Искусственная социальная среда: Естественная и искусственная среда — Философия

Естественная и искусственная среда — Философия

Для того чтобы рассмотреть этот вопрос более детально, необходимы некоторые пояснения. Наиболее общее представление о взаимодействии человека и природы позволяет получить понятие «окружающая среда».

Принято различать естественную и искусственную окружающую среду. Естественная окружающая среда охватывает гео- и биосферу, то есть те материальные системы, которые возникли и существуют вне и независимо от человека, но вместе с тем могут со временем стать объектами его деятельности. В связи с развитием космической технологии и космоплавания в число таких объектов следует отнести также и определенную часть Солнечной системы. Следовательно, она представляет собой развивающуюся систему, и ее нельзя, как это делали раньше, сводить к географической среде. Последняя, охватывая лишь поверхность Земли, составляет важную, но не единственную подсистему естественной среды обитания человека.

К. Маркс выделял в естественной среде обитания человека две группы явлений: естественные источники средств жизни (дикие растения, плоды, животные и т. д.) и естественные богатства, являющиеся предметами труда (уголь, нефть, энергия падающей воды, ветра и т. д.). На ранних этапах развития общества наибольший интерес для людей представляли явления первой группы, однако в дальнейшем, по мере развития производительных сил, этот интерес переместился ко второй группе, ставшей одним из важнейших условий развития производства, а следовательно, и всего общества. Характер взаимодействия человека с естественной средой обитания определяется, следовательно, не одной лишь природной компонентой, но и уровнем развития производства.

Важнейшим результатом этого производства является создание искусственной среды обитания — того, что Маркс называл «второй природой». Она включает в себя не только неодушевленные предметы, созданные человеком и не существующие в природе, но и живые организмы: растения, животные, выведенные или созданные человеком благодаря искусственному отбору или генной инженерии. Однако искусственная среда обитания не сводится к данной вещественной основе. Человек может жить и действовать лишь в системе определенных общественных отношений. Эти общественные отношения осуществляются в определенных материальных условиях, в том числе искусственно созданных человеком, и вместе с последними и образуют искусственную среду обитания человека.

По мере развития общества роль искусственной среды обитания непрерывно возрастает. Чтобы убедиться в этом, приведем следующий факт. Масса всех искусственно созданных человеком неодушевленных предметов и живых организмов называется техномассой. Масса всех живых организмов, существующих в естественных природных условиях, еще не подвергшихся очеловечению, называется биомассой. Уже сейчас человечество создало искусственную среду обитания, которая в десятки и сотни раз продуктивнее естественной среды. К этому следует добавить техногенное воздействие человека, приводящее к изменениям целых геологических структур, созданию гигантских искусственных водохранилищ, изменению атмосферы и даже светимости Земли, то есть изменению ее излучения под воздействием искусственных энергетических процессов.

Искусственная среда обитания, таким образом, постепенно и неотвратимо наступает на естественную и, так сказать, поглощает ее. Однако естественная среда обитания представляет собой не только материальные условия жизнедеятельности человека и исходный объект производства, но и объект определенного эстетического и нравственного отношения. Или, если напомнить слова Маркса, с природой неразрывно связана не только физическая, но и духовная жизнь человека. Мы восхищаемся красотой дикой природы не меньше, чем красотой искусно разбитых цветников и парков. Мы любуемся дикими животными, которых раньше люди только боялись; мы, наконец, чувствуем ответственность за сохранение природы.

Поэтому, говоря о природе, мы должны принимать во внимание весь широкий диапазон отношений, в которых она выступает перед человеком. Тайна человеческого отношения к природе не определяется, следовательно, одними лишь производственными процессами, одними лишь утилитарными и меркантильными интересами. Человеческое отношение к природе включает, помимо всего прочего, понимание глубин человеческой души. Каждое истолкование природы, возникавшее в истории, отражало определенную ступень в развитии культуры и лежащих в ее основе общественных отношений. Поэтому обсуждение философского смысла природы требует анализа взаимосвязи не только природы и производства, но и учета эстетических, нравственных и социальных отношений и оценок природы.

 1,673 

Искусственная среда и эволюция человека

Человек сам создатель и регулятор развития городских (ур­банистических) систем. Характер и интенсивность его хозяйст­венной деятельности и способность поддерживать качество ок­ружающей среды в конечном итоге зависит от его биологиче­ских особенностей и социальных факторов.

До сих пор идут споры о соотношении социального и био­логического в человеке, и хотя мы не знаем этого соотношения (видимо, его и нельзя измерить), но при рассмотрении эколо­гии человека необходимо учитывать оба этих начала. Наиболее рельефно эти проблемы видны при изучении эволюции и адап­тации человека в городской среде.

Движущей силой эволюции является естественный отбор, давление которого в развитых странах вообще, а тем более в урбосистемах, значительно снижено. И тем не менее человек и в городской среде не изолирован от природы. Продолжают дей­ствовать зональные географические условия, отмечено даже формирование, независимо от этнической принадлежности, зо­нальных адаптивных типов человека: тропический, пустынный, высокогорный, континентальный, умеренный, арктический.

Учитывая указанные генетические особенности человека и что он занял такие пространства, где воздействия среды во мно­гом противоположны, можно констатировать: человек, в от­личие от животных, поставил вид в условия широчайшей эко­логической ниши, характеризующейся общей направленностью адаптации.

Человек как биологический вид, видимо, достиг того пре­дела «эврибионтности», когда дальнейший ее рост вступает в противоречие с организмом человека как высокоинтегрирован-ной системы, требующей для выживания определенного ми­нимума интеграции (Городская среда…, 1990). Именно эта особенность позволила человеку освоить огромное число эко­логических ниш в природе, а с другой стороны, привести к процессам «самонастройки» его организма, к изменениям сре­ды.

«Самонастройка» систем организма к среде свидетельст­вует о возможностях выживания человека в новых условиях, что позволяет оптимистически смотреть на будущее всего че­ловечества, не предрекая его гибели. Примерами «самонастрой­ки» систем организма человека при изменении среды могут служить: процессы акселерации, приспособительная динами­ка соотношения полов в популяции, физиологическая реак­ция организма на условия высокогорья, высоких широт, гипокинезии и невесомости, и т. п.

Человек не только адаптируется, но прочно «привязыва­ется» к своей среде, как в индивидуальном, так и в видовом аспектах (Городская среда…, 1990). Данные космической био­логии показывают, что человек, адаптируясь к новым усло­виям в Космосе, вернувшись на Землю, вынужден снова вырабатывать у себя прежние навыки — деадаптироваться. В условиях жизнедеятельности в городской среде он может на­ходиться дома (в квартире), затем на производстве и, нако­нец, может выехать за город на отдых. Эти изменения окру­жающих человека сред вызывают процессы реадаптации, т. е. адаптации к ставшим уже для него новьдм условиям ранее привычной среды. Более того, при этом происходит как бы «снятие» некоторых выработанных ранее адаптационных ме­ханизмов, например, у детей происходит некоторая потеря «бдительности» к движению транспортных средств за период отсутствия их в городе в летние каникулы, и т. п.

Примерно то же происходит, если не человек меняет сре­ду, а среда меняется в месте его проживания, на производст­ве и т. п. Например, повысился шум механизмов в цехе, уро­вень загрязнения и т. п., скажем, на какое-то время. Но если эти изменения происходят быстро и мощно, то эволюцион­ные процессы, механизмы отбора, уже не успевают, «отста­ют», и адаптация становится невозможной. Такой резкий дис­баланс системы вызывает стрессовые ситуации, приводя­щие к болезням человека, вплоть до генетических наруше­ний — мутагенных явлений.

В городской среде к традиционным экологическим факто­рам добавляются такие, как десинхроноз (несоответствие адап­тации географической зональности при трансширотных и трансмеридиональных миграциях), транспортная усталость, элек­тромагнитные поля, симбиотная бактериально-вирусная фло­ра, медицинские интервенции, информационное богатство сре­ды, вирусная трансдукция (перенос генетического материала из одной клетки в другую с помощью вируса) и др.

Существует проблема оценки качества городской среды. В природных экосистемах можно использовать виды-индикато­ры, действие отдельных экологических факторов, наличие тех или иных компонентов загрязнения, и т. д. Но человек, в отли­чие от животных, сохраняет свои видовые морфофункциональ-ные характеристики независимо от смены условий жизни бла­годаря трудовой общественно-исторической деятельности, в ре­зультате которой и создалась новая «искусственная» среда. По­этому оценка состояния среды обитания человека возможна лишь через состояние здоровья самого человека.

Но создание искусственной среды стало возможным бла­годаря общественной, социальной природе человека и для него необходима не только биологическая, но и социальная адапта­ция к данной среде. С этой точки зрения важны проблемы рос­та и развития человеческой популяции, весьма рельефно отра­жающие биосоциальную природу человека.

Среда обитания человека и экологическая безопасность — МегаЛекции

Среда обитания человека.

Среда, окружающая человека и её компоненты. Окружающая человека среда и ее компоненты

В среде, окружающей человека, можно выделить четыре компонента. Три из них представляют природную среду, измененную антропогенными факторами. Четвертый — социальная среда присущая только человеческому обществу.

1. Собственно природная среда («первая природа»). Это — среда либо слабо изменённая человеком (совершенно неизмененной человеком среды на Земле практически нет в силу того, что атмосфера не имеет границ), или измененная в такой степени, что она не потеряла важнейшего свойства — самовосстановления и саморегулирования. Собственно природная среда близка или совпадает с той, которую в последнее время называют «экологическим пространством». К настоящему времени такое пространство занимает примерно 1/3 часть суши. Однако это в основном мало пригодные для жизни людей территории с суровыми условиями (Антарктида, высокогорные районы, ледники, заболоченные местности севера и т. п.). В абсолютном выражении большая часть подобных территорий приходится на Россию и Канаду, где такие пространства представлены северными лесами, тундрой и другими мало освоенными землями. В России и Канаде на долю экологического пространства приходится около 60% территории. Значительные площади экологического пространства представлены высокопродуктивными тропическими лесами. Но это пространство в настоящее время сокращается невиданными темпами.

2. Преобразованная человеком природная среда, «вторая природа». Эта среда неспособна к самоподдержанию в течение длительного времени. Сюда относят различного вида «культурные ландшафты» (пахотные земли, пастбища, сады, виноградники, парки и т. п.). Такая среда для своего существования требует периодических затрат со стороны человека.

3. Созданная человеком (искусственная) среда, или «третья природа». Это жилые и производственные помещения, промышленные комплексы, застроенные части городов и т. п. Такая среда может существовать только при постоянном вложении средств. В противном случае она неминуемо разрушится. В границах этой среды нарушены круговороты веществ. Для неё типично накопление отходов, загрязнения.

Большая часть людей живет в условиях именно такой «третьей природы».

4. Социальная среда. Эта среда оказывает все большее и большее влияние на человека. Она включает взаимоотношения между людьми, психологический климат, уровень материальной обеспеченности, здравоохранение, общекультурные ценности, степень уверенности в завтрашнем дне и т. п. «Загрязнение» общественной среды, с которой человек находится в постоянном контакте, не менее опасно для людей, чем загрязнение природной среды. Если допустить, что в крупном городе, будут сняты все неблагоприятные загрязнения всех видов, а социальная среда останется в том же виде, то нет оснований ожидать существенного уменьшения заболеваний и увеличения продолжительности жизни.

Знакомство со средой, окружающей человека, и её компонентами даёт основание для выводов:

o По мере развития цивилизации и научно-технического прогресса человек все больше изолирует себя от естественной природной среды. Природная среда, близкая к дикой природе, постоянно сокращается. Абсолютно неизменённой человеком природной среды на планете практически не осталось.

o Человек вынужден интенсивно приспосабливаться либо к существенно измененной среде («вторая природа»), либо к искусственно созданной среде («третья природа»). Особенно интенсивно увеличивается зависимость человека от социально-психологической и социально-экономической среды.

o Требуются всё большие затраты на сохранение первой и особенно поддержание второй и третьей сред, не способных к саморегулированию.

Естественная и искусственная среды обитания человека подразделяется на естественную и искусственную.

Естественная среда — это часть природы, с которой непосредственно взаимодействует общество в процессе своего существования и развития. В начале возникновения человечества естественная среда его обитания охватывала лишь небольшую часть земной поверхности. Теперь же она включает не только всю поверхность планеты, но и её недра, мировой океан, околоземное воздушное пространство, а также часть нашей солнечной системы.

Искусственная среда — это часть окружающей среды, созданная человеком в процессе развития общественного производства. Она не существует сама по себе как природа. В её состав входит вся совокупность созданных человеком жилищ, населённых пунктов, дорог, транспортных средств, орудий труда, технических приспособлений, предприятий и сельскохозяйственных производств, созданных человеком искусственных материалов и т. д.

В настоящее время значительная часть жизнедеятельности людей протекает в искусственной среде.

По мере развития общества роль искусственной среды возрастает. Растёт, производимая человеком, техно- и биомасса, более сложными становятся общественные отношения. То есть уже сейчас человечество создало искусственную среду обитания, которая во многом продуктивнее естественной среды. Искусственная среда, таким образом, постепенно и неотвратимо наступает на естественную среду и вытесняет, поглощает её.

Социальная среда — это социальные условия, в которых живёт и развивается человек. Социальная среда существует благодаря многочисленным взаимоотношениям её членов, влияющих на сознание и поведение человека. Чем больше и разнообразнее составляющих социальной среды, тем интенсивнее её развитие и разнообразнее условия жизнедеятельности личности.

В социальной среде выделяют макро- и микроуровни.

Макроуровень социальной среды — это система социальных отношений в обществе. К ним относят многие факторы, в частности, экономические, правовые, культурные, политические и др. Они влияют на человека непосредственно (через законы, политику, ценности, нормы, средства массовой информации) и опосредовано (через малые группы, в состав которых включен индивид).

Микроуровень социальной среды — это конкретные условия жизни личности (семья, соседи) и условия среды ближайшего окружения (улица, тип поселения, учебные или трудовой коллективы, общественные организация, формальные и неформальные объединения).

Кроме этой классификации, виды социальной среды различают по месту нахождения группы в структуре общества — рабочая, студенческая, школьная социальная среда. Конкретная социальная середа в социально-психологическом плане — это совокупность отношений личности с определённой группой.

Городская среда

Городская квартира и требования к её экологической безопасности. Жилище – сложная система природной и искусственно созданной среды, где сочетаются физические, химические и биологические воздействия природы.

К факторам физической природы относятся: микроклимат, инсоляция и освещённость, электромагнитные излучения, шум, вибрация.

Химические факторы включают загрязнители атмосферного воздуха, к которым относятся: продукты сгорания бытового газа, полимерные загрязнители, аэрозоли синтетических моющих средств и препаратов бытовой химии, табачный и кухонный дым и др.

К биологическим факторам относится бактериальное загрязнение, которое определяется как пылебактериальная взвесь.

В воздушной среде жилых зданий не должно быть загрязнений химического и органического происхождения (радон, аэрозоли и др.). Содержание СО не должно превышать 0,05-19,1%. Такое состояние воздушной среды может быть достигнуто при кубатуре воздуха на одного человека 25-30 м3 (минимальный показатель).

Одним из загрязняющих источников в жилом здании является кухонная газовая плита. В процессе сгорания газа образуются такие токсические вещества, как оксиды азота, серы, углерода.

Определённую экологическую опасность представляют бытовые электроприборы, работающие на промышленной частоте 50 Гц. Если квартира находится возле передающих радио- и телестанций, то внешнее излучение будет накладываться на «бытовое» электромагнитное поле, существующее практически в каждой квартире. Электромагнитное излучение катализирует злокачественные образования.

В квартирах может содержаться до 10 раз больше различных химических веществ, чем на улице. Их источники – строительные материалы, обычно используемые при ремонте. Особо опасны – полимеры, из которых 150 видов используют в строительстве. Их применяют при производстве дверей и окон; при гидро- и термоизоляции, при отделке стен; при производстве шпаклевок, лакокрасочных покрытий и клея; при изготовлении мебели из ДСП; при изготовлении линолеума и ковролина с полипропиленовыми и полиамидными волокнами. Многие строительные материалы могут выделять химические вещества, относящиеся к классу высокотоксичных, в т. ч. формальдегид, бензол и стирол. Поэтому нужно максимально уменьшить в доме количество отделочных и теплоизоляционных материалов из полистирола и пенополистирола.

Повышенной токсичностью обладают лакокрасочные материалы с растворителями, поэтому их не стоит использовать для внутренней отделки. Если пропитать паркет таким лаком, то растворитель проходит вниз вплоть до бетона, после чего до полугода может выделяться в окружающую среду.

Разумной альтернативой таким материалам станут водоэмульсионные, алкидные и латексные краски, причём следует наносить минимально возможное количество слоев. На время ремонта необходимо уехать из квартиры и регулярно проветривать все комнаты. Это важно продолжать и после того, как поселитесь в квартиру с завершённым ремонтом.

Шум и вибрация. В производственных условиях разнообразные машины, аппараты и инструменты, являются источниками шума, вибрации. Шум и вибрация — это механические колебания, распространяющиеся в газообразной и твёрдой средах и различаются между собой частотой колебаний.

Механические колебания, распространяющиеся через плотные среды, воспринимаются человеком как сотрясение, которое принято называть вибрацией.

Шум представляет собой беспорядочное неритмичное смешение звуков различной силы и частоты. Сила звука и частота воспринимаются органами слуха как громкость. Для измерения характеристики шума и вибрации существуют специальные приборы — шумомеры и вибрографы.

Влияние шума и вибрации на человека. Шум отрицательно действует не только на органы слуха. Установлено, что люди, работающие в условиях шума, быстрее утомляются, жалуются на головные боли. При воздействии шума на организм может происходить ряд функциональных изменений внутренних органов и систем:

§ повышается давление крови,

§ учащается или замедляется ритм сердечных сокращений,

§ могут возникать различные заболевания нервной системы (неврастения, неврозы, расстройство чувствительности).

Интенсивный шум отрицательно действует на весь организм человека. Ослабляется внимание, снижается производительность труда.

Вибрация, как и шум вредно воздействует на организм и в первую очередь вызывает заболевание периферической нервной системы, так называемую виброболезнь.

Для предотвращения заболевания от воздействия шума и вибрации санитарным законодательством установлены предельно допустимые уровни шума и вибрации.

Меры борьбы с шумом и вибрацией:

ü замена шумных процессов бесшумными или менее шумными,

ü улучшение качества оборудования и его монтажа,

ü изоляция источников шума и вибрации,

ü вывод работающих из сферы воздействия шума и вибрации,

ü применение индивидуальных защитных средств.

Экологические вопросы строительства в городе. Современная жизнь создает немало факторов, негативно влияющих на окружающий мир. Максимально защитить от них свой дом и создать в нём здоровую атмосферу можно только учтя при его строительстве и эксплуатации вопросы сохранения природы. В природе все взаимосвязано, и невозможно создать рай в отдельно стоящем доме при угнетённом состоянии природы. Поэтому каждый, кто стремится к здоровой жизни, должен не только заботиться о своём доме, но и не должен загрязнять окружающую среду. Такие экологические подходы к строительству и охране природы частично представлены в нормах и законах, но все же многие из них и в нашей стране, и за рубежом рассчитаны на добровольное следование им сознательными гражданами.

Экологические требования к организации строительства в городе. В развитых странах, которые всерьёз заботятся об экологии, разработаны принципы экологического строительства. Они изложены в системах экологической сертификации зданий, получивших наибо-

льшее распространение в мире. Экологическая сертификация построек полностью добровольна. Но она не только престижна, но и полезна для владельцев зданий: с одной стороны, помогает создавать дома со сниженным уровнем потребления материальных ресурсов, а с другой, повышает долговечность зданий и комфорт внутренней среды. Важно также, что «зелёное строительство» — это инструмент разумной экономии: сохраняет средства не только при эксплуатации, но и при возведении строений.

Принципы строительства экологических домов включают в себя:

Ø эффективное использование энергии, воды и других ресурсов,

Ø сокращение количества отходов и уменьшение других воздействий на среду,

Ø использование по возможности местных натуральных материалов.

Для экономии ресурсов рекомендуется повышать энергоэффективность здания, нагревать воду с помощью солнечных коллекторов, использовать энергию ветра, минимизировать энергопотребление и собирать дождевую воду для бытовых нужд. Также рекомендуется применять сертифицированные строительные материалы с низким экологическим воздействием на протяжении всего жизненного цикла здания, использовать материалы повторно.

Обозначены и требования к внутренней среде экодома:

ü достаточное количество дневного света,

ü комфортный температурный режим,

ü высокое качество внутреннего воздуха, обеспеченное естественной вентиляцией;

ü отсутствие шума;

ü обеспечение хорошего вида из окна для отдыха глаз.

Требования к экодому согласуются с действующими санитарно-гигиеническими нормами. На них можно ориентироваться при строительстве экологичного дома, соблюдая при этом правила охраны природы (которые тоже прописаны в законодательстве) и учитывая по возможности более высокие экологические стандарты, принятые в развитых странах и широту подхода к вопросам сохранения природы.

Материалы, используемые в строительстве жилых домов и нежилых помещений. Экологическая безопасность зданий, сооружений и их коммунальных систем вызывает большой интерес и приобрела особую актуальность благодаря их популярности. Такая особенность зданий и сооружений зависит от используемых при их строительстве и ремонте материалов — они оказывают большое влияние на качество ближней среды обитания, её микроклимата, оптимального режима тепла и влажности, высокого качества воздуха, акустики, освещения, т. е. обеспечивают санитарно-эпидемиологическую безопасность помещений.

Экологичность строительных материалов зависит от их способности выделять вредные вещества в период эксплуатации: например, некоторые натуральные камни (гранит) имеют повышенный радиоактивный фон; пластмассы, древесноволокнистые плиты, линолеум, синтетические краски, синтетические облицовочные плитки, добавки в бетон, раствор, синтетические клеи, утеплители на синтетической основе и др.) долго выделяют опасные газы в воздух помещений; изделия с асбестом, особенно подверженные выветриванию с поступлением волокон асбеста в воздух, признаны недопустимыми в ряде стран. Всё это очень вредно для находящихся в помещениях людей, особенно детей.

К экологичным материалам относят строительные материалы из древесины. Древесина— наиболее массовый строительный материал, позволяющий получать лёгкие и прочные конструкции с незначительной теплопроводностью.

Условно экологичнымистроительными материалами считают материалы, полученные из широко представленных в земной коре полезных ископаемых. К ним относят изделия из глины, стекла, алюминия. Строительные материалы и изделия из глины: обожжённые керамические изделия (кирпичи, пустотелые камни, плитка, черепица, необожжённые кирпичи из глины в смеси с песком и соломой и др.).

Остальные материалы не являются экологичными, хотя их используют в строительстве (сюда относятся искусственные материалы на основе пластмасс, многие краски и пр.).

Невозможно выбрать полностью экологичные материалы для всех конструкций здания и его отделки, за исключением небольших домов. Поэтому при выборе материалов и сопоставлении вариантов следует предпочитать более экологичные материалы (например, глиняному кирпичу и керамическим изделиям, материалам на основе гипса, линолеуму на органической основе, утеплителю на основе бумаги или пенобетона, деревянным окнам и дверям, органическим краскам и т. д.).

Экологичность является одним из наиболее важных требований, предъявляемых к строительным материалам, т. к. человек имеет постоянный контакт с материалами, из которых сделано его жилище. Однако стоит учитывать и другие характеристики материалов. Необходимо принять во внимание такие их качества, как высокая механическая прочность, огнестойкость, теплопроводность и ряд других. Безопасность для здоровья того или иного материала не всегда подразумевает отсутствие в нём полностью химических добавок. Различные химические ингредиенты добавляются в материалы с целью улучшения их эксплуатационных характеристик — прочности, долговечности, огнестойкости, эластичности, устойчивости к внешним воздействиям.

Контроль качества возводимых зданий и сооружений с т. з. их экологичности — это проверка соответствия качества выполняемых работ и качества используемых материалов, требованиям проекта строительства, а также строительных норм и правил. Задачи контроля состоят в предупреждении дефектов и брака в работе и обеспечении требуемого качества возводимого объекта, в том числе — контроль качества используемых на объекте строительных материалов.

Сельская среда

Сельская среда обитания. По сравнению с жителями промышленных регионов население сельской местности оказывается в более благополучном экологическом положении. Сельская местность в гораздо большей степени сохраняет особенности естественного ландшафта с его микроклиматическими условиями и служит пристанищем для дикой флоры и фауны. Поэтому влияние факторов изменённой природной среды на человека в сельских условиях во много раз слабее, чем в городских.

Традиционный уклад и образ жизни в сельских районах также откладывает определённый отпечаток на состояние организма. Сельские жители в большей степени согласовывают свою активность со светлыми периодами суток в течение года. Начало трудовой деятельности приурочено к началу светового дня. В более светлые, длиннодневные летние месяцы трудовая активность выше, чем в более короткодневные зимние месяцы.

Образ жизни сельских жителей, часто характеризуется неудовлетворительными коммунально-бытовыми условиями. Это заставляет человека постоянно заниматься физическим трудом, что препятствует развитию гиподинамии и других болезненных состояний.

На сельского жителя негативно влияют такие факторы, как использование пестицидов, гербицидов, удобрений, значительные физические нагрузки, несоблюдение многих санитарно-гигиенических норм, однако в областях с традиционным жизненным укладом быт стабилен, а медленно и предсказуемо меняющаяся структура общества защищает его от разных форм «социального» стресса.

В то же время усиливающаяся из-за ухудшения социально-экономической ситуации в сельских регионах миграция населения в города означает для мигрантов практически полный и быстрый разрыв с привычной средой обитания. Это создает для новоселов из сельской местности стрессовую ситуацию, вызывающую постоянное перенапряжение разных систем организма. Это, в свою очередь, затрудняет социальную адаптацию, а также выражается в негативных последствиях для организма, которые могут привести ко многим заболеваниям. Изменения отражаются не только на индивидуальном, но и на уровне популяций. В отличие от групп с традиционным укладом, процессы роста, развития и воспроизводства населения большого города ведут к ухудшению физического развития молодежи, акселерации роста и развития, росте заболеваемости и увеличении наследственных заболеваний.

Экологические проблемы сельского хозяйства. Сельское хозяйство, как никакая другая отрасль, оказывает непосредственное воздействие на природную среду. Это объясняется тем, что значительные площади заняты этой деятельностью, а она изменяет ландшафт планеты. Смежные территории со временем также теряют свои природные характеристики. Сельскохозяйственные угодья неустойчивы, они легко могут потерять свою плодородность. Это приводит к экологическим катастрофам мирового и локального масштаба. Чтобы вернуть территориям их былые качества требуются десятилетия и тысячелетия. Так земли Междуречья из-за неправильной мелиорации потеряли свою плодородность из-за засоления почв. Вследствие глубокой распашки в Америке и Казахстане постоянными явлениями стали песчаные бури. В некоторых местах Африки произошло опустынивание земель после неумеренной пастьбы скота и некорректного земледелия. Земледелие сильно влияет на природную среду: • распашкой земель отвальным плугом и уничтожением естественной растительности, • использованием ядохимикатов и минеральных удобрений, • некорректной мелиорацией земель. Из-за этих факторов, почва теряет свои качества, подвергается эрозии, слой гумуса исчезает или становится мизерным, не способным обеспечить всю потребность в нём. Создание мясомолочных гигантов обернулось усиленным вытаптыванием пастбищ и потоками нечистот, стекающих в ближайшие водоёмы.

Новый способ орошения – капельное, позволяет подвести воду по капиллярным трубочкам непосредственно к каждому растению вместе с растворёнными в ней минеральными удобрениями. Безотвальная вспашка не только исключает необходимость бороздить землю, используя тяжёлую технику, но и сберегает почву от ветровой эрозии.

Возвратить почве её естественный биологический оборот поможет переход от монокультур к севообороту.

Можно выделить два источника, определяющих сельскохозяйственное загрязнение, — минеральные удобрения и пестициды. При чрезмерной дозе внесения удобрений возможно накопление в растениях нитратов, большое количество которых попадает в пищу и может вызвать пищевое отравление. Нитраты в наших организмах могут стать причиной развития рака. Фосфорные удобрения, попадая в водоёмы, вызывают их зарастание и гибель. Поэтому, чтобы уменьшить вредное влияние минеральных удобрений, нужно соблюдать требования современной технологии земледелия.

Пестициды – собирательное название ядохимикатов, используемых в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями растений. Опасность заражения пестицидами через продукты питания и питьевую воду существует для всего населения Земли. Они могут накапливаться в телах рыб, птиц, в грудном молоке женщин. Эффективность применения пестицидов со временем резко снижается, так как у вредителей вырабатывается невосприимчивость к их действию.

Сегодня в Краснодарском крае применяются безгербицидные технологии производства кукурузы и риса. В Омской области ряд хозяйств, отказавшись от применения гербицидов и пестицидов получили урожай выше средних по области.

Важной проблемой сельского хозяйства является эрозия почв – самый опасный враг сельскохозяйственных земель. Девять десятых всех потерь пахотных земель включая падение их плодородия связанно с эрозией. Эрозия – это процесс разрушения и сноса почвенного покрова потоками воды или ветром. Стремление увеличить в короткие сроки производство сельскохозяйственной продукции часто приводит к нарушению правил ведения земледелия, например, отказу от севооборотов.

Разрушает структуру почв мощная сельскохозяйственная техника тракторы, комбайны, автомашины.

Агроэкосистема – это экологическая система на земельном участке, занятом сельскохозяйственным производством. Основным источником энергии для агроэкосистемы является Солнце. Солнечная энергия усваивается растениями-продуцентами в виде урожая растений. Эта продукция может являться самостоятельным конечным продуктом (картофель), или передается по пищевым цепям консументам (скот и др.) и редуцентам (обитающим в почве животным). Кроме солнечной энергии агроэкосистеме необходимы дополнительные виды энергии для проведения сева и уборки урожая, обработки почвы, применением удобрений и пестицидов.

В состав агроэкосистемы входят:

ü земли (пашни, сенокосы, пастбища),

ü животные (скот, птицы, мыши, насекомые),

ü почвы с их населением (животные, водоросли, грибы, бактерии),

ü человек.

Человек заинтересован в получении максимального количества сельскохозяйственной продукции и определяет основные направления агроэкосистемы.

Агроэкосистемы весьма разнообразны и различаются по специализации: растениеводческие, животноводческие, комплексные.

Агроэкосистемы с преобладанием зерновых и овощных культур существуют не более 1 года, многолетних трав — 3 – 4 года, плодовых культур — 20 – 30 лет, а затем они распадаются и отмирают.

Агроэкосистемы имеют некоторые черты, роднящие их с природными экосистемами. Развитие и рост культурных растений в период вегетации, как и в природных экосистемах, происходит под действием солнечной энергии. Продуктивность агросистем выше биологической продуктивности природных систем. Создавая агроэкосистемы человек практически целиком меняет природную экосистему, что выражается в её упрощении. Зачастую человек создает сильно упрощенную монокультурную систему с господством популяций одного вида растений или животных. Примерами таких монокультурных систем являются плантаций хлопчатника, риса, чайного куста, винограда.

Вредители сельхоз культур играют важную роль в агроэкосистемах и при неконтролируемой плотности могут резко снижать урожай.

---

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Среда обитания человека. Естественные, искусственные и социальные компоненты среды

Человек от рождения имеет неотъемлемые права на жизнь, свобо­ду и стремление к счастью. Свои права на жизнь, на отдых, на охрану здоровья, на благоприятную окружающую среду, на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены, он реализует в процессе жизнедеятельности. Они гарантированы Конституцией Российской Федерации.

Жизнедеятельность — это повседневная деятельность и отдых, способ существования человека.

В жизненном процессе человек неразрывно связан с окружающей его средой обитания, при этом во все времена он был и остается зави­симым от окружающей его среды. Именно за счет нее он удовлетворя­ет свои потребности в пище, воздухе, воде, материальных ресурсах, в отдыхе и т. п.

Среда обитания — окружающая человека среда, обусловленная совокупностью факторов (физических, химических, биологических, информационных, социальных), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на жизнедея­тельность человека, его здоровье и потомство.

Человек и среда обитания непрерывно находятся во взаимодейст­вии, образуя постоянно действующую систему «человек — среда оби­тания». В процессе эволюционного развития Мира, составляющие этой системы непрерывно менялись. Совершенствовался человек, увеличивалась численность населения Земли, и возрастал уровень его урбанизации, изменялись общественный уклад и социальная основа человеческого общества. Изменялась и среда обитания: расширялась территория освоенных человеком земель и ее недр, естественная при­родная среда испытывала всевозрастающее влияние человеческого сообщества; появились искусственно созданные человеком бытовая, городская и производственная среды.

Отметим, что естественная среда самодостаточна и может сущест­вовать и развиваться без участия человека, а все иные виды среды обитания, созданные человеком, самостоятельно развиваться не мо­гут и без участия человека обречены на старение и разрушение.

На начальном этапе своего развития человек взаимодействовал с естественной окружающей средой, которая состоит в основном из биосферы, а также включает в себя Галактику, Солнечную систему, космос и недра Земли.

Биосфера — природная область распространения жизни на Земле, включающая нижний слой атмосферы, гидросферу и верхний слой литосферы, не испытавших техногенного воздействия.

В процессе эволюции человек, стремясь наиболее эффективно удовлетворить свои потребности в пище, материальных ценностях, защите от климатических и погодных воздействий, в повышении сво­ей коммуникабельности, непрерывно воздействовал на естественную среду и, главным образом, на биосферу. Для достижения этих целей

он преобразовал часть биосферы в территории, занятые техносферой.

Техносфера — регион биосферы, в прошлом преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия техничес­ких средств с целью наилучшего соответствия людским социаль­но-экономическим потребностям.

Техносфера, созданная человеком с помощью технических средств, представляет собой территории, занятые городами и посел­ками, промышленными зонами, промышленными предприятиями. К техносферным условиям относятся также условия пребывания лю­дей на объектах экономики, на транспорте, в быту, на территориях го­родов и поселков. Техносфера не саморазвивающаяся среда, она ру­котворна и после создания может только деградировать.

2. ОСНОВЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СИСТЕМЕ «ЧЕЛОВЕК — СРЕДА ОБИТАНИЯ»

В жизненном процессе взаимодействие человека со средой обита­ния и ее составляющих между собой основано на передаче между эле­ментами системы потоков масс веществ и их соединений, энергий всех видов и информации. В соответствии с законом сохранения жизни Ю.Н. Куражковского:«Жизнь может существовать только в про­цессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и ин­формации».

Человеку эти потоки необходимы для удовлетворения своих по­требностей в пище, воде, воздухе, солнечной энергии, информации об окружающей среде и т. п. В то же время человек в жизненное про­странство выделяет потоки механической и интеллектуальной энер­гии, потоки масс в виде отходов биологического процесса, потоки те­пловой энергии и др.

Обмен потоками вещества и энергии характерен и для процессов, происходящих без участия человека. Естественная среда обеспечива­ет поступление на нашу планету потоков солнечной энергии, что соз­дает, в свою очередь, потоки растительной и животной масс в биосфе­ре, потоки абиотических веществ (воздух, вода и др.), потоки энергии различных видов, в том числе и при стихийных явлениях в естествен­ной среде.

Для техносферы характерны потоки всех видов сырья и энергии, многообразие потоков продукции; потоки отходов (выбросы в атмо­сферу, сбросы в водоемы, жидкие и твердые отходы, различные энер­гетические воздействия). Последние возникают в соответствии с за­коном о неустранимости отходов и побочных воздействий производств: «В любом хозяйственном цикле образуются отходы и побочные эффекты, они не устранимы и могут быть переведены из одной физи­ко-химической формы в другую или перемещены в пространстве,). Техносфе

Понятие и характеристика искусственной среды обитания человека — Экология. Искусственной среды обитания человека

Среда жизнедеятельности человека представляет собой искусственную среду обитания в жилом объекте, формируемую самим человеком в соответствии со своими индивидуальными потребностями. Она создается на стадии заселения и проживания в жилом объекте, и ее можно представить как совокупность отделочных материалов, внутренней планировки и отделки помещения, мебели, напольных покрытий, штор и жалюзи, локальных средств вентиляции и кондиционирования, бытового электрооборудования (печи СВЧ, стиральные машины, холодильники, электроплиты, калориферы, осветительные приборы и т.п.), газовых плит и газовых нагревателей, компьютерного оборудования, телефонов и телефаксов, теле- и радиоприборов и т.п.

Естественная и искусственная среда обитания. «Первая» и «вторая» природа.

Природа, с одной стороны, самодостаточна по своей сути, поскольку она существовала до человека, и будет существовать поле его. Но, с другой стороны, нельзя игнорировать факт наличия в природе человека и общества, которые не только сосуществуют, но и взаимодействуют друг с другом. Однако человек взаимодействует не со всей природой, а, в первую очередь, с окружающей его средой или средой обитания. СРЕДА ОБИТАНИЯ человека это все то, с чем он взаимодействует непосредственно, то есть, то, на что он может влиять и что оказывает непосредственное влияние на него. Принято различать естественную и искусственную среду.

ЕСТЕСТВЕННАЯ СРЕДА обитания человека (или «первая природа») охватывает, возникшую и существующую независимо от его сознания, природу в виде литосферы (литос – камень), геосферы, гидросферы, биосферы, атмосферы и т.д. В естественной среде К.Маркс выделял: 1) естественные источники жизненных средств (дикие растения, животные и др.), 2) естественные богатства, являющиеся предметом труда (уголь, руда, нефть, энергия воды и ветра). На первых этапах развития человека особую роль играли естественные источники жизненных средств, а в дальнейшем более значительную роль стали играть естественные богатства.

ИСКУССТВЕННАЯ СРЕДА обитания человека(«вторая природа») появляется в результате материальной и духовной деятельности человека. Она включает в себя: несуществующие в дикой природе, т. е созданные человеком, неодушевленные вещи, процессы; выведенные им породы растений и животных; сложившиеся социальные общности и отношения внутри их. В искусственной среде также можно выделить разные сферы: искусственную биосферу и социосферу. В социосфере, в свою очередь, выделяют: производственную (техносферу), экономическую, политическую, нравственную, правовую, художественную, психологическую и др. сферы.

По мере развития общества роль искусственной среды возрастает. Растет, производимая человеком, техно- и биомасса, более сложными становятся общественные отношения. То есть уже сейчас человечество создало искусственную среду обитания, которая в десятки раз продуктивнее естественной среды. Искусственная среда, таким образом, постепенно и неотвратимо наступает на естественную среду и вытесняет, поглощает ее.

Понятие «естественная» и «искусственная» среда — Студопедия

Общие понятия об архитектуре и архитектурной среде

Архитектура -искусство проектировать и строить здания и др. сооружения(также их комплексы), создающие материально организованную среду, необходимую людям для их жизни и деятельности, в соответствии с назначением, современными техническими возможностями и эстетическими воззрениями общества. Как вид искусства архитектура входит в сферу духовной культуры, эстетически формирует окружение человека, выражает общественные идеи в художественных образах.

Историческое развитие общества определяет функции и типы сооружений (здания с организованным внутренним пространством, сооружения, формирующие открытые пространства, ансамбли сооружений), технические конструктивные системы, художественный строй архитектурных сооружений. Архитектурная организация пространства населенных пунктов, создание городов и поселков, регулирование систем расселения выделились в особую область — градостроительство.

В архитектуре взаимосвязаны функциональные, технические, эстетические начала (польза,прочность, красота). Назначение, функции архитектурного сооруженияопределяют его план и объемно-пространственную структуру, строительная техника — возможность, экономическую целесообразность и конкретные средства его создания. Образно-эстетическое начало архитектуры связано с ее социальной функцией и проявляется в формировании объемно-пространственной и конструктивной структуры сооружения. Выразительные средства архитектуры — композиция, тектоника, масштаб,пропорции, ритм, пластика объемов, фактура и цвет материалов, синтезискусств и др. Во 2-й пол. 19-20 вв. социальные и научно-техническиесдвиги вызвали появление новых функций, конструктивных систем,художественных средств архитектуры, индустриальных методов строительства.

Архитектурная среда — совокупность облика и пространства зданий и сооружений, предназначенных для определенных функций и наделенных необходимой и достаточной для потребителя информативностью, в том числе с помощью архитектурной пластики.

Понятие «естественная» и «искусственная» среда

Наиболее общее представление о взаимодействии человека и природы позволяет получить понятие «окружающая среда».

Принято различать естественную и искусственную окружающую среду. Естественная окружающая среда охватывает гео- и биосферу, то есть те материальные системы, которые возникли и существуют вне и независимо от человека, но вместе с тем могут со временем стать объектами его деятельности. Она представляет собой развивающуюся систему, и ее нельзя, как это делали раньше, сводить к географической среде. Последняя, охватывая лишь поверхность Земли, составляет важную, но не единственную подсистему естественной среды обитания человека.

По мере развития общества роль искусственной среды обитания непрерывно возрастает. Искусственная среда обитания, таким образом, постепенно и неотвратимо наступает на естественную и, так сказать, поглощает ее. Однако естественная среда обитания представляет собой не только материальные условия жизнедеятельности человека и исходный объект производства, но и объект определенного эстетического и нравственного отношения. Или с природой неразрывно связана не только физическая, но и духовная жизнь человека. Поэтому, говоря о природе, мы должны принимать во внимание весь широкий диапазон отношений, в которых она выступает перед человеком.

Архитектурная среда — архитектурное пространство, окружающее человека или архитектурный объект

.Архитектурная среда — совокупность облика и пространства зданий и сооружений, предназначенных для определенных функций и наделенных необходимой и достаточной для потребителя информативностью, в том числе с помощью архитектурной пластики…»

Среда социализации

Социальная среда и личность человека

Жизнь человека очень изменчива, и подвергается она этим изменениям именно за счет того, что в окружающей среде происходят сдвиги. Могут меняться и демократические институты государства, и права гражданина, и мировоззрение. Изменяется уровень образования и требования со стороны руководящих органов. В целом, нельзя не отметить, что жизнь человека не стоит на месте, и ему также следует адаптироваться к постоянно меняющимся условиям, чтобы не быть в стороне от особо важных событий.

Социальная среда – это такое образование, в которое прежде всего входят люди. Они объединяются в различные группы, с которыми каждый индивид находится в особых, специфических взаимоотношениях, а также в сложной и довольно разнообразной системе общения. Социальная среда всегда активна, она воздействует на человека, оказывает на него давление или же может регулировать его поведение, помогая справляться с наиболее противоречивыми ситуациями. В любом случае, социальная среда прививает индивиду нормы и правила, которым он должен придерживаться, и в данном случае можно сказать, что такая среда – это часть социализации.

Готовые работы на аналогичную тему

Социальная среда выступает в качестве совокупности следующих условий существования индивида:

• Материальные условия;
• Экономические условия;
• Социальные условия;
• Политические условия;
• Духовные условия.

Но не вся среда в целом затрагивает нашу жизнь, в основном это ее более локальные части – социальная микросреда. Она охватывает экономику и общественные институты, а также общественное сознание и культуру личности. Также социальная среда включает в себя непосредственное окружение любого человека, которое играет роль в его жизни ежедневно. Это семья, трудовая и учебная группы, а также иные группы, которые в той или иной степени влияют на личность, ее мировоззрение и миропонимание.

Замечание 1

Таким образом, социальная среда – это среда человека. В общем виде понятие «среда человека» может быть определено как совокупность искусственных и естественных условий, благодаря которым человек может реализовать себя не только как естественное, биологическое существо, но еще и как существо общественное. Он может вступать в различные контакты и коммуникационные связи, а также может анализировать свою деятельность и поведение, осознавать последствия и корректировать результаты в зависимости от потребностей и желаний.

Очень важно, что человек общественный, социальный будет прислушиваться к тому, чего от него хотят окружающие, поэтому думать будет не только о своих потребностях и интересах, а также и о потребностях общественности.

Компоненты социальной среды

Социальная среда, как мы уже отметили, — это культурный и психологический климат. Он создается самими людьми как осознанно, так и не осознанно, но всегда остается в жизни человека, так как без такого климата невозможно осознавать самого себя и свой опыт в обществе, свое место в системе социальных коммуникаций. В рамках социального взаимодействия люди оказывают влияние друг на друга как непосредственно, так и благодаря средствам материального, энергетического или информационного воздействия. Такое воздействие состоит из нескольких элементов:

1. Экономическая обеспеченность, которая должна соответствовать выработанным обществом эталоном. Эталон этот определяется как целым обществом, так и отдельными группами – этнической, социальной. К элементам экономической обеспеченности следует отнести жилье, пищу, одежду и иные потребительские товары;
2. Гражданские свободы – это совокупность таких свобод, как совесть, беспрепятственное волеизъявление, передвижение по территориям, место проживания, равенство перед законом;
3. Степень уверенности в будущем, и непосредственно в завтрашнем дне. Этот элемент выражается в отсутствии или наличии страха перед такими разрушительными явлениями, как война, сложное социальное положение, экономический кризис и безработица, голод, лишение свободы и бандитизм, воровство, эпидемии, распад семьи;
4. Моральные нормы общения и поведения индивида – о них мы чаще всего упоминаем тогда, когда определяем процессы социализации. Безусловно, основная цель социализации – это привитие человеку тех общепринятых норм и ценностей, которые будут регулировать его поведение и складывать из него личность. Сюда также следует отнести свободу самовыражения, в том числе если речь идет о трудовой и профессиональной деятельности.

Замечание 2

Таким образом, среда социализации включает в себя большое количество необходимых элементов, которые должны соответствовать интересам личности, но при этом демонстрировать ей необходимость соблюдать нормы во благо всего общества. Среда обеспечена социальным и психологическим пространственным минимумом. Это позволяет ей помогать человеку избегать негативных воздействий извне, а также избегать нервных и психических отклонений, которые в дальнейшем ведут к проявлению агрессивного и асоциального поведения.

Социальная среда всегда действует в совокупности с природной средой, чтобы поддерживать оба начала человека: и биологическое, и социальное. Именно это и образует общую совокупность человеческой среды. Каждая из названных сред тесно взаимосвязана со всеми остальными, причем они не могут быть взаимозаменены, поскольку исключение одной из сред может очень негативно сказаться на общем состоянии общества. Поэтому необходимо контролировать функциональность и жизнедеятельность каждого элемента, чтобы не допустить разрушения в целом, которое ведет к асоциализации индивида и его гибели. Также необходимо помнить об этапах социализации, которые играют важную роль в жизни человека. Социализация происходит на протяжении всего существования индивида, она непрерывна, но обладает своими особенностями и действующими акторами. Если в процессе первичной социализации среда человека состоит в основном из его семьи, то на этапе вторичной социализации он начинает взаимодействовать с другими средами и группами – это может быть трудовой коллектив, образовательная группа, профессиональные коллективы, клубы по интересам, созданная собственная семья.

Как искусственный интеллект может помочь нам в решении социальных проблем

Technology помогла обществам во всем мире бороться с самыми насущными проблемами, а решила социальные проблемы . Обещая более быстрый технологический прогресс, искусственный интеллект ( AI ) обещает дать ответы на вопросы, касающиеся среды , безопасности и общества , которые мы все изучаем сегодня. Нельзя отрицать, что AI находится на пути к изменению мира , каким мы его знаем.

Вам интересно, какое влияние AI-решения уже оказывают и будут оказывать на наши общества?

Вот 5 социальных проблем и примеры проектов, которые используют ИИ для их решения

1. Окружающая среда

Снижение рисков изменения климата, борьба с загрязнением и истощением природных ресурсов при сохранении биоразнообразия — вот некоторые из наиболее серьезных проблем, с которыми сегодня сталкивается человечество. К счастью, искусственный интеллект приходит на помощь по-разному.

Сохранение дикой природы необходимо для поддержания самых хрупких экосистем на Земле. Американская некоммерческая организация The Rainforest Connection разработала платформу на базе искусственного интеллекта, которая использует такие инструменты, как TensorFlow от Google, для борьбы с браконьерством на диких животных, анализируя данные аудиодатчиков для обнаружения незаконных рубок в уязвимых местах. ИИ также помогает нам отслеживать перемещения животных и узнавать, какие места обитания мы должны защищать любой ценой. Например, штат Монтана использует алгоритмы ИИ, чтобы найти лучшие места для создания коридоров дикой природы для росомахи и медведей гризли.

В зависимости от источника энергии, высокие энергетические потребности организаций, учреждений или даже целых обществ могут иметь значительное влияние на усиление глобального потепления. В этом виновата техническая индустрия — технологические гиганты обычно управляют огромными центрами обработки данных, которым требуется значительное количество энергии для работы серверов и их охлаждения. Google с большим успехом применил свою платформу AI DeepMind для оптимизации энергопотребления. Инструмент прогнозирует, когда его центры обработки данных станут слишком горячими, и активирует системы охлаждения только при необходимости, экономя 40% затрат Google на электроэнергию на своих серверных фермах

.

2.Антикризисное реагирование

Реагирование на стихийные бедствия и антропогенные катастрофы, вспышки болезней, поисково-спасательные миссии — ИИ меняет и эти области. Например, мы можем использовать дроны на базе искусственного интеллекта для поиска пропавших без вести в пустынных районах или объединить спутниковые данные с искусственным интеллектом для прогнозирования распространения лесных пожаров и оптимизации реакции пожарных.

Примером внедрения искусственного интеллекта для управления чрезвычайными ситуациями является BlueLine Grid, платформа мобильной связи, созданная для помощи при спасательных операциях во время бедствий.Используя ИИ, инструмент соединяет пользователей с установленной сетью групп безопасности, служб быстрого реагирования и правоохранительных органов с помощью ряда услуг (голос, текст, определение местоположения и группа). Пользователи могут быстро найти соответствующих государственных служащих по географической близости, конкретному району или агентству.

3. Проверка информации

Одна из самых серьезных социальных проблем, с которыми мы все сталкиваемся сегодня, — это вводящая в заблуждение информация и искаженный контент, распространяемый через социальные сети и Интернет.Такой контент может вызвать неблагоприятные последствия, такие как манипулирование результатами выборов или даже массовые убийства, вызванные распространением фейковых новостей — например, использование Facebook для подстрекательства к насилию в Мьянме.

К счастью, технологии искусственного интеллекта могут помочь нам решить эту проблему. Вашингтонский университет и Институт ИИ Аллена создали Grover — систему, которая хорошо разбирается в создании фейковых новостей, а также в их идентификации! Исследовательская группа из Гарвардского университета и MIT-IBM Watson AI Lab также создала инструмент, позволяющий идентифицировать текст, созданный с помощью ИИ.

4. Образование

При внедрении в систему образования технологии искусственного интеллекта позволяют максимально повысить успеваемость учащихся и повысить производительность учителей за счет автоматизации таких задач, как выставление оценок. Например, Технологический университет Джорджии в США недавно внедрил полезного помощника преподавателя для студентов, который отвечал на их вопросы с невероятно высокой точностью 97%. Университет решил внедрить чат-бота на базе искусственного интеллекта после того, как их исследование показало, что отсутствие поддержки было основной причиной отсева студентов.

AI может поддерживать студентов разными способами, помогая персонализировать обучение и учитывать различия в скорости обучения и отправных точках. Поскольку школы не могут позволить себе индивидуального репетитора для каждого ребенка, вместо этого они обращаются к репетиторам на основе искусственного интеллекта, которые проводят индивидуальное обучение, чтобы помочь ученикам достичь наилучших результатов.

5. Здравоохранение

AI найдет множество применений в здравоохранении, поддерживая не только административные, но и клинические функции в таких областях, как профилактика и диагностика заболеваний, оптимизация планов лечения, управление лекарствами, создание лекарств и точная медицина.Естественно, программное обеспечение на базе искусственного интеллекта также может оптимизировать рабочие процессы для снижения затрат, ускорения обработки претензий, улучшения управления расходами на поставки и обучения врачей.

Прекрасным примером клинического применения ИИ является роль программного обеспечения в онкологической диагностике. Исследователи из Стэнфорда создали программу, основанную на глубокой сверточной нейронной сети, для диагностики рака кожи по визуальным образцам. Инструмент был протестирован в ходе испытаний и показал, что он соответствует характеристикам дерматолога-человека при обнаружении рака кожи.

Почему внедрение ИИ на благо общества так сложно?

Разработка решений ИИ для общественного блага является сложной задачей по двум причинам: 1) нехватка квалифицированных инженеров по машинному обучению и специалистов по данным и 2) доступности данных .

Чтобы решить последнюю проблему, организации частного и государственного секторов должны быть открыты для предоставления данных. Большая часть данных, необходимых для создания приложений, приносящих пользу обществу, принадлежит частным лицам или государственным учреждениям, которые могут не захотеть делиться ими — например, телекоммуникационные компании, платформы социальных сетей, финансовые учреждения, поставщики медицинских услуг и правительства.Из-за правил использования данных и соображений конфиденциальности предприниматели и неправительственные организации сталкиваются с трудностями при доступе к наборам данных.

Другая причина связана с нехваткой доступного опыта в области ИИ. Многие из представленных выше сценариев использования сложны и требуют объединения нескольких возможностей ИИ, которые будут без проблем работать вместе. Это создает спрос на высокоуровневые знания в области искусственного интеллекта со стороны инженеров, которые имеют большой опыт и, возможно, степени высшего образования, такие как докторская степень.Доктор компьютерных наук. Как вы понимаете, конкуренция за такую ​​экспертизу очень высока.

Будущее ИИ на благо общества

Несмотря на многообещающие варианты использования ИИ на благо общества, общества, технологические компании, правительства должны будут решить несколько проблем, прежде чем Искусственный интеллект станет надежным инструментом для решения социальных проблем . Что наиболее важно, они должны решить проблему предвзятости, которая часто закрадывается в разрабатываемые нами алгоритмы.Еще одно важное действие — сосредоточение внимания на прозрачности инструментов ИИ, чтобы процесс принятия решений больше не был заключен в «черный ящик ИИ».

А если вы хотите узнать о преимуществах искусственного интеллекта в бизнес-секторе, вот запись в блоге о том, как ИИ может преобразовать бизнес.

Вы ищете экспертов по искусственному интеллекту, которые могут помочь вам создать инструмент, решающий ключевую социальную проблему? Свяжись с нами; мы помогаем организациям решать их самые насущные проблемы с помощью ИИ и других инновационных технологий.

.

О природных и искусственных средах

Все, что построено людьми, предназначено для работы в надлежащих условиях. Герберт А. Саймон в своей книге The Sciences of the Artificial определяет вещи, которые создаются или которыми манипулируют люди, как искусственные системы. Эти системы состоят из внутренней среды и взаимодействуют с внешней средой, то есть с внешним миром, через интерфейс.

Примеры искусственных систем могут включать автомобили, хлопковую ферму или компьютерную программу.Эти системы, даже биологические, существуют только для того, чтобы служить людям заранее определенной цели. Собаки, например, являются результатом тысячелетий приручения и селекционного разведения, в первую очередь предназначены для охоты и защиты наших ферм, но теперь также используются в качестве домашних животных. Они существуют только потому, что мы решили; Кроме того, большинство современных пород не выживут в естественной среде, где естественный отбор и выживание наиболее приспособленных являются основными критериями.

Автомобили были созданы в первую очередь для использования людьми в качестве наземных транспортных средств.Таким образом, для выполнения своей цели автомобиль нельзя помещать под воду или подвешивать в воздухе. Он был построен с интерфейсом, который будет правильно взаимодействовать только с окружающей средой, состоящей, например, из асфальтированной дороги.

Искусственная среда, в которой мы живем

Это подводит нас к тому факту, что среда, в которой мы живем, также не является естественной. Мы контролируем деревья, которые растут в наших парках, температуру в наших домах и на работе, а также животных, которые живут вокруг нас.И если мы достигли такой большой способности управлять природной средой, в которой мы живем, как только мы узнали, как создавать виртуальные (цифровые) среды, мы получили полный контроль над каждой системой, которая существует в них.

Компьютерные программы — это искусственные системы, созданные людьми для выполнения определенных задач, которые, как правило, либо облегчают нашу повседневную жизнь (создание отчетов, покупка продуктов в Интернете, приготовление кофе и т. Д.), Либо расширяют наши возможности (удаленная работа, прогнозирование погоды, болезни обнаружение и др.). Эти системы существуют в средах, которые сами по себе являются искусственными системами, такими как виртуальные машины, операционные системы или компьютерное оборудование. В этой статье термин компьютерная система будет использоваться для описания любого фрагмента кода, который содержит внутреннюю среду и взаимодействует с внешней средой через интерфейс, например функции, программное обеспечение, операционные системы и так далее.

То, как компьютерные системы взаимодействуют друг с другом, напоминает взаимодействия, которые происходят между естественными системами таким образом, что система (естественная или искусственная) взаимодействует со своими ближайшими соседями, не зная о каких-либо побочных эффектах, которые это взаимодействие может вызвать для других систем, которые не участвует напрямую в сотрудничестве.Медоносная пчела осознает цель опыления точно так же, как YouTube осведомлен о миллионах долларов, которые он приносит некоторым пользователям. Все, что их волнует, — это выполнить свою задачу, взаимодействуя с внешней средой. (Здесь слово «знает » не предназначено для использования в сфере ИИ или обсуждения отсутствия аргумента в некоторых естественных или искусственных системах. Хотя невинная пчела переносит пыльцу на своем теле к следующему цветку, она делает это потому, что растения эволюционировали, чтобы использовать насекомых, устанавливая сотрудничество, а не потому, что это цель пчелы в этой среде.)

Интерфейс, который позволяет внутренней среде взаимодействовать с внешней средой, возникает в результате необходимости такого сотрудничества, иногда вызванного изменением внешней среды, запускающим последовательные эволюционные шаги, чтобы существующие системы могли адаптироваться к новой среде. . Изменение климата может привести к гибели растений и миграции животных, а также привлечению новых видов в этот район. Таким образом, новый вид растений может открыть возможность для нового сотрудничества в окружающей среде, принося новые виды насекомых, а также заставляя эволюцию существующей популяции, которая теперь стремится адаптироваться к этим изменениям.

В мире компьютерных систем эти этапы эволюции можно рассматривать как Refactoring , где идея состоит в том, чтобы улучшить (то есть развить) существующие системы, чтобы приспособиться к новым требованиям или сделать их более адаптированными к текущей среде. Когда среда находится на начальной стадии, можно легко создать совместную работу и легко адаптировать новые системы, но по мере взросления среды ее сложность растет, и ремонтопригодность, а также добавление новых возможностей совместной работы становятся сложной задачей.Вот что Герберт Саймон говорит о возрастании сложности компьютерных программ:

«По мере того, как мы преуспеваем в расширении и углублении наших знаний […] то, что выглядело как сложность в компьютерной программе, в значительной степени было сложностью среды, к которой программа пыталась адаптировать свое поведение».

Следовательно, чтобы приспособить новые функции к существующим компьютерным системам, крайне важно поддерживать сложность системы на контролируемом уровне, адаптируя ее внутреннюю и внешнюю среду к изменениям, вызванным предыдущими этапами эволюции.

Рекурсивность из внешней среды во внутреннюю

Операционная система (ОС) компьютера взаимодействует с внешней средой, например, с памятью и ЦП, через интерфейс, созданный специально для этой цели. Точно так же в ОС существует множество компьютерных программ, взаимодействующих с драйверами, памятью и другими программами. Эти программы, в свою очередь, состоят из функций, которые могут принимать ввод и производить вывод.

Такие взаимодействия можно рассматривать как рекурсивные взаимодействия, в которых система обеспечивает интерфейс с внешней средой, а ее внутренняя среда служит внешней средой для нижележащих систем.И хотя системы, расположенные в самой глубокой части рекурсии, могут вызывать большие эффекты во внешних системах, такие как бесконечный цикл, приводящий к зависанию всей операционной системы, обычно именно последняя оказывает большее влияние на самые внутренние системы. Если операционная система не сможет взаимодействовать с ЦП, она не сможет выполнять в нем никакую программу.

Аналогично, естественные системы также обеспечивают интерфейс между внутренней и внешней средой. Например, экосистема, существующая в тропических лесах Амазонки, была сформирована из-за интерфейса, обеспечиваемого лесом.Этот интерфейс, в свою очередь, был возможен только потому, что лес расположен в среде (между Тропиком Рака и Тропиком Козерога), которая обеспечивает надлежащие условия, например температуру и влажность, для образования тропических лесов. Внутри этой экосистемы можно найти и другие, например реки, деревья или почву, каждая из которых взаимодействует с внутренними и внешними системами, например, компьютерные программы, обменивающиеся входной и выходной информацией из окружающей среды.

Информационный поток и представление внешнего мира

Различные системы будут вести себя в соответствии с их потребностями в сборе входных данных или информации из внешнего мира.Информация передается через интерфейс среды в систему, которая затем преобразует эту информацию, чтобы ее можно было использовать в качестве входных данных для внутренних систем. На каждом уровне информация, обрабатываемая в среде, является результатом сотрудничества систем более высокого уровня в ответ на их потребности.

В отрасли организации будут сотрудничать с окружающей средой, предоставляя продукты и услуги, собирая вклад, то есть деньги, от своих клиентов. Эти деньги превращаются в доход, который затем используется внутренней средой организации для разработки большего количества продуктов, брендинга, оплаты сотрудников, счетов и т. Д.Сотрудник как внутренняя система внутри организации получает входные данные из окружающей среды, такие как задачи, которые необходимо выполнить, заработная плата, продвижение по службе, и трансформирует их в выходные данные для своих собственных внутренних систем. Например, если организация переживает кризис продаж, это может привести к негативным результатам для своей внутренней среды, таким как психологическое давление, более короткие сроки, сокращение рабочих мест и льгот. Затем эти выходные данные будут собираться сотрудниками, что приведет к отрицательным результатам для их внутренних систем, таким как несчастье, головные боли, усталость и т. Д.

Система, чтобы выжить в среде, должна либо согласовывать, либо адаптировать свое поведение к интерфейсу среды, в противном случае будет невозможно достичь взаимного сотрудничества. Например, люди не могут выжить под водой более пары минут без соответствующего оборудования. Точно так же компьютерные программы, которые не адаптируются к требованиям отрасли, имеют минимальные шансы выжить более нескольких лет.

Как только сотрудничество установлено, система может переносить информацию из внешнего мира во внутреннюю среду.Эта информация будет поступать во внутренние системы в соответствии с ожиданиями их интерфейсов. Следовательно, поскольку каждая система будет получать только релевантную для себя информацию из окружающей среды, представление внешнего мира дается информацией, которая передается через ее интерфейс. Другой пример: люди не могут видеть ультрафиолетовый свет, потому что он не имеет отношения к выживанию человека во внешней среде с эволюционной точки зрения. Фактически, мы не знали о существовании ультрафиолета до недавнего времени, но это не мешало другим существам, таким как пчелы, видеть и воспринимать мир через него.

Когда искусственное взаимодействует с природным

По мере того как информация перетекает из одной среды в другую, барьер между естественным и искусственным начинает растворяться. Системы прогнозов погоды требуют ввода из естественного мира, информация, передаваемая через Интернет, передается внутри компьютера, проходит через естественную среду с помощью беспроводной технологии, а затем возвращается на другой компьютер. Пищевые отходы, производимые людьми, в конечном итоге послужат входом для нескольких других природных систем.

Переменные, которые когда-то обеспечивались только естественными системами, такие как питательные вещества в почве, необходимые для выращивания сельскохозяйственных культур, количество тепла, необходимое для вылупления яйца или брачный ритуал, выполняемый животными для обеспечения будущих поколений, теперь можно искусственно созданный людьми. Процесс может быть выполнен путем идентификации интерфейсов в естественной среде, а затем замены естественной системы на искусственную, которая соответствует тому же интерфейсу. Например, определение того, какие питательные вещества (ввод) необходимы растению, и внесение их в почву (среду), чтобы последняя обеспечивала необходимый для растения интерфейс.Почва, измененная человеческим вмешательством, является искусственной системой, как и плантации.

Музыка как форма искусства, возможно, является величайшим достижением человечества, пронизывающим все естественное и искусственное. Музыка — это информация, которая может быть результатом самых естественных чувств художника, и, будучи воспроизведена с помощью искусственных инструментов, она также будет служить исходной информацией для другого человека, который воспользуется информацией и может оказаться не в состоянии контролировать чувства, которые могут возникнуть естественным образом.

.

Искусственный интеллект — революция в изменении климата и окружающей среде

Искусственный интеллект — изменение климата и окружающей среды

AI постоянно улучшает климатические модели. Фото: Национальная лаборатория Лос-Аламоса

По мере того, как на планете продолжает нагреваться, последствия изменения климата усиливаются. В 2016 году произошло 772 погодных явления и стихийных бедствий, что в три раза больше, чем в 1980 году.Двадцать процентов видов в настоящее время находятся на грани исчезновения, и это число может вырасти до 50 процентов к 2100 году. И даже если все страны выполнят свои парижские климатические обязательства, к 2100 году, вероятно, средние глобальные температуры будут на 3˚C выше, чем в доиндустриальный период. раз.

Но у нас есть новый инструмент, который поможет нам лучше справляться с последствиями изменения климата и защитить планету: искусственный интеллект (ИИ). Согласно отчету Всемирного экономического форума, Использование Искусственный Интеллект для ИИ относится к компьютерным системам, которые «могут ощущать окружающую среду, думать, учиться и действовать в ответ на то, что они ощущают, и на свои запрограммированные цели». Земля .

В Индии ИИ помог фермерам повысить урожайность арахиса с гектара на 30 процентов, предоставив информацию о подготовке земли, внесении удобрений и выборе сроков посева. В Норвегии ИИ помог создать гибкую и автономную электрическую сеть, интегрирующую больше возобновляемых источников энергии.

Атмосферная река над Калифорнией. Фотография: NOAA

.

И ИИ помог исследователям достичь точности от 89 до 99 процентов в идентификации тропических циклонов, погодных фронтов и атмосферных рек, последние из которых могут вызывать сильные осадки, и людям часто трудно определить их самостоятельно.Улучшая прогнозы погоды, эти типы программ могут помочь защитить людей.

Что такое искусственный интеллект, машинное обучение и глубокое обучение?

Искусственный интеллект существует с конца 1950-х годов, но сегодня возможности ИИ быстро улучшаются благодаря нескольким факторам: огромным объемам данных, собираемых датчиками (в приборах, транспортных средствах, одежде и т. Д.), Спутниками и Интернетом; разработка более мощных и быстрых компьютеров; доступность программного обеспечения и данных с открытым исходным кодом; и увеличение обильных дешевых хранилищ.Теперь ИИ может быстро распознавать закономерности, недоступные людям, более эффективно делать прогнозы и рекомендовать более эффективные стратегии.

Святой Грааль исследований в области искусственного интеллекта — это общий искусственный интеллект, когда компьютеры смогут рассуждать, абстрагироваться, понимать и общаться как люди. Но мы все еще далеки от этого — 83000 процессоров за 40 минут вычисляют то, что один процент человеческого мозга может вычислить за одну секунду. Сегодня существует узкий AI , который ориентирован на задачи и способен делать некоторые вещи, иногда лучше, чем люди, например, распознавать речь или изображения и прогнозировать погоду.Игра в шахматы и классификация изображений, как при пометке людей в Facebook, являются примерами узкого ИИ.

AI рассматривает свой следующий ход в шахматах. Фотография: « viegas

»

Когда Netflix и Amazon рекомендуют шоу и продукты на основе нашей истории покупок, они используют машинное обучение . Машинное обучение, которое развилось на основе более раннего ИИ, предполагает использование алгоритмов (наборов правил, которым нужно следовать для решения проблемы), которые могут учиться на данных. Чем больше данных анализирует система, тем точнее они становятся, поскольку система разрабатывает свои собственные правила, а программное обеспечение развивается для достижения своей цели.

Deep обучение , подмножество машинного обучения, включает нейронные сети, состоящие из нескольких уровней соединений или нейронов, очень похожих на человеческий мозг. Каждый уровень имеет отдельную задачу, и по мере прохождения информации нейроны присваивают ей вес в зависимости от ее точности по отношению к назначенной задаче. Окончательный результат определяется суммой весов.

Искусство, созданное с помощью глубокого обучения. Фото: Гена Коган

Глубокое обучение позволило компьютерной системе выяснить, как идентифицировать кошку — без какого-либо участия человека в ее характеристиках — после «просмотра» 10 миллионов случайных изображений с YouTube.Однако, поскольку глубокое обучение, по сути, происходит в «черном ящике» посредством самообучения и развития алгоритмов, ученые часто не знают, как система достигает своих результатов.

Искусственный интеллект меняет правила игры

Microsoft считает, что искусственный интеллект, часто включающий машинное обучение и глубокое обучение, может «изменить правила игры» в решении проблем изменения климата и окружающей среды. В рамках программы AI for Earth в течение пяти лет компания выделила 50 миллионов долларов на создание и тестирование новых приложений для AI.В конечном итоге это поможет масштабировать и коммерциализировать наиболее перспективные проекты.

Мария Уриарте из Колумбийского университета, профессор экологии, эволюции и биологии окружающей среды, и Тянь Чжэн, профессор статистики в Институте науки о данных, получили грант Microsoft на изучение воздействия урагана «Мария» на национальный лес Эль-Юнке в Пуэрто-Рико. Уриарте и ее коллеги хотят знать, как тропические штормы, которые могут усугубляться с изменением климата, влияют на распространение древесных пород в Пуэрто-Рико.

Фото: Кевин Крайик

Ураган «Мария». Ветры повредили тысячи акров тропических лесов, однако единственный способ определить, какие виды деревьев были уничтожены и какие выдержали ураган в таком большом масштабе, — это использовать изображения. В 2017 году на эстакаде НАСА над Пуэрто-Рико были получены фотографии крон деревьев с очень высоким разрешением. Но как можно отличить один вид от другого, глядя на зеленую массу сверху на такой большой площади? Человеческий глаз теоретически мог бы это сделать, но обработка тысяч изображений займет вечность.

Команда Уриарте определила каждое дерево на некоторых участках. Фото: Кевин Крайик

Команда использует искусственный интеллект для анализа фотографий с высоким разрешением и сопоставления их с данными Уриарте — она ​​нанесла на карту и определила каждое дерево на заданных участках. Используя наземную информацию с этих конкретных участков, ИИ может выяснить, как различные виды деревьев выглядят сверху на изображениях эстакады. «Затем мы можем использовать эту информацию для экстраполяции на более крупную территорию», — пояснил Уриарте.«Мы используем данные сюжета как для изучения [т.е. для обучения алгоритма] и для проверки [насколько хорошо алгоритм работает] ».

Понимание того, как распределение и состав лесов меняются в ответ на ураганы, важно, потому что, когда леса повреждены, растительность разлагается и выбрасывает больше CO2 в атмосферу. По мере того, как деревья отрастают, они меньше накапливают углерода, поскольку они меньше. Если изменение климата приведет к более сильным штормам, некоторые леса не восстановятся, будет накапливаться меньше углерода и больше углерода останется в атмосфере, что усугубит глобальное потепление.

С земли можно сделать очень многое, — сказал Уриарте. Фото: Кевин Крайик

Уриарте говорит, что ее работа была бы невозможна без искусственного интеллекта. «AI собирается произвести революцию в этой области», — сказала она. «Это становится все более важным во всем, что мы делаем. Это позволяет нам задавать вопросы в масштабе, который мы не можем задать снизу. [На земле] можно сделать так много… а есть области, которые просто недоступны. Перелеты и инструменты искусственного интеллекта позволят нам изучать ураганы совершенно по-другому.Это супер захватывающе ».

Другой проект под названием Protection Assistant for Wildlife Security (PAWS) из Университета Южной Калифорнии использует машинное обучение, чтобы предсказать, где может произойти браконьерство в будущем. В настоящее время алгоритм анализирует прошлые патрули рейнджеров и поведение браконьеров на основе данных о преступности; грант Microsoft поможет научить его использовать данные в реальном времени, чтобы рейнджеры могли улучшить патрулирование.

В штате Вашингтон организация Long Live the Kings пытается восстановить сокращающиеся популяции сталеголового и лосося.Благодаря гранту Microsoft организация улучшит модель экосистемы, которая собирает данные о росте лосося и стальной головы, отслеживает перемещения рыб и морских млекопитающих и отслеживает морские условия. Модель поможет улучшить управление инкубаторием, выловом и экосистемой, а также поддержит усилия по защите и восстановлению среды обитания.

Как ИИ используется для получения энергии

AI все чаще используется для управления перебоями в возобновляемой энергии, чтобы в сеть можно было включить больше; он может справляться с колебаниями мощности, а также улучшать накопление энергии.

Фотография: Kenueone

Национальная ускорительная лаборатория SLAC Министерства энергетики, управляемая Стэнфордским университетом, будет использовать машинное обучение и искусственный интеллект для выявления уязвимостей в энергосистеме, их усиления до сбоев и более быстрого восстановления питания в случае сбоев. Система сначала изучит часть сети в Калифорнии, проанализируя данные из возобновляемых источников энергии, аккумуляторов и спутниковые снимки, которые могут показать, где деревья, растущие над линиями электропередач, могут вызвать проблемы во время шторма.Цель состоит в том, чтобы разработать сеть, которая может автоматически управлять возобновляемой энергией без перебоев и восстанавливаться после сбоев системы с минимальным участием человека.

Ветряные компании используют искусственный интеллект, чтобы заставить пропеллер каждой турбины производить больше электроэнергии за один оборот за счет включения погодных и эксплуатационных данных в реальном времени. На больших ветряных электростанциях гребные винты передних рядов создают след, снижающий эффективность тех, которые находятся за ними. ИИ позволит каждому пропеллеру определять скорость и направление ветра, исходящие от других винтов, и соответственно регулировать.

Исследователи из Министерства энергетики и Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) используют искусственный интеллект для лучшего понимания атмосферных условий и более точного прогнозирования выработки энергии ветряными электростанциями.

Искусственный интеллект также может повысить энергоэффективность. Google использовал машинное обучение, чтобы помочь предсказать, когда энергия ее центров обработки данных будет наиболее востребована. Система проанализировала и спрогнозировала, когда пользователи, например, с наибольшей вероятностью будут смотреть видео с YouTube, потребляющих данные, и затем могла оптимизировать необходимое охлаждение.В результате Google сократил потребление энергии на 40 процентов.

Делаем города более пригодными для жизни и устойчивыми

AI также может повысить энергоэффективность в масштабе города, объединяя данные со смарт-счетчиков и Интернета вещей (Интернет вычислительных устройств, которые встраиваются в повседневные объекты, позволяя им отправлять и получать данные) для прогнозирования спроса на энергию. Кроме того, системы искусственного интеллекта могут моделировать потенциальные законы о зонировании, строительные постановления и поймы, чтобы помочь с городским планированием и подготовкой к стихийным бедствиям.Одно из видений устойчивого города — создать «городскую информационную панель», состоящую из данных в реальном времени об использовании и доступности энергии и воды, дорожном движении и погоде, чтобы сделать города более энергоэффективными и пригодными для жизни.

Загрязнение атмосферы в Пекине. Фото: Kentaro IEMOTO

.

В Китае проект IBM Green Horizon использует систему искусственного интеллекта, которая может прогнозировать загрязнение воздуха, отслеживать источники загрязнения и разрабатывать потенциальные стратегии борьбы с ним. Он может определить, например, было бы более эффективным ограничить количество водителей или закрыть определенные электростанции, чтобы уменьшить загрязнение в определенной области.

Еще одна разрабатываемая система IBM может помочь городам спланировать будущую жару. ИИ будет моделировать климат в городском масштабе и изучать различные стратегии, чтобы проверить, насколько хорошо они смягчают волны тепла. Например, если город хочет посадить новые деревья, модели машинного обучения могут определить лучшие места для их посадки, чтобы обеспечить оптимальный укрытие для деревьев и уменьшить тепло от тротуара.

Умное сельское хозяйство

Более высокие температуры также окажут значительное влияние на сельское хозяйство.

Датчики влажности контролируют содержание влаги в почве для управления орошением. Фотография: USDA NRCS

Данные от датчиков на поле, которые контролируют влажность сельскохозяйственных культур, состав почвы и температуру, помогают ИИ улучшить производство и знать, когда растения нуждаются в поливе. Объединение этой информации с информацией от дронов, которые также используются для мониторинга условий, может помочь все более автоматическим системам искусственного интеллекта узнавать наилучшее время для посадки, опрыскивания и сбора урожая, а также для предотвращения болезней и других проблем.Это приведет к повышению эффективности, увеличению урожайности и снижению расхода воды, удобрений и пестицидов.

Защита океанов

Ocean Data Alliance работает с машинным обучением, чтобы предоставлять данные со спутников и исследования океана, чтобы лица, принимающие решения, могли отслеживать судоходство, добычу полезных ископаемых, рыбную ловлю, обесцвечивание кораллов или вспышку морских заболеваний. Обладая данными практически в реальном времени, лица, принимающие решения, и органы власти смогут быстрее реагировать на проблемы.Искусственный интеллект также может помочь прогнозировать распространение инвазивных видов, следить за морским мусором, отслеживать океанские течения, отслеживать мертвые зоны и измерять уровни загрязнения.

Тайваньское судно, подозреваемое в незаконном рыболовстве. Фото: Береговая охрана США

The Nature Conservancy сотрудничает с Microsoft в использовании искусственного интеллекта для картографирования океанских богатств. Оценка экономической ценности экосистемных услуг океана, таких как сбор морепродуктов, хранение углерода, туризм и многое другое, позволит принимать более обоснованные решения по сохранению и планированию.Эти данные будут использоваться для построения моделей, учитывающих продовольственную безопасность, создание рабочих мест и урожайность рыбной ловли, чтобы показать ценность экосистемных услуг в различных условиях. Это может помочь лицам, принимающим решения, определить наиболее важные области для продуктивности и сохранения рыбы, а также возможные компромиссы при принятии решений. У проекта уже есть карты и модели для Микронезии, Карибского бассейна, Флориды, и он расширяется до Австралии, Гаити и Ямайки.

Более экологичный наземный транспорт

По мере того, как автомобили получают возможность общаться друг с другом и с инфраструктурой, искусственный интеллект помогает водителям избегать опасностей и пробок.В Питтсбурге система искусственного интеллекта, включающая датчики и камеры, которые отслеживают транспортный поток, при необходимости регулирует светофоры. Системы работают на 50 перекрестках с планами еще на 150, и уже сократили время в пути на 25 процентов, а время простоя — более чем на 40 процентов. Меньше холостого хода, конечно, означает меньше выбросов парниковых газов.

Со временем автономные общие транспортные системы, управляемые ИИ, могут заменить личные автомобили.

Более точные прогнозы климата

По мере изменения климата точные прогнозы становятся все более важными.Однако климатические модели часто дают очень разные прогнозы, в основном из-за того, как данные разбиваются на отдельные части, как связаны процессы и системы, а также из-за большого разнообразия пространственных и временных масштабов. Отчеты Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) основаны на многих климатических моделях и показывают диапазон прогнозов, которые затем усредняются.

Фото: CC BY-SA3.0

Однако их усреднение означает, что каждой климатической модели придается равный вес.ИИ помогает определить, какие модели более надежны, придавая дополнительный вес тем, чьи прогнозы в конечном итоге оказываются более точными, и меньший вес тем, кто работает плохо. Это поможет повысить точность прогнозов изменения климата.

AI и глубокое обучение также улучшают прогнозирование погоды и предсказание экстремальных явлений. Это потому, что они могут включать в свои расчеты гораздо больше реальных сложностей климатической системы, таких как динамика атмосферы и океана, а также химия океана и атмосферы.Это повышает точность моделирования погоды и климата, делая моделирование более полезными для лиц, принимающих решения.

AI имеет много других применений

AI может помочь контролировать экосистемы и дикую природу и их взаимодействие. Его высокая скорость обработки позволяет получать спутниковые данные практически в реальном времени для отслеживания незаконных рубок леса. ИИ может контролировать качество питьевой воды, управлять использованием воды в жилищах, обнаруживать подземные утечки в системах питьевого водоснабжения и прогнозировать, когда водные установки нуждаются в обслуживании.Он также может моделировать погодные явления и стихийные бедствия, чтобы находить уязвимые места при планировании действий на случай стихийных бедствий, определять наиболее эффективные стратегии реагирования на стихийные бедствия и обеспечивать координацию реагирования на стихийные бедствия в реальном времени.

Каковы риски искусственного интеллекта?

Хотя ИИ позволяет нам лучше управлять последствиями изменения климата и защищать окружающую среду в дополнение к преобразованию сфер бизнеса, финансов, здравоохранения, медицины, права, образования и других сфер, он не лишен рисков.Некоторые известные личности, такие как покойный физик Стивен Хокинг и генеральный директор Tesla Илон Маск, предупреждали об экзистенциальной опасности неконтролируемого искусственного интеллекта.

В отчете Всемирного экономического форума определены шесть категорий рисков ИИ:

• Производительность . Выводы ИИ «черный ящик» могут быть непонятны людям, и поэтому может быть невозможно определить, являются ли они точными или желательными. Глубокое обучение может быть рискованным для таких приложений, как системы раннего предупреждения о стихийных бедствиях, где требуется больше уверенности.
• Безопасность . AI потенциально может быть взломан, что позволит злоумышленникам вмешиваться в работу энергетических, транспортных систем, систем раннего предупреждения или других важных систем.
• Контроль риски . Поскольку системы ИИ взаимодействуют автономно, они могут давать непредсказуемые результаты. Например, две системы создали свой собственный язык, который люди не могли понять.
• Экономические риски . Компании, которые медленнее внедряют ИИ, могут столкнуться с экономическими последствиями по мере развития конкуренции на основе ИИ.Мы уже видим, как закрываются обычные магазины по мере того, как экономика становится все более оцифрованной.
• Социальный риск . AI приводит к большей автоматизации, что устраняет рабочие места почти во всех областях. Автономные системы оружия также могут ускорить и обострить глобальные конфликты.
• Этические риски . Поскольку ИИ использует предполагаемые предположения о группах и сообществах при принятии решений, это может привести к увеличению предвзятости.Сбор данных также вызывает проблемы с конфиденциальностью.

Чтобы справиться с этими рисками, Всемирный экономический форум заявляет, что правительство и промышленность «должны обеспечить безопасность, объяснимость, прозрачность и достоверность приложений ИИ». Для предотвращения потенциальных рисков искусственного интеллекта и реализации его потенциальных преимуществ для окружающей среды и человечества необходимы более тесное взаимодействие между государственными и частными организациями, технологами, политиками и даже философами, а также больше инвестиций в исследования.

---

.

Что такое искусственный интеллект (ИИ)? | Почему это важно?

Искусственный интеллект (ИИ) является основой для имитации процессов человеческого интеллекта посредством создания и применения алгоритмов, встроенных в динамическую вычислительную среду. Проще говоря, ИИ пытается заставить компьютеры думать и действовать как люди.

Для достижения этой цели требуются три ключевых компонента:

• Вычислительные системы
• Данные и управление данными
• Расширенные алгоритмы ИИ (код)

Чем более человечен желаемый результат, тем больше данных и вычислительной мощности требуется.

Как возник искусственный интеллект?

По крайней мере, с первого века до нашей эры люди были заинтригованы возможностью создания машин, имитирующих человеческий мозг. В наше время термин искусственный интеллект был придуман в 1955 году Джоном Маккарти. В 1956 году Маккарти и другие организовали конференцию под названием «Дартмутский летний исследовательский проект по искусственному интеллекту.Это начало привело к созданию машинного обучения, глубокого обучения, прогнозной аналитики, а теперь и предписывающей аналитики. Это также дало начало совершенно новой области исследований — науке о данных.

Почему так важен искусственный интеллект?

Сегодня объем данных, генерируемых как людьми, так и машинами, намного превосходит человеческую способность воспринимать, интерпретировать и принимать сложные решения на основе этих данных. Искусственный интеллект составляет основу всего компьютерного обучения и является будущим принятия всех сложных решений.Например, большинство людей могут придумать, как не проиграть в крестики-нолики (крестики-нолики), даже несмотря на 255 168 уникальных ходов, из которых 46 080 заканчиваются ничьей. Гораздо меньшее количество людей будет считаться великими чемпионами по шашкам с более чем 500 x 10 ¹⁸ , или 500 квинтиллионами различных возможных ходов. Компьютеры чрезвычайно эффективны при вычислении этих комбинаций и перестановок, чтобы прийти к наилучшему решению. ИИ (и его логическая эволюция машинного обучения) и глубокое обучение — основа будущего принятия бизнес-решений.

Примеры использования искусственного интеллекта

Приложения искусственного интеллекта можно увидеть в повседневных сценариях, таких как обнаружение мошенничества с финансовыми услугами, прогнозирование розничных покупок и интерактивная служба поддержки клиентов. Вот лишь несколько примеров:

• Обнаружение мошенничества. Индустрия финансовых услуг использует искусственный интеллект двумя способами. Первоначальная оценка заявок на получение кредита использует ИИ для определения кредитоспособности. Для отслеживания и обнаружения мошеннических транзакций с платежными картами в режиме реального времени используются более совершенные движки AI.
• Виртуальная служба поддержки клиентов (VCA). Центры обработки вызовов используют VCA для прогнозирования запросов клиентов и ответа на них вне рамок взаимодействия с людьми. Распознавание голоса в сочетании с имитацией человеческого диалога — это первая точка взаимодействия при запросе в службу поддержки. Запросы более высокого уровня перенаправляются человеку.
• Когда человек инициирует диалог на веб-странице через чат (чат-бот), он часто взаимодействует с компьютером, на котором запущен специализированный ИИ. Если чат-бот не может интерпретировать или ответить на вопрос, вмешивается человек, чтобы напрямую связаться с этим человеком.Эти неинтерпретирующие экземпляры передаются в вычислительную систему машинного обучения, чтобы улучшить приложение ИИ для будущих взаимодействий.

NetApp и искусственный интеллект

Как центр обработки данных для гибридного облака, NetApp понимает ценность доступа, управления и контроля данных. NetApp® Data Fabric предоставляет унифицированную среду управления данными, охватывающую периферийные устройства, центры обработки данных и несколько гипермасштабируемых облаков. Data Fabric дает организациям любого размера возможность ускорять работу критически важных приложений, обеспечивать прозрачность данных, оптимизировать защиту данных и повышать оперативность.

Решения NetApp AI основаны на следующих ключевых строительных блоках:

• Программное обеспечение ONTAP® обеспечивает искусственный интеллект и глубокое обучение как локально, так и в гибридном облаке.
• AFF all-flash системы ускоряют рабочие нагрузки AI и глубокого обучения и устраняют узкие места в производительности.
• Программное обеспечение ONTAP Select обеспечивает эффективный сбор данных на периферии с использованием устройств IoT и точек агрегации.
• Cloud Volumes можно использовать для быстрого прототипирования новых проектов и предоставления возможности перемещать данные AI в облако и из него.

Кроме того, NetApp начала внедрять аналитику больших данных и искусственный интеллект в свои собственные продукты и услуги. Например, Active IQ® использует миллиарды точек данных, прогнозную аналитику и мощное машинное обучение для предоставления рекомендаций по проактивной поддержке клиентов для сложных ИТ-сред. Active IQ — это гибридное облачное приложение, созданное с использованием тех же продуктов и технологий NetApp, которые наши клиенты используют для создания решений ИИ для различных сценариев использования.

Продолжить чтение об искусственном интеллекте

.