فناوری‌های نو و مدیریت هوشمند بلاهای فراگیر /مقاله ای از دبیر شورایعالی انقلاب فرهنگی

به گزارش خبرنگار گروه دانشگاه خبرگزاری تسنیم، حجت الاسلام سعید رضا عاملی، دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی، در یادداشتیکه در اختیار خبرگزاری تسنیم قرار داده است با عنوان "فناوری‌های نو و مدیریت هوشمند بلاهای فراگیر طبیعی و صنعتی" به بررسی استفاده از فناوری های نوین در بلایای طبیعی و صنعتی کشورهای مختلف پرداخته است.

متن این یادداشت به شرح ذیل است: 

مقدمه

تعداد بلایای طبیعی در قرن گذشته شامل خشکسالی، سیل، آب و هوای نامتعادل، درجه حرارت بالا، رانش زمین، حرکت توده‌ای زمین، آتش سوزی، آتشفشان و زلزله در شکل زیر نشان داده شده است (پایگاه داده بین‌المللی بلایای طبیعی، به ­نقل از الدر و الدر، 2019: 8).

(به نظر می­ رسد در چند دهه اخیر افزایش آمار این بلایا ناشی از فشارهای جامعه صنعتی است که تخریب‌های زیادی را نسبت به طبیعت و جامعه به‌وجود آورده‌اند).

شکل‌1. تعداد بلایای طبیعی در قرن گذشته (پایگاه داده بین‌المللی بلایای طبیعی، 2019)

تعداد جان‌باختگان ناشی از بلایای طبیعی در قرن گذشته شامل خشکسالی، سیل، آب و هوای نامتعادل، درجه حرارت بالا، رانش زمین، حرکت توده­ای زمین، آتش سوزی، آتشفشان و زلزله در شکل زیر نشان داده شده است (پایگاه داده بین‌المللی بلایای طبیعی[1]، 2019).

شکل‌2. تعداد جان‌باختگان ناشی از بلایای طبیعی در قرن گذشته

هزینه خسارت ناشی از بلایای طبیعی در سطح جهان بین سال­های 1980 تا 2018 در شکل زیر نشان داده شده است (پایگاه داده بین‌المللی بلایای طبیعی[2]، 2019).

شکل‌3. هزینه خسارت ناشی از بلایای طبیعی بین سال­های 1980 تا 2018

بین سال­های 1998 تا 2017، بلایای طبیعی، جان 3/1‌میلیون انسان را گرفته و 4/4‌میلیارد نفر را زخمی، آواره، بی­خانمان و یا نیازمند به کمک­های اولیه کرده است. همچنین در این مدت، بلایای طبیعی خسارت مستقیم اقتصادی به ارزش 908/2‌میلیارد دلار به کشورها وارد کرده است (دفتر کاهش خطرات ناشی از بلایای طبیعی سازمان ملل، 2017).

در سال 2017 نیز طوفان، زلزله و آتش­ سوزی در سراسر جهان هزینه ه­ای بالغ بر 306‌میلیارد دلار داشت که این رقم نسبت به سال 2016، دو برابر (188‌میلیارد دلار) بود[3].

توجه به آمارهای موجود، ضرورت مدیریت بلایای طبیعی را به‌میان می­آورد. فناوری­های جدید فرصتهای زیادی را برای ایجاد سیستم­ های مدیریت بحران و بلایای طبیعی به‌شکل هوشمندتر، امن­تر، به­روزتر و اثربخش­تر فراهم کرده است.

 امروزه هوش مصنوعی،اینترنت چیزها (اینترنت اشیاء)، بزرگ­داده­ها، ربات­ها، بلاکچین و همچنین شبکه­ های اجتماعی ظرفیت­هایی برای آمادگی، تولید، انتقال و خوانش داده­ های اضطراری و فوری برای تصمیم­ گیری بهتر در زمان بحران به‌وجود آورده­ اند (تورس، 2018).

توسعه صنعتی، توسعه بلاهای طبیعی و انتقال به مفهوم توسعه پایدار

حتماً این سؤال در ذهن‌ها نقش می‌بندد که نوع رفتار ما با طبیعت و شکستن قاعده‌های طبیعت خود عامل مهمی برای کاهش لایه ازون و گرم‌شدن زمین، طغیان رودخانه‌ها، زلزله‌ها و طغیان آتشفشان‌ها و آلودگی هوا و ظهور ویروس‌های فراگیر همچون کوید-19 است.

در حقیقت زندگی صنعتی و اندیشه‌های توسعه بدون توجه به محیط‌زیست و زیست‌محیط زندگی موجودات زنده به‌طور عام و انسان به‌طور خاص، پایداری انسان و طبیعت را با چالش‌های بزرگ مواجه کرده است. فناوری‌های نو با این ادعا وارد زندگی بشر شده‌اند که بتوانند سلامت محیط زیست و انسان را بیشتر از گذشته تأمین کنند.

برای مثال به‌جای استفاده از شهر هوشمند، از اصطلاح شهر سبز استفاده می‌کنند که مدیریت شهر از طریق فناوری‌های نرم می‌خواهند جلو تخریب زیست حیاط شهری را بگیرند. با کاهش مصرف کاغذ که محصول قطع درختان و استفاده از گونه‌های طبیعت است و یا به‌جای تردد ماشین، هواپیما و قطار استفاده از خدمات الکترونیک و هوشمندسازی تبادلات و ارتباطات بوده و یا استفاده از امکانات هوشمند برای بهره‌گیری بهینه از انرژی خورشیدی و استفاده هوشمند از آبیاری قطره‌ای و ده‌ها استفاده دیگر تلاش جدی برای جلوگیری از آزار انسان و طبیعت شود.

اینها مهم و بسیار مهم و در‌عین حال مرتبط با تنفس سالم، بدن سالم و البته ابعاد مرتبط با عدالت اجتماعی، عدالت فرهنگی و رعایت عدالت نسبت به‌خود و دیگری ابعادی است که از طریق رعایت قوانین و مقررات الهی تأمین می‌شود.

هوش مصنوعی، داده‌های بزرگ و مدیریت بلایای طبیعی و داده‌کاوی کرونا

برخی از کاربردهای هوش مصنوعی در مدیریت بلایای طبیعی شامل ارزیابی بلایای طبیعی، شبیهسازی، تخمین خسارت احتمالی ناشی از بلایای طبیعی، تجزیه و تحلیل رسانه ­های اجتماعی، تماس­های اضطراری، پیش­بینی بلایای طبیعی و هشدار اولیه به مردم می­باشد. یکی از ظرفیت‌های هوش مصنوعی بر بستر داده‌های بزرگ، فهم منطق رشد و توسعه ویروس است که داده‌های مورد نیاز را در اختیار اپیدومولوژیست‌ها می‌گذارد تا منطق عملکردی ویروس را تحلیل و تصویر کند.

تجربه ­شناسی کاربرد هوش مصنوعی در مدیریت بلایای طبیعی

در لوس‌آنجلس و سانفرانسیسکو از پلتفرم One Concern که با شعار «جان هر فرد و هر ثانیه اهمیت دارد»، استفاده می ­شود و از­ هوش مصنوعی برای ارزیابی و تحلیل بلایای طبیعی و تخمین خسارت بهره می ­­گیرد (تورس، 2018).

در امریکا شرکت نقشه ­برداری Esri نرم ­افزار واکنش سریع را طراحی کرده‌اند که خسارت احتمالی ناشی از زلزله، آتش­سوزی و طوفان را ارزیابی می­ کند (تورس، 2018).

گوگل و هاروارد در ‌حال توسعه یک سیستم هوش مصنوعی هستند که پس‌لرزه­ های پس از یک زلزله را پیش­ بینی می­ کند[4] (دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، 2019).

در مورد سیل، گوگل در‌حال ساخت پلتفرم هوش مصنوعی برای پیش­بینی سیل در هندوستان و هشدار به کاربران از طریق سرویس نقشه گوگل و یا سرویس جستجوی گوگل است (دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، 2019).

در مورد سیل، محققان دانشگاه داندی در بریتانیا در‌ حال کنترل سیل شهری بر‌اساس داده ­هایی هستند که از توئیتر و دیگر اپلیکیشن­ های موبایل به‌دست می­ آید (دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، 2019).

در مورد طوفان، محققان به الگوریتم هوش مصنوعی برای یافتن شکل­ گیری ابرهایی دست یافته ­اند که طوفان را به‌وجود می ­آورد، (دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، 2019).

پس از زلزله سال 2015 نپال، از تجزیه و تحلیل داده و هوش مصنوعی استفاده شد برای شناسایی مناطق زلزله زده­ ای که هنوز کمک به آنها نرسیده بود (ای­تی­یو، 2019).

نرم­ افزار باز «هوش مصنوعی برای واکنش به بحران» برای پردازش حجم بالایی از توئیت­ هایی که زمان بحران تولید شده، استفاده می ­شود. این نرم ­افزار، توئیت­ ها را برا‌ساس هشتک و کلیدواژه جمع می­ کند و از هوش مصنوعی برای طبقه­ بندی موضوعی آنها استفاده می ­کند (آی­تی­یو، 2019).

اینترنت چیزها (اینترنت اشیاء) و مدیریت بلایای طبیعی

استفاده از اینترنت چیزها (اشیاء) می­ تواند برای پیش­ بینی و یا هشدار پیش از وقوع رویداد و به حداقل رساندن خطرات احتمالی باشد. اینترنت چیزها (اشیاء) می­ تواند برای افزایش جمع ­آوری داده از محیط فیزیکی و برقراری ارتباط سریع این داده­ ها با بخش ­های مختلف شهر استفاده شود (ستو، 2018؛ تورس، 2018). در این رویکرد، سنسورهای اینترنت چیزها در زیرساخت­های شهر قرار می­ گیرند و درنتیجه امکان نظارت بر داده­ های به‌دست آمده از این سنسورها از جاده­ ها، پل­ها، ساختمان­ ها، حمل و نقل عمومی و غیره فراهم می­ شود.

همچنین در زمان وقوع بلایای طبیعی، گاهی اوقات تیم ­های امداد نمی­ توانند به محل حادثه‌دیده دسترسی داشته باشند و یا راه دسترسی به آن محل مسدود شده باشد. در چنین شرایطی، توانایی تیم را برای پیگیری خسارت و اطلاع­ رسانی عمومی و پاسخگویی در زمان مناسب کاهش می­ دهد. در صورتی که اگر دیوایس‌های اینترنت چیزها (اشیاء) در این مناطق وجود داشته باشند، امکان ارسال داده­ های حیاتی از قبیل درجه آب و هوا، شرایط آب و هوایی و غیره وجود دارد که بر‌اساس چنین داده­ هایی دولت­ها و سازمان­ها و تیم­های امداد می­توانند تصمیمات آگاهانه­ تری اتخاذ کنند (تورس، 2018).

پس از وقوع بلایای طبیعی، اقدامات اولیه برای نجات جان بازماندگان و حفاظت از آنها اهمیت دارد. اینترنت چیزها می­ تواند از بسیاری از اقدامات از طریق تحلیل داده­ها پشتیبانی کند (ستو، 2018).

تجربه­ شناسی استفاده از اینترنت چیزها در مدیریت بلایای طبیعی

در ریودوژانیرو برخی نهادها[5] از سنسورهایی برای جمع­ آوری داده­ هایی درباره آب و هوا، ترافیک، پلیس و خدمات پزشکی در شهر استفاده می­ کنند (تورس، 2018).

در هیوستون امریکا پس از طوفان هاروی، از فناوری اینترنت چیزها (اشیاء) برای تشخیص خسارت و ارتباط میان اطلاعات استفاده می ­شود (تورس، 2018).

در رودخانه ریودوژانیرو[6] از 270‌سنسسور استفاده می­ شود تا اندازه­ گیری شود که آب در یک مسیل چقدر سریع حرکت می­ کند و اتفاقاتی که ممکن است در آن بیفتد، مدل­سازی می ­شود (تورس، 2018).

در امریکا، تیم­های مدیریت بلایای طبیعی می ­توانند شبکه ­های اینترنت چیزهای آب و هوا را بر‌اساس ایستگاه­هایی که در کارائیب قرار دارد و اولین سیستم هشدار برای طوفان است، رصد کنند. یا سنسورهایی روی درختان نصب شده که خشکی درختان را نشان می­ دهد چون خشک‌شدن درختان خطر آتش­سوزی جنگل را افزایش می­ دهد (ستو، 2018).

در مکزیک، SkyAlert سیستم هشدار اولیه است که از اپلیکیشن موبایل، دیوایس­های مستقل و راهکار اینترنت چیزها (اشیاء) استفاده می­ کند تا دو دقیقه پیش از زمین لرزه هشدار دهد (ستو، 2018).

بزرگ­داده­ ها و مدیریت بلایای طبیعی

تجزیه و تحلیل بزرگ­داده ­ها ظرفیت بالایی برای مدیریت بلایای طبیعی دارد و نمونه­ هایی از آن شامل تجزیه و تحلیل ارتباطات رسانه­ های اجتماعی در طول یک بحران برای درک نوع اطلاعات و محتوایی است که تولید می­ شود. همچنین تجزیه و تحلیل بزرگ‌داده­ ها برای تحلیل اطلاعاتی استفاده می­ شود که به‌وسیله سنسورهای اینترنت چیزها و ربات­ها تولید شده است.

تجربه­ شناسی استفاده از بزرگ­داده در مدیریت بلایای طبیعی

پلتفرم CycloMon یک پلتفرم تحلیلی و مصورساز است که برای کمک به دولت­ها در پشتیبانی از جوامع برای آمادگی و پاسخگویی بر اثر طوفان گرمسیری توسعه یافته است. این پلتفرم برای کنترل واکنش اجتماعی پیش از طوفان، در حین آن و پس از طوفان در چهارده کشور در منطقه اقیانوسیه توسعه پیدا کرده است. این پلتفرم اطلاعات را از ماهواره­ های آب و هوایی جمع­ آوری، تحلیل و مصورسازی می­ کند و همین­طور از رسانه­ های اجتماعی برای آماده ­سازی جامعه و بررسی اثر طوفان روی جامعه بهره می­ گیرد (اتحادیه بین ­المللی مخابرات، 2019).

ربات­ها و مدیریت بلایای طبیعی

پیچیدگی روزافزون ربات­ها آنها را برای استفاده در شرایط بحرانی، که برای انسان یا حیوان خطرناک است، مناسب می­ کند. ربات­های جستجو و نجات برای نخستین بار در حادثه 11‌سپتامبر استفاده شد و پس از آن استفاده از ربات­ها در بحران­ها گسترش یافت (آی­تی­یو، 2019).

بلاکچین و مدیریت بلایای طبیعی

کاربرد فناوری بلاکچین در مدیریت بلایای طبیعی ایجاد قابلیت همکاری بین بخش­های مختلف و شفافیت آنهاست.

الف) قابلیت همکاری

در بلاکچین تمام تراکنش­ها در سیستم ثبت می ­شود و قابل تغییر نیست. بنابراین بلاکچین محیط امنی را برای داده ­ها فراهم می­ کند که منتهی به اطمینان و اعتماد می­ شود (پانسیر، 2018). بلاکچین میتواند به‌عنوان یک سیستم همگانی در میان سازمان­ها (مانند اینترنت) استفاده شود و به بخش­های مختلف سیستم اجازه می ­دهد تا منابع را در شرایط بحرانی هماهنگ کنند. اگر تمام بخش­ های درگیر، یک سیستم ثبت مشترک مبتنی‌بر بلاکچین داشته باشند، می­ توانند پاسخ­ها و واکنش­های کارآمدتری را در مواجهه با رویدادها و بلاهای طبیعی هماهنگ کنند و این اطمینان حاصل شود که منابع به تمام مناطقی که نیاز به کمک دارند، اختصاص داده شده است (تورس، 2018).

تجربه ­شناسی استفاده از بلاکچین در مدیریت بلایای طبیعی

مرکز کنترل و پیشگیری از بلایای طبیعی در امریکا به‌دنبال بررسی استفاده از بلاکچین در داده­ های سلامت عمومی برای بخش­هایی مانند بیمارستان­ها و داروخانه­هایی است که در زمان بلایای طبیعی به معالجه و درمان بیماران می ­پردازند (تورس، 2018).

ب) شفافیت

در ارتباط با مدیریت بلایای طبیعی، موضوع شفافیت، اقدامات و کمک­ها اهمیت زیادی دارد. بر‌اساس گزارش «مرکز توسعه جهانی»، در سال 2017، حدود 5‌درصد کمک­های جهانی که معادل 8‌میلیارد دلار بود، دزدیده شد (کنی، 2017). در این میان، استفاده از فناوری­هایی مانند بلاکچین می­تواند میزان فساد اداری را در این فرایند کاهش دهد، زیرا در بلاکچین ثبت می­ شود که چه منابعی به چه مناطقی و به‌وسیله چه کسی اختصاص داده شده است. همچنین خصوصیت تأیید هویت، انجام تراکنش­های مطمئن، غیرقابل تغییر بودن داده ­ها و دسترس­ پذیری بلاکچین، بر شفافیت و اعتمادپذیری آن اثرگذار است (تورس، 2018).

تجربه ­شناسی استفاده از بلاکچین در مدیریت بلایای طبیعی

یونیسف در ‌حال بررسی فناوری بلاکچین برای پیگیری وضعیت کمک­های بین­ المللی به شیوه­ای امن است که برای همگان قابل دسترس باشد، (تورس، 2018).

دولت­ها، تأمین‌کنندگان خدمات پزشکی، تأمین‌کنندگان غذا، تأمین‌کنندگان خدمات مخابراتی، ساکنین و تأمین‌کنندگان خدمات حمل‌و‌نقل می­توانند از بلاکچین برای مدیریت بلایای طبیعی استفاده کنند (پانسیر، 2018: 62).

شکل4. بخش ­هایی که می­ توانند از بلاکچین در زمان بلایای طبیعی استفاده کنند (پانسیر، 2018: 62)

رسانه ­های اجتماعی و مدیریت بلایای طبیعی

توئیتر: توئیتر از سرویس Alert در طول بلایای طبیعی استفاده می­ کند.

فیسبوک: فیسبوک دارای امکاناتی برای شرایط بحرانی است. اپلیکیشن واکنش به بحران به کاربران اجازه می­دهد تا به دوستان خود اعلام کنند که در شرایط ایمن هستید، کمک بخواهند و یا اطلاعات دریافت کنند.

انبوه ­سپاری: انبوه­ سپاری برای افزودن جزئیات حیاتی به نقشه­ های نواحی آسیب دیده است که به وسیله داوطلبان انجام م ی­شود و به تصویربرداری ماهواره­ای کمک می­ کند. برای مثال، در پروژه «نقشه­ های گمشده[7]» که در سال 2014 راه افتاد، داوطلبان اطلاعاتی را به نقشه­ ها اضافه می­ کنند تا کمک­ها زودتر و به‌شکل کارآمدتر به مناطق آسیب دیده برسد (آی­تی­یو، 2019).

نتیجه‌گیری: بلایای طبیعی قابل پیشگیری و قابل مدیریت منطقی قبل و بعد از وقوع فاجعه

بسیاری از بلایای طبیعی محصول عدم مدیریت عقلانی و البته الهی زندگی انسان و امور مرتبط با زندگی فردی و اجتماعی انسان‌هاست. عدم ایجاد رودخانه‌های مناسب یا مسدود‌کردن مسیر آب‌ها و سیلاب‌ها، استفاده از صنایع با انرژی‌های فسیلی در عرصه تولید و حمل‌و‌نقل، شیوع زباله‌های هسته‌ای موجب آلودگی گسترده هوا، کاهش لایه ازون، گرم‌شدن غیر‌منطقی زمین و ظهور انواع بیماری‌های ریوی، قلبی و تنفسی و به‌وجود آمدن انواع بیماری‌های مزمن و سرطانی شده و عرصه گسترده همه‌گیر و جهانی پیدا کرده است.

از طریق جنگ‌های بیولوژیکی، بلاهای خود‌ساخته، صنعتی و مدیریت‌شده برای کشتارهای جمعی را طراحی کرده‌اند و خلاصه هر چه هست از بلا و حوادث خود‌ساخته انسان با رویکردهای سلطه‌آمیز، غیر‌عقلانی و غیر‌جامع‌نگر و دور شدن از قوانین تدبیر شده الهی، موجب شرایط بحرانی در جهان شده است.

بنا‌بر‌این بلایای طبیعی و بیمارهای فراگیر به‌صورت طبیعی در طبیعت زندگی اتفاق نمی‌افتد. می‌توان بلاهای طبیعی را در مبدأ کنترل کرد، اما اگر به هر دلیلی بلاها در قالب سیل، زلزله، آتشفشان و یا ویروس‌های کشنده همه‌گیر[8] مثل کرونا به‌وجود آمد، مدیریت عقلانی متکی‌بر بهره‌مندی بهینه از فناوری‌های جدید می‌تواند نظام‌های تشخیص و اخطار را فعال و مسیرهای نجات و درمان را مدیریت کند.

با این نگاه لازم است مردم و نظام‌های سیاسی در‌صدد بازنگری در روش و سبک زندگی و همچنین باید نسبت به باز‌مهندسی روش‌های مدیریت بلاهای طبیعی با استفاده از فناوری‌های جدید اقدامات نظری و عملی گسترده صورت گیرد. در این مسیر ستاد نقشه جامع علمی کشور رسالت تعیین‌کننده در بازطراحی سیاست‌های مدیریت بلاهای طبیعی در پیوند با فناوری‌های جدید مانند هوش مصنوعی، واقعیت گسترده[9]، اینترنت همه پدیده‌ها، داده‌های بزرگ و نرم‌افزارهای مرتبط بر‌عهده دارد که حتماً در این مسیر نیازمند اقدامات جدی با همکاری و مشارکت دانشگاه‌ها و نهادهای ذی‌نفع است.

منابع

Torres, N. (2018). Three Emerging Technologies To Improve Emergency Management. Retrieved from: https://datasmart.ash.harvard.edu/news/article/three-emerging-technologies-improve-emergency-management

Panesir, M. S. (2018). Blockchain Applications for Disaster Management and National Security. A thesis submitted to the Faculty of the Graduate School of the University at Buffalo, State University of New York.

Kenny, C. (2017). How much aid is really lost to corruption?. Retrieved from: https://www.cgdev.org/blog/how-much-aid-really-lost-corruption

Seto, J. (2018). Using AI and IoT for disaster management. Retrieved from: https://azure.microsoft.com/id-id/blog/using-ai-and-iot-for-disaster-management/

The United Nations Office for Disaster Risk Reduction (2017). Economic Losses, Poverty & DISASTERS 1998-2017. The United Nations Office for Disaster Risk Reduction & Centre for Research on the Epidemiology of Disasters.

Elder, J. H. & Elder, S. F. (2019). Faster Disaster Recovery: The Business Owner's Guide to Developing a Business Continuity Plan. John Wiley & Sons.

PENNSYLVANIA STATE UNIVERSITY (PSU) (2019). Using artificial intelligence to better predict severe weather. Retrieved from: https://www.preventionweb.net/news/view/66562

ITU (2019). Disruptive technologies and their use in disaster risk reduction and management. ITU.

[1] https://ourworldindata.org/natural-disasters

[2] https://ourworldindata.org/natural-disasters

[3] https://azure.microsoft.com/id-id/blog/using-ai-and-iot-for-disaster-management/

[4]https://www.forbes.com/sites/cognitiveworld/2019/03/15/how-ai-can-and-will-predict-disasters/#3ed1078d5be2

[5] City Hall Operations Center

[6] The Lower Colorado River Authority (LCRA)

[7] Missing Maps

[8] Pandemic Virus

[9] Extended Reality