ШЛЯХИ ВПРОВАДЖЕННЯ ШІ У МОНІТОРИНГ ТА КОНТРОЛЬ ВОДНИХ СЕРЕДОВИЩ

Анотація

У статті розглянуто сучасні підходи до впровадження штучного інтелекту (ШІ) в системи моніторингу та контролю водних середовищ. Актуальність дослідження зумовлена зростанням антропогенного навантаження, появою нових типів забруднень, обмеженістю традиційних лабораторних методів і складною екологічною ситуацією в Україні, що загострилася в умовах воєнних дій.

У роботі проаналізовано існуючі методи контролю складу води — фізико-хімічні, спектроскопічні, акустичні, біологічні та інтелектуальні. Наведено їхні переваги, обмеження та приклади практичної реалізації на базі інформаційно-вимірювальних систем (ІВС) із використанням сенсорів, мікроконтролерів і хмарних технологій. Показано можливості застосування ШІ для автоматизованої обробки даних, виявлення аномалій, класифікації типів забруднення та прогнозування критичних змін параметрів води. Окрему увагу приділено створенню гнучких і масштабованих ІВС, здатних інтегрувати дані з різних джерел (сенсорні мережі, супутники, лабораторні дослідження) та працювати з великими масивами інформації. Запропоновано архітектуру системи, яка включає сенсорний рівень, комунікаційні шлюзи, центральний сервер і аналітичний модуль із нейромережевими алгоритмами (LSTM, Autoencoder, класифікаційні моделі).

Результати дослідження підкреслюють ефективність поєднання традиційних методів контролю з інтелектуальними алгоритмами для підвищення точності, швидкості та адаптивності моніторингу. Використання ШІ дозволяє здійснювати діагностику забруднення на ранніх етапах, формувати системи раннього попередження, прогнозувати динаміку стану водних ресурсів та підтримувати прийняття управлінських рішень. Таким чином, запропоновані підходи демонструють перспективність впровадження ШІ в моніторинг водного середовища та створюють підґрунтя для розвитку інтелектуальних екологічних систем, здатних забезпечити сталий розвиток, охорону здоров’я населення й збереження екосистем.