カナダのウォータールー大学の研究者チームは 人工知能（AI）技術を開発しました 毒素から私たちの水道を守るのを助けるために。

Waterlooの土木および環境工学の教授であり、この研究の共著者であるMonica Emelkoは声明の中で、「煮沸しなければならない場合でも、流水を流すことは非常に重要です」と述べています。 「流水がなければ、人々は病気になり始めます。」

毎年、気温の上昇や農業肥料の過剰使用のような多くの要因により、全国の水源は、家庭や野生動物を脅かす毒性の藻類の厚い緑色の厚い層でますます覆われています。

たとえば4年前 50万 地球上で最大の淡水保護区であるエリー湖周辺の住民は、自治体から「飲まない」という警告を受けて目を覚ましました。 彼らは数日間飲み水も入浴もしないままにされた。

現在の方法の何が問題になっていますか

水の安全性を維持するために水中の有害な微生物を継続的に識別し監視することは非常に重要ですが、現在の試験方法は手動では時間がかかりすぎ、自動化では高価すぎます。

「このプロセスは、水サンプル中に数万から数百万の微生物を含む人間の専門家が手作業で実行するのは非常に時間がかかり、またこれを行うことができる少数の認定検査室に制限されています」と教授Waterlooでのシステム設計工学の学士号と研究の共著者。

しかし今、Waterlooチームは毒性のある微生物を迅速にそして低コストで自動的に識別し計数することができるAIシステムを開発しました。

ウォン氏は、「これらすべてを数秒で自動的に行うことができるため、水道施設は頻繁かつ迅速に現場で直接スクリーニングを行うことができます」と述べています。

研究論文は雑誌に掲載されています 科学的なレポート.

このチームには、工学系の上級教授であるChao Jin、博士課程の学生Jason Deglint、そして研究員のMaria Mesquitaも含まれています。

システム

チームのAIシステムは顕微鏡と組み合わせてソフトウェアを使用し、人間のアナリストによる結果の確認を含めて、約1〜2時間で藻類細胞の水サンプルを安価で自動的に分析します。

Wong氏によると、彼のチームのシステムは、一度に2、3個の微生物しか見ない狭い範囲しか分析できないという現在の方法ではなく、標準を使用して数秒のうちに大量の水サンプルから数百万の微生物を識別およびカウントします。顕微鏡。

テストはもっと早くそして頻繁にできるので、研究者たちは彼らのシステムが問題の早期警告を提供するだろうと信じています。

「私達は私達の水道を保護する必要がある」と土木と環境工学の教授でWaterlooのWater InstituteのメンバーであるMonica Emelkoは声明の中で述べた。 「このツールは私たちをセンチネルシステムに駆り立て、脅威にさらされたときのより迅速な指示になります。」

Wongは、彼らのシステムは細胞の定量化のために人間の専門家が考えるのと同じくらい正確であるだけでなく、蛍光プローブ、人間の専門家の代わりに使われるもう一つの代替方法よりも正確です。

「わくわくする点は、AIを利用したテストが迅速かつうまく行えるこ​​とを示したことです」とEmelkoは声明の中で述べています。 「今こそ、考えられるすべてのシナリオを検討し、テクノロジを最適化する時が来ました。」

AIを数える

研究者たちはシステムを改良し続け、いつの日か顕微鏡を通して流れる水を継続的にモニターして広範囲の汚染物質や微生物を調べることができるようにするでしょう。

「次のステップは、より広い範囲の微生物への、そしてさまざまな汚染物質が存在するさまざまな種類の天然水源への適用性を調査し調査することです」とWongは述べました。

「1日の終わりには、開発されたテクノロジが実際のシナリオで広範に展開されるようにするには、このような厳密な調査が必要です。」

研究者らは、実験室でまたは処理工場で社内で使用するための完全に商業的なサンプル試験システムを改良するのに2〜3年かかるかもしれないと見積もっている。

継続的なモニタリングを提供するための技術は、3年から4年先になるでしょう。

ウォン氏は声明の中で、「これは私たちの研究を大きな影響を与える分野へと導いてくれます」と述べた。 「この技術を広く普及させることで安全な水を確保することを支援することは、本当にAIを重要視する素晴らしい方法の1つです。」