Yapay Zekanın Önemi ve Çevre Sektöründe Kullanım Alanları

Yapay Zeka Nedir?

Yapay zeka (AI), insan zekasını taklit eden ve öğrenen, çözen ve karar veren bilgisayar sistemleridir¹. Yapay zeka teknolojileri arasında makine öğrenimi, derin öğrenme, doğal dil işleme, bilgisayar görüşü, ses tanıma gibi alt alanlar bulunmaktadır. Yapay zeka teknolojileri sayesinde büyük miktarda veri analiz edilebilir, karmaşık problemler çözülebilir ve insan performansını aşan sonuçlar elde edilebilir.

Çevre konusunda yapay zeka birçok alanda etkin bir şekilde kullanılabilir ve çevresel sürdürülebilirliği artırmak için değerli bir araç olabilir. Çevre konusunda yapay zekanın kullanılabileceği bazı alanlar:

1-Yapay Zeka ile Doğal Kaynak Yönetimi

Doğal kaynaklar, insanların hayatını sürdürebilmesi için gerekli olan su, hava, toprak, bitki, hayvan ve maden gibi doğal varlıklardır. Doğal kaynakların sınırlı olması ve insan faaliyetleri nedeniyle giderek azalması, çevre sorunlarını ve sürdürülebilirlik ihtiyacını gündeme getirmektedir. Bu noktada, yapay zeka (AI), doğal kaynakların yönetiminde ve korunmasında önemli bir rol oynamaktadır. Yapay zeka, insan zekasını taklit eden ve öğrenen, çözen ve karar veren bilgisayar sistemleridir¹. Bu makalede, yapay zekanın doğal kaynak yönetiminde nerelerde kullanıldığına dair bazı örnekler verilecektir.

1-1- Enerji Kaynakları

Yapay zeka, enerji kaynaklarının verimli ve temiz bir şekilde kullanılmasına katkı sağlamaktadır. Örneğin:

• Yapay zeka, enerji tüketim modellerini analiz ederek enerji tasarrufu sağlamakta ve enerji kaynaklarının dağıtımını optimize etmektedir². Örneğin, yapay zeka ile donatılmış akıllı binalar, ısıtma, soğutma, aydınlatma gibi sistemleri otomatik olarak ayarlayarak enerji verimliliğini artırmaktadır³.
• Yapay zeka, yenilenebilir enerji kaynaklarının üretimini ve depolanmasını iyileştirmektedir. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen rüzgar türbinleri, rüzgar hızını ve yönünü tahmin ederek maksimum enerji üretmektedir³. Ayrıca, yapay zeka ile desteklenen akıllı şebekeler, elektrik talebini ve arzını dengeleyerek enerji kaybını önlemektedir³.

1-2- Su Kaynakları

Yapay zeka, su kaynaklarının korunması ve yönetiminde de etkili olmaktadır. Örneğin:

• Yapay zeka, su kalitesini izlemekte ve su kirliliği risklerini tespit etmektedir. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen sensörler, suyun pH, sıcaklık, tuzluluk gibi parametrelerini ölçerek su kalitesi hakkında gerçek zamanlı bilgi sağlamaktadır³. Ayrıca, yapay zeka ile desteklenen uydular, su kirliliği kaynaklarını ve etkilerini haritalamaktadır³.
• Yapay zeka, su tasarrufu sağlamakta ve su kaybını azaltmaktadır. Örneğin, yapay zeka ile donatılmış akıllı sulama sistemleri, toprak nemini ve hava durumunu analiz ederek bitkilerin ihtiyacına göre su vermektedir³. Ayrıca, yapay zeka ile desteklenen akıllı boru hatları, su kaçaklarını ve hasarlarını erken tespit etmektedir³.

1-3- Toprak Kaynakları

Yapay zeka, toprak kaynaklarının korunması ve yönetiminde de faydalı olmaktadır. Örneğin:

• Yapay zeka, toprak kalitesini değerlendirmekte ve toprak erozyonu risklerini belirlemektedir. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen dronlar, toprağın yapısını ve besin içeriğini ölçerek toprak kalitesi hakkında bilgi vermektedir³. Ayrıca, yapay zeka ile desteklenen uydular, toprak erozyonu nedenlerini ve sonuçlarını göstermektedir³.
• Yapay zeka, toprak verimliliğini artırmakta ve tarım sektörüne katkı sağlamaktadır. Örneğin, yapay zeka ile donatılmış akıllı traktörler, toprağı işleyerek bitki büyümesine uygun hale getirmektedir³. Ayrıca, yapay zeka ile desteklenen akıllı tarım sistemleri, bitki hastalıklarını ve zararlılarını tespit ederek müdahale etmektedir³.

Yapay zeka ile doğal kaynak yönetimi arasında güçlü bir ilişki vardır. Yapay zeka teknolojileri sayesinde doğal kaynakların korunması ve sürdürülebilirliği için önemli adımlar atılmaktadır. Bu makalede verilen örnekler bunun kanıtlarıdır.

2- Yapay Zeka ile Hava ve İklim Değişikliği Tahmini

Hava ve iklim değişikliği tahmini, atmosferin gelecekteki durumunu öngörmek için bilimsel yöntemlerin kullanılmasıdır. Hava tahmini, kısa vadeli (birkaç saat veya gün) değişimleri; iklim tahmini ise uzun vadeli (aylar, yıllar veya onyıllar) değişimleri kapsar. Hava ve iklim değişikliği tahmini, insanların hayatını etkileyen doğal afetler, tarım, enerji, ulaşım, sağlık gibi birçok alanda önemli bir rol oynamaktadır. Bu makalede, hava ve iklim değişikliği tahmininde kullanılan yapay zeka teknolojilerine dair bazı örnekler verilecektir.

2-1- Hava Tahmininde Yapay Zeka

Hava tahmini, atmosferin fiziksel yasalarına dayanan matematiksel modeller kullanılarak yapılır. Bu modellerin çözümü için süper bilgisayarlar gereklidir. Ancak modellerin sınırlılıkları ve verilerin eksiklikleri nedeniyle hava tahminleri tam olarak doğru olmayabilir. Bu nedenle hava tahmininde yapay zeka teknolojilerinden yararlanmak mümkündür. Örneğin:

• Yapay zeka, hava gözlem verilerini işleyerek hava durumunu sınıflandırabilir veya regresyon yapabilir². Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, uydu görüntülerini analiz ederek yağış miktarını tahmin edebilmektedir².
• Yapay zeka, hava model çıktılarını iyileştirebilir veya düzeltebilir². Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, hava modelinin ürettiği rüzgar hızı tahminlerini gerçek gözlemlerle karşılaştırarak hata payını azaltabilmektedir².
• Yapay zeka, hava model parametrelerini optimize edebilir veya seçebilir². Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, farklı hava modellerinin parametrelerini karşılaştırarak en uygun olanını seçebilmektedir².

2-2- İklim Değişikliği Tahmininde Yapay Zeka

İklim değişikliği tahmini, sera gazı emisyonları gibi insan faaliyetlerinin atmosfer üzerindeki etkilerini hesaba katan matematiksel modeller kullanılarak yapılır. Bu modellerin çözümü için de süper bilgisayarlar gereklidir. Ancak modellerin belirsizlikleri ve verilerin yetersizlikleri nedeniyle iklim değişikliği tahminleri tam olarak kesin olmayabilir. Bu nedenle iklim değişikliği tahmininde yapay zeka teknolojilerinden yararlanmak mümkündür. Örneğin:

• Yapay zeka, iklim gözlem verilerini işleyerek iklim değişkenlerini tahmin edebilir veya sınıflandırabilir³. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, deniz suyu sıcaklığı verilerini analiz ederek El Nino ve La Nina olaylarını tespit edebilmektedir³.
• Yapay zeka, iklim model çıktılarını iyileştirebilir veya düzeltebilir³. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, iklim modelinin ürettiği sıcaklık tahminlerini gerçek gözlemlerle karşılaştırarak sapmaları azaltabilmektedir³.
• Yapay zeka, iklim model parametrelerini optimize edebilir veya seçebilir³. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, farklı iklim modellerinin parametrelerini karşılaştırarak en uygun olanını seçebilmektedir³.

Yapay zeka ile hava ve iklim değişikliği tahmini arasında güçlü bir ilişki vardır. Yapay zeka teknolojileri sayesinde hava ve iklim değişikliği tahminleri daha doğru ve güvenilir hale gelmektedir. Bu makalede verilen örnekler bunun kanıtlarıdır.

3- Yapay Zeka ile Enerji Verimliliği

Enerji verimliliği, enerji kaynaklarının en az kayıp ve israf ile en yüksek fayda sağlayacak şekilde kullanılmasıdır. Enerji verimliliği, hem ekonomik hem de çevresel açıdan önemli bir konudur. Enerji verimliliğini artırmak için yapay zeka (AI), insan zekasını taklit eden ve öğrenen, çözen ve karar veren bilgisayar sistemleridir¹, enerji sektöründe giderek daha fazla kullanılmaktadır. Bu makalede, yapay zekanın enerji verimliliğini artırmada nerelerde kullanıldığına dair bazı örnekler verilecektir.

3-1- Enerji Tüketiminde Yapay Zeka

Yapay zeka, enerji tüketimini azaltmak ve enerji tasarrufu sağlamak için farklı alanlarda kullanılmaktadır. Örneğin:

• Yapay zeka, enerji tüketim modellerini analiz ederek enerji tasarrufu sağlamakta ve enerji kaynaklarının dağıtımını optimize etmektedir². Örneğin, yapay zeka ile donatılmış akıllı binalar, ısıtma, soğutma, aydınlatma gibi sistemleri otomatik olarak ayarlayarak enerji verimliliğini artırmaktadır².
• Yapay zeka, enerji tüketen cihazları kontrol ederek enerji tasarrufu sağlamaktadır³. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, evdeki elektrikli cihazların çalışma saatlerini ve güç seviyelerini akıllı bir şekilde yöneterek elektrik faturasını düşürmektedir³.
• Yapay zeka, enerji tüketen araçları optimize ederek enerji tasarrufu sağlamaktadır³. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, araçların hızını, rotasını ve yakıt tüketimini analiz ederek yakıt verimliliğini artırmaktadır³.

3-2- Enerji Üretiminde Yapay Zeka

Yapay zeka, enerji üretimini artırmak ve enerji kaybını azaltmak için farklı alanlarda kullanılmaktadır. Örneğin:

• Yapay zeka, yenilenebilir enerji kaynaklarının üretimini ve depolanmasını iyileştirmektedir². Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen rüzgar türbinleri, rüzgar hızını ve yönünü tahmin ederek maksimum enerji üretmektedir². Ayrıca, yapay zeka ile desteklenen akıllı şebekeler, elektrik talebini ve arzını dengeleyerek enerji kaybını önlemektedir².
• Yapay zeka, nükleer enerji verimliliğini artırmaktadır⁴. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, nükleer reaktörün çalışma parametrelerini optimize ederek en verimli konfigürasyonu üretmektedir⁴.
• Yapay zeka, fosil yakıtların verimliliğini artırmaktadır³. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, petrol kuyularının durumunu izleyerek üretimi optimize etmektedir³.

Yapay zeka ile enerji verimliliği arasında güçlü bir ilişki vardır. Yapay zeka teknolojileri sayesinde enerji tüketimi azaltılabilir, enerji üretimi artırılabilir ve enerji kaybı önlenilebilir.

4- Yapay Zeka ile Atık Yönetimi

Atık yönetimi, atıkların kaynağında azaltılması, toplanması, taşınması, işlenmesi, geri dönüştürülmesi veya bertaraf edilmesi gibi faaliyetleri kapsayan bir süreçtir. Atık yönetimi, hem çevresel hem de ekonomik açıdan önemli bir konudur. Atık yönetimini iyileştirmek için yapay zeka (AI), insan zekasını taklit eden ve öğrenen, çözen ve karar veren bilgisayar sistemleridir¹, farklı alanlarda kullanılmaktadır. Bu makalede, yapay zekanın atık yönetiminde nerelerde kullanıldığına dair bazı örnekler verilecektir.

4-1- Atık Azaltmada Yapay Zeka

Yapay zeka, atık üretimini azaltmak ve atık önleme stratejileri geliştirmek için farklı alanlarda kullanılmaktadır. Örneğin:

• Yapay zeka, üretim süreçlerini optimize ederek malzeme ve enerji tasarrufu sağlamaktadır². Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, tekstil üretiminde kumaş kesimini optimize ederek kumaş atığını yüzde 30 azaltmaktadır².
• Yapay zeka, tüketim alışkanlıklarını analiz ederek israfı önlemektedir³. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, gıda perakendecilerinin stok yönetimini iyileştirerek gıda atığını yüzde 40 azaltmaktadır³.
• Yapay zeka, atıkların kaynağında ayrıştırılmasını sağlamaktadır². Örneğin, yapay zeka ile donatılmış akıllı çöp kutuları, atıkları görüntü tanıma teknolojisi ile tanıyarak geri dönüştürülebilir veya organik olarak ayrıştırabilmektedir².

4-2- Atık Geri Dönüşümünde Yapay Zeka

Yapay zeka, atık geri dönüşümünü artırmak ve atık değerlendirme stratejileri geliştirmek için farklı alanlarda kullanılmaktadır. Örneğin:

• Yapay zeka, atıkları sınıflandırarak geri dönüşüm oranlarını artırmaktadır². Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, plastik atıkları görüntü tanıma teknolojisi ile tanıyarak farklı plastik türlerine göre ayırmaktadır².
• Yapay zeka, atıkları işleyerek yeni ürünler üretmektedir³. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, tekstil atıklarını görüntü tanıma teknolojisi ile tanıyarak farklı renk ve desenlere göre ayırmakta ve yeni kumaşlar üretmektedir³.
• Yapay zeka, atıkları takip ederek geri dönüşüm verilerini sağlamaktadır². Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, akıllı etiketler aracılığıyla atıkların kaynağından bertaraf yerine kadar olan yolculuğunu izlemekte ve geri dönüşüm performansını ölçmektedir².

Yapay zeka ile atık yönetimi arasında güçlü bir ilişki vardır. Yapay zeka teknolojileri sayesinde atık üretimi azaltılabilir, atık geri dönüşümü artırılabilir ve atık değerlendirme sağlanabilir.

5- Yapay Zeka ile Deniz ve Su Kaynakları Yönetimi

Deniz ve su kaynakları yönetimi, deniz ve tatlı su ekosistemlerinin korunması, sürdürülebilir kullanımı ve iyileştirilmesi için yapılan planlama, uygulama ve izleme faaliyetleridir. Deniz ve su kaynakları yönetimi, hem çevresel hem de ekonomik açıdan önemli bir konudur. Deniz ve su kaynakları yönetimini iyileştirmek için yapay zeka (AI), insan zekasını taklit eden ve öğrenen, çözen ve karar veren bilgisayar sistemleridir¹, farklı alanlarda kullanılmaktadır. Bu makalede, yapay zekanın deniz ve su kaynakları yönetiminde nerelerde kullanıldığına dair bazı örnekler verilecektir.

5-1- Deniz Ekosistemlerinin Korunmasında Yapay Zeka

Yapay zeka, deniz ekosistemlerinin korunmasına katkı sağlamak için farklı alanlarda kullanılmaktadır. Örneğin:

• Yapay zeka, deniz kirliliğini tespit etmek ve önlemek için kullanılmaktadır². Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, uydu görüntüleri ve sensör verileri ile deniz yüzeyindeki petrol sızıntılarını tanımlayarak erken uyarı sağlamaktadır².
• Yapay zeka, deniz biyoçeşitliliğini izlemek ve korumak için kullanılmaktadır². Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, su altı kameraları ile deniz canlılarını görüntü tanıma teknolojisi ile tanıyarak nesli tükenmekte olan türleri belirlemekte ve koruma önlemleri önermektedir².
• Yapay zeka, deniz iklim değişikliğine uyum sağlamak için kullanılmaktadır². Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, deniz sıcaklığı, asitlik, oksijen seviyesi gibi parametreleri analiz ederek deniz ekosistemlerinin iklim değişikliğine duyarlılığını değerlendirmekte ve uyum stratejileri geliştirmektedir².

5-2- Su Kaynaklarının Sürdürülebilir Kullanımında Yapay Zeka

Yapay zeka, su kaynaklarının sürdürülebilir kullanımına katkı sağlamak için farklı alanlarda kullanılmaktadır. Örneğin:

• Yapay zeka, su talebini tahmin etmek ve karşılamak için kullanılmaktadır¹. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, nüfus, iklim, tarım gibi faktörleri dikkate alarak su talebini öngörmekte ve su kaynaklarının dağıtımını optimize etmektedir¹.
• Yapay zeka, su kaybını azaltmak ve verimliliği artırmak için kullanılmaktadır¹. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, akıllı sayaçlar ve sensörler ile su şebekesindeki kaçakları tespit etmekte ve onarım önceliği belirlemektedir¹.
• Yapay zeka, su kalitesini izlemek ve iyileştirmek için kullanılmaktadır¹. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, su numunelerindeki fiziksel, kimyasal ve biyolojik parametreleri analiz ederek su kalitesini değerlendirmekte ve arıtma yöntemleri önermektedir¹.

Yapay zeka ile deniz ve su kaynakları yönetimi arasında güçlü bir ilişki vardır. Yapay zeka teknolojileri sayesinde deniz ekosistemleri korunabilir, su kaynakları sürdürülebilir bir şekilde kullanılabilir ve iyileştirilebilir. 

6- Yapay Zeka ile Çevresel Risk Değerlendirmesi

Çevresel risk değerlendirmesi, çevreye zarar verebilecek faaliyetlerin olası etkilerini belirlemek, önlemek veya azaltmak için yapılan bir süreçtir. Çevresel risk değerlendirmesi, hem çevresel hem de ekonomik açıdan önemli bir konudur. Çevresel risk değerlendirmesini iyileştirmek için yapay zeka (AI), insan zekasını taklit eden ve öğrenen, çözen ve karar veren bilgisayar sistemleridir¹, farklı alanlarda kullanılmaktadır. Bu makalede, yapay zekanın çevresel risk değerlendirmesinde nerelerde kullanıldığına dair bazı örnekler verilecektir.

6-1- Çevresel Kirliliğin Tespitinde Yapay Zeka

Yapay zeka, çevresel kirliliğin tespitinde farklı alanlarda kullanılmaktadır. Örneğin:

• Yapay zeka, hava kirliliğini tespit etmek ve tahmin etmek için kullanılmaktadır². Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, uydu görüntüleri ve sensör verileri ile hava kalitesini ölçmekte ve gelecekteki hava kirliliği seviyelerini tahmin etmektedir².
• Yapay zeka, su kirliliğini tespit etmek ve önlemek için kullanılmaktadır³. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, su numunelerindeki fiziksel, kimyasal ve biyolojik parametreleri analiz ederek su kalitesini değerlendirmekte ve kirlilik kaynaklarını belirlemektedir³.
• Yapay zeka, toprak kirliliğini tespit etmek ve iyileştirmek için kullanılmaktadır⁴. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, toprak numunelerindeki ağır metalleri ve organik kirleticileri tespit etmekte ve toprak iyileştirme yöntemleri önermektedir⁴.

6-2 Çevresel Etki Değerlendirmesinde Yapay Zeka

Yapay zeka, çevresel etki değerlendirmesinde farklı alanlarda kullanılmaktadır. Örneğin:

• Yapay zeka, çevresel etki değerlendirmesi raporlarını analiz etmek ve değerlendirmek için kullanılmaktadır⁵. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, çevresel etki değerlendirmesi raporlarını metin madenciliği teknikleri ile inceleyerek raporların kalitesini ve eksikliklerini belirlemektedir⁵.
• Yapay zeka, çevresel etki değerlendirmesi sürecini izlemek ve denetlemek için kullanılmaktadır. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, uydu görüntüleri ve coğrafi bilgi sistemleri ile proje alanlarının çevresel değişimlerini takip etmekte ve proje faaliyetlerinin çevre üzerindeki etkilerini denetlemektedir.
• Yapay zeka, çevresel etki değerlendirmesi sonuçlarını paylaşmak ve katılım sağlamak için kullanılmaktadır. Örneğin, yapay zeka ile geliştirilen bir sistem, sosyal medya verileri ve anket sonuçları ile proje paydaşlarının görüşlerini analiz etmekte ve çevresel etki değerlendirmesi sonuçlarını paydaşlarla interaktif bir şekilde paylaşmaktadır.

Yapay zeka ile çevresel risk değerlendirmesi arasında güçlü bir ilişki vardır. Yapay zeka teknolojileri sayesinde çevresel kirlilik tespit edilebilir, çevresel etki değerlendirilebilir ve çevre korunabilir. 

7- Değerlendirme

Çevre sektörü bireyleri ve özellikle biz Çevre Mühendisleri Yapay Zekayı iş süreçlerine doğru bir şekilde dahil edersek Sürdürülebilirlik konusunda bir devreim gerçekleştirebiliriz. Yapay zeka dördüncü sanayi devriminin itici gücü olacaktır. Bu durum bu günden açık bir şekilde görülmektedir. Yeni teknik gelişmeler ve yapay zeka ile iş ve üretim süreçleinin optimizasyonları giderek önem kazanacaktır. Özellikle AB sınırda karbon uygulaması ile proselerin optimize edilmesi hem maliyet hemde çevresel yüklerin azaltılması açısında çok özenem kazanmaktadır.

Özellikle küçük ve orta ölçekli üreticilerin çevre konularındaki hassasiyeti AB bölgesine ihracat noktasında artık çok daha önemlidir. Örneğin üretim proseslerinde ortaya çıkan veriler makinelerin kapasite bazlı enerji tükertimlerinin optimize edilmesi için kullanılabilir.

Kapsamlı dijitalleşmenin sonucu olarak veriler daha kolay ve doğru bir şekilde elde ediliyor ve geriye sadece bu verileirn yapay zeka ve akıllı algoritmalar yardımı ile optimize edilmesi kalıyor. Bu tür sistemler, Özelilkle Avrupa’da özellikle çevrenin korunması amacıyla çalışmaların yürütüldüğü birçok alanda halihazırda kullanılmaktadır.

Tam bu noktada çevresel sorumluluklarını kabul eden ve aynı zamanda ticari faaliyetlerinin faydasını da düşünen kurumsal sosyal ve çevresel sorumluluklarını yerien getirmesine olanak sağlayan uygulamaları proseslerine entegre edebilen şirketler sadece çevresel yüklerini zaltmakla kalmayacak kısa ve orta vadede karlılıklarını da artırmış olacaklardır.