالعمل هایی جهت برآورده سازی الزامات نظام تولید مدرن کالا و عرضه خدمات از جمله کاهش مصرف انرژی، کاهش پسماند، کاهش انتشار مواد آلاینده به محیط و بازیافت هرچه بیشتر مواد جز با بهره گیری از ابزار های هوشمند از جمله AI امکان پذیر نیست
تدوین برنامه ها و دستورالعمل هایی جهت برآورده سازی الزامات نظام تولید مدرن کالا و عرضه خدمات از جمله کاهش مصرف انرژی، کاهش پسماند، کاهش انتشار مواد آلاینده به محیط و بازیافت هرچه بیشتر مواد جز با بهره گیری از ابزار های هوشمند از جمله AI امکان پذیر نیست.
*کاربرد های مهم ابزارهای هوش مصنوعی در فرآیند های مربوط به صنعت و تولید سبز با اولویت حفاظت از منابع طبیعی چیست؟
بر اساس مطالعات موسساتی مانند Chemwatch، الزاماتی نظیر ملاحظات حمل و نقل، دفع و بازیافت متریال های زائد به همراه داده های اکولوژیکی و میزان آسیب رسانی به ساختار های بیولوژیکی از جمله موارد کلیدی در برخورد با مواد حساس و شیمیایی به شمار می روند.
شبکه های عصبی مصنوعی به عنوان یکی از ابزار های هوش مصنوعی می توانند در مدیریت بهینه پسماند ها نقش داشته باشند. از شبکه های عصبی مصنوعی می توان در تفکیک پسماندها و زباله ها به دو گروه با قابلیت بازیافت و غیر قابل بازیافت استفاده نمود. از کاربرد های دیگر هوش مصنوعی در صنعت سبز می توانم به تلفیق قوانین بین المللی و محلی در زمینه های بهداشتی و زیست محیطی اشاره کنم که اطمینان پذیری صنعتی را افزایش می دهد.
باید اشاره کنم که هوشمند شدن صنایع و ساز و کارهای تجاری نیاز به فرآیندهای مدیریتی هوشمند دارند و چشم انداز توسعه استفاده از فناوری های دیجیتال در طرح های اقتصادی و صنعتی در سال های آینده نشان می دهد برای پیاده سازی این طرح ها در راستای توسعه پایدار صنعتی و دوستدار محیط زیست نیاز به پیاده سازی رویکرد ها و فرآیند هایی مبتنی بر ویژگی های صنعت نسل چهارم با محوریت ایجاد زنجیره ای ایمن و بهینه از عوامل انسانی، محیطی و ابزار ها داریم.
پیاده سازی ابزارهای هوشمند مبتنی بر هوش مصنوعی در تلفیق با سیستم های صنعتی نسل چهار می تواند در پاسخ گویی بهینه به نیازهای روز افزون به توسعه صنایع دوستدار محیط زیست هم مفید باشد.
نظر شما