دریای داده چگونه به بحران جهانی آب پایان می دهد

به گزارش خبرنگار مهر، علم داده و تجزیه و تحلیل کلان داده‌ها، این روزها به مؤلفه‌ای اساسی و تحول‌زا در همه رشته‌ها بدل شده‌اند و سبب ایجاد بینشی معنادار و کمی از پدیده‌های مختلف می‌شود. در سال‌های اخیر، فناوری‌ها و روش‌شناسی‌ها در علوم رایانه به سرعت رشد کرده‌اند و دیدگاهی بی‌سابقه از گستره و علل مسائل مهم جهانی به محققان داده است. امروزه، دانشمندان داده می‌توانند از اطلاعاتی که جمع‌آوری کرده‌اند برای کشف راه‌هایی برای رسیدگی به بحران‌های جهانی استفاده کنند.

یکی از بحرانی‌ترین مشکلاتی که باید به آن توجه شود، بحران جهانی آب است. بی شک بسیاری از افرادی که در خانه‌های خود به آب شرب دسترسی دارند، متوجه ضرورت و بحران موجود در این حوزه نمی‌شوند. با این وجود، جمعیت گسترده‌ای از افراد سراسر جهان به منابع سالم آب دسترسی ندارند.

حال پرسش عمیقی که در این میان مطرح است، این است که علم داده چگونه می‌تواند این وضعیت جهانی را بهبود ببخشد؟ در این نوشتار کوتاه به بررسی نقش علم داده در شناسایی علل کمبود آب، نظارت بر دسترسی لحظه‌ای به آب و پیش‌بینی کیفیت آب در مناطق مختلف خواهیم پرداخت. علاوه بر این، چگونگی تأثیر این اطلاعات بر آینده بحران آب نیز بررسی خواهد شد.

علم داده گویای حقایق نگران کننده‌ای در مورد بحران فعلی آب در مقیاس جهانی است. آمارها نشان می‌دهد که کمبود منابع آب سالم، پاک و پایدار یک مشکل رو به رشد در کشورهای در حال توسعه است.

بر اساس آمار جهانی، حدود ۸۴۴ میلیون نفر، یعنی تقریباً ۱۰ درصد از جمعیت جهان به آب آشامیدنی دسترسی ندارند. علاوه بر این، ۲.۳ میلیارد نفر نیز به دلیل کمبود آب به سرویس بهداشتی استاندارد دسترسی ندارند و روزانه بیش از ۸۰۰ کودک زیر ۵ سال به دلیل بیماری‌های ناشی از کم آبی و بهداشت نامناسب جان خود را از دست می‌دهند.

از سوی دیگر زنان و دخترانی که معمولاً از آنها انتظار می‌رود آب را در مناطقی که دسترسی به آب ندارند جمع آوری و حمل کنند، به طور میانگین روزانه ۲۰۰ میلیون ساعت را صرف حمل آب می‌کنند.

این ارقام به خوبی عمق فاجعه‌ جهانی منابع جهانی آب را به تصویر می‌کشد. خوشبختانه، مهارت‌های کارشناسان داده و ابزارهای جدیدی که در حال توسعه هستند، می‌تواند وضعیت بحرانی فعلی را به روش‌های مختلف بهبود بخشد.

به دست آوردن اطلاعات موثق و به موقع در مورد کیفیت و در دسترس بودن آب، برای اقدام مقتضی، قبل از اینکه خیلی دیر شود، حیاتی است. چندین روش وجود دارد که می‌توان از طریق آنها این نظارت را به دست آورد:

نظارت بر کیفیت آب

این استراتژی شامل استفاده از حسگرها در منبع آب یا نمونه برداری از آب برای تشخیص تغییرات کیفیت آب است. پارامترهای مختلفی از جمله سطوح pH، دما، اکسیژن محلول، شوری و وجود آلاینده‌هایی مانند نیترات برای آب آشامیدنی وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. هنگامی که در استانداردهای تعیین شده تغییری رخ می‌دهد، دانشمندان داده می‌توانند آنها را ردیابی کنند. از سوی دیگر اگر روندها نشان دهد که آب ممکن است به زود غیر قابل شرب شود، سازمان‌های بشردوستانه و دولت‌ها می‌توانند اقدام کنند.

ردیابی جریان آب چاه

رویکرد دیگر برای جمع‌آوری اطلاعات، اندازه‌گیری میزان آب چاه‌ها و قدرت جریان رودخانه‌ها در مناطق در معرض خطر کمبود آب است. این امر اغلب شامل استفاده از سنسورهای آب می‌شود. اگر داده‌ها نشان می‌دهد که منطقه ممکن است با کمبود آب مواجه شود، می‌توان اقدامات پیشگیرانه را برای جلوگیری از عواقب جدی بالقوه انجام داد.

نقشه روند مصرف منابع محلی آب

روش سوم جمع‌آوری داده‌های جامعه‌شناختی و بررسی‌های مربوط به مصرف آب در مناطقی است که در معرض کمبود قرار دارند. در ارتباط با روش‌های فوق، این اطلاعات می‌تواند به محققان کمک کند تا بفهمند که آیا آب تمیز کافی در یک منطقه برای رفع نیازهای آبرسانی و بهداشتی جمعیت وجود دارد یا خیر.

اینها تنها تعدادی از روش‌های نظارت بر منابع آب هستند که توسط دانشمندان داده استفاده می‌شود. همانطور که می‌بینید، این رویکردها می‌توانند تصویر کامل‌تری از در دسترس بودن و استفاده از آب در مناطق در معرض خطر کمبود آب، ارائه دهند.

شناسایی مسائل مربوط به تأمین آب

از علم داده و تحلیل کلان داده‌ها می‌توان برای شناسایی مسائلی که ممکن است بر منابع آب تأثیر بگذارد و همچنین پاسخ به این پرسش که آیا چنین نگرانی‌هایی بر مناطق دیگر تأثیر می‌گذارد، استفاده کرد. کارشناسان می‌توانند با استفاده از اطلاعات حاصل از روش‌های نظارتی که پیش‌تر مورد بحث قرار گرفت، علاوه بر جمع آوری اطلاعات مربوط به منابع آب، داده‌های مربوط به همه‌گیری‌های ناشی از کمبود آب کافی را نیز شناسایی کنند. این می‌تواند به آنها کمک کند تا از گسترش بیشتر اپیدمی‌ها جلوگیری کنند.

به عنوان مثال، شیوع وبا را در هائیتی در نظر بگیرید. این بیماری که با کمبود منابع آب سالم ارتباط مستقیم دارد، پس شیوع ۹ ساله در این کشور و مرگ نزدیک به ۱۰۰۰۰ نفر، سرانجام متوقف شد. این مهم با استفاده از نظارت کامل و تجزیه و تحلیل داده‌ها برای کمک به افراد در مراکز درمانی، سرمایه گذاری عاقلانه در آب سالم و آموزش مردم در مورد روش‌های پیشگیری محقق شد.

استفاده هوشمندانه از آب

با ادامه رشد جمعیت انسانی در سطح جهان، میزان آبی که برای زندگی روزمره اعم از مصارف آشامیدنی یا بهداشتی و مقاصد صنعتی مانند کشاورزی و تولید، مورد نیاز است، افزایش می‌یابد. در موارد روزمره مصرف آب، می‌توان از داده‌ها برای ایجاد فناوری‌های کارآمدتر و همچنین آموزش مصرف‌کنندگان در استفاده هوشمندانه‌تر از آب استفاده کرد.

از سوی دیگر، داده‌ها همچنین می‌توانند به صنایع در حفظ آب کمک کنند. متخصصان تخمین می‌زنند که کاهش مصرف آب صنعتی با استفاده از علوم داده، باعث صرفه جویی در حدود ۲۲۲ میلیون گالن آب می‌شود. این میزان می‌تواند آب مورد نیاز بیش از ۲ میلیون نفر را تأمین کند. بی شک چنین اقداماتی می‌تواند به نفع شرکت‌ها باشد و در عین حال از کمبود آب در مناطقی که ممکن است کمبود آب وجود داشته باشد، جلوگیری کند.

علوم داده و آینده بحران آب

همزمان با توسعه علوم داده، اجرای پروژه‌های کارآمد برای تأمین منابع آب سالم، به نسل‌های جدیدی از دانشمندان داده ماهر با مدارک پیشرفته از مدارس معتبر و همچنین افرادی با تخصص امنیت سایبری نیاز دارند. تلاش‌های قانونی برای اجرای چنین پروژه‌هایی در مقیاس جهانی، کاملاً ضروری به نظر می‌رسد.

قطعاً با استفاده از این اطلاعات برای درک مشکلات مرتبط با بحران آب و همچنین برای تدوین راه حل‌های بالقوه، به آینده‌ای بدون این نگرانی‌ها نزدیک تر خواهیم شد.