Die Pandemie hat unterschiedliche Auswirkungen auf die Menschen weltweit, und für viele hat sie bereits bestehende Probleme, wie beispielsweise die Wasserknappheit, weiter verschärft. Das Wasser ist ein Aspekt, unter dem der Klimawandel deutlich wird. Das zeigt sich an unvorhersehbarer Versorgung, zunehmenden Überschwemmungen, längeren Dürren, verschlechterter Qualität und erschöpften Quellen. Für mehr als 2 Milliarden Menschen ist hoher Wasserstress ein unmittelbares Problem, das Ernährungsunsicherheit und eingeschränkten Zugang zu sauberem Wasser und sanitären Einrichtungen zur Folge hat 1.
„Für mehr als 2 Milliarden Menschen ist hoher Wasserstress ein unmittelbares Problem, das Ernährungsunsicherheit und eingeschränkten Zugang zu sauberem Wasser und sanitären Einrichtungen zur Folge hat.“
Intel setzt sich für die Nachhaltigkeit ein, wobei der Wasserschutz schon seit Jahrzehnten ein Schwerpunkt für das Unternehmen ist. 2017 verpflichtete sich Intel, darauf hinzuwirken, 100 Prozent seines global verwendeten Wassers zu recyceln bzw. zurückzugewinnen. Seither konnten durch die von Intel unterstützten Projekte in den USA etwa 3,8 Millionen Kubikmeter Wasser in die lokale Wasserversorgung zurückgespeist werden. Zur Verdeutlichung: Diese Wassermenge reicht aus, um mehr als 9000 Haushalte in den USA ein Jahr lang zu versorgen.
Dem Fluss folgen
Derzeit ermöglichen Intels Initiativen für die Wasserwirtschaft jedes Jahr die Rückführung von 80 Prozent des vom Unternehmen genutzten Wassers in die jeweiligen Gemeinden. Die restlichen 20 Prozent gehen durch Verdunstung verloren oder werden für die Bewässerung von Pflanzen verwendet. Um sein Ziel einer 100%igen Rückführung oder Regenerierung seines weltweit genutzten Wassers zu erreichen, hat Intel 24 entsprechende Initiativen ins Leben gerufen, darunter sein erstes internationales Projekt im indischen Bengaluru.
Die Wassernutzung muss nicht nur nachhaltig, sondern auch sicher sein. Traditionell wird die Wasserqualität mithilfe von chemischen Teststreifen beurteilt. Diese können üblicherweise jedoch nur einmal verwendet werden, und die Methode beinhaltet eine eher manuelle Erfassung der Daten. Ein System, bei dem künstliche Intelligenz (KI) genutzt wird, könnte wesentlich wirtschaftlicher sein und bietet darüber hinaus die Möglichkeit einer ständigen Echtzeit-Überwachung.
„In den letzten Jahrzehnten haben wir mehrere umwälzende Entwicklungen in der Datenverarbeitung erlebt, und KI ist eine Schlüsseltechnologie“, erläutert Stephan Gillich, Intels Director of Artificial Intelligence GTM. „KI hat bereits erhebliche Auswirkungen in vielen Forschungs- und Unternehmensbereichen und ermöglicht es Benutzern heute, umsetzbare Erkenntnisse zu gewinnen – mit der Aussicht auf noch bedeutendere Ergebnisse in der Zukunft. Die Wasserwirtschaft ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie KI eine nachhaltigere Welt ermöglichen kann, und zwar in einer Weise, die stillschweigend jeden betrifft. KI erfüllt ihren Zweck am besten, wenn sie dazu beiträgt, dass Menschen besser und sicherer leben können.“
KI in Aktion
Gillich hebt hervor, wie wichtig es war, dass ein Ingenieur von Intel die leistungsfähige Kombination von KI und hochauflösenden Kameras für die Klassifizierung von Bakterien und die Herstellung der Sicherheit von Wasserquellen aufgedeckt hat. „KI ermöglicht kosteneffektive Methoden für das häufige Testen und Überwachen der Wasserqualität an vielen Orten“, so Gillich.
Informieren Sie sich über Clean Water AI*, eine Innovation von Intel-Entwickler Peter Ma, bei der ein Deep-Learning-Netzwerk genutzt wird, um gefährliche Bakterien und schädliche Teilchen im Wasser zu finden. Der Prototyp wurde als Teil der „AI for Good: Idea Challenge“ von Microsoft entwickelt und verwendet hochauflösende Mikroskopkameras, um Teilchen im Wasser zu filmen. Das neuronale Netzwerkmodell wird darauf trainiert, gefährliche Partikel zu erkennen, damit geeignete Maßnahmen ergriffen werden können. Die gesamte KI-Inferenz erfolgt mit Edge-Geräten auf der Basis des Intel Movidius Neural Compute Stick. Diese IoT-Geräte können an Wasserquellen installiert werden, um die Qualität in Echtzeit zu überwachen.
Als Open-Source-Prototyp kostet Clean Water AI weniger als 500 USD, und es ist geplant, die Produktion weiter auszubauen, um die Stückkosten zu senken. Der nächste Schritt besteht darin, das System so zu trainieren, dass es mehr verschiedene Arten gefährlicher Bakterien quantifizieren kann. Es besteht die Hoffnung, dass das System schließlich in einem größeren Umfang eingesetzt werden kann, um Wasserverschmutzung überall auf der Welt zu erkennen und zu stoppen.
Zukünftige Erhaltungsmaßnahmen
Die Welt bekommt den Klimawandel und die Notwendigkeit, sich anzupassen und Ressourcen zu erhalten, immer deutlicher zu spüren. Dabei sind unsichere Wasserversorgung und sanitäre Einrichtungen nur eine Seite der Maßnahmen, bei denen die Digitaltechnik eine Rolle spielt. „Wir sehen Muster dafür überall in der Umwelt – von Meeresströmungen und dem Wettergeschehen bis zu Tierwanderungen und der Bevölkerungsentwicklung. Diese Art von Daten sind in vielen Formen vorhanden, z. B. als verschiedenartige Bilder oder eher Rohdaten wie der zeitliche Temperaturverlauf“, erklärt Gillich.
„KI-Methoden, die hohe Rechenleistung erfordern, wie sie heute in Rechenzentren, die auf Intel Xeon Prozessoren basieren, zur Verfügung steht, eignen sich perfekt, um diese umfangreichen Datenmengen zu analysieren und die komplexen Muster zu erkennen und zu interpretieren – dennoch wird für KI nicht automatisch komplett neue Hardware benötigt. Dies ist grundlegend für das Verständnis der Entstehung und weiteren Entwicklung des Klimawandels und für die Voraussage der Folgen für die Welt – und viele Ressourcen. Forscher nutzen KI-Verfahren, die unser Verständnis dieser dringenden Probleme beschleunigen können und uns dabei helfen, heute und in Zukunft nachhaltiger auf diesem Planeten zu leben.“
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