Штучний інтелект допоможе виявляти неекологічні автомобілі

Інститут світових ресурсів виявив, що найбільший внесок у забруднення повітря вносить дорожній транспорт. Тому деякі країни вживають заходи для зниження впливу автомобілів на навколишнє середовище: створюють екологічно чисті зони, куди не можуть заїжджати старі машини, або змушують автовласників регулярно проходити екологічний контроль. Наприклад, в США існують програми Emissions Inspection and Maintenance Programs (I / M). Їх завдання – вивести з експлуатації автомобілі низьких екологічних класів. Але такі перевірки не завжди ефективні, вимагають витрат і можуть забирати у водіїв багато часу. Дослідники з Університету Карнегі – Меллона пропонують спростити процес огляду за допомогою технології штучного інтелекту (ІІ).

У США в середині 1950-х років почали розробляти закон «Про чисте повітря» (Clean Air Act), спрямований на зниження рівня забруднення повітря по всій країні. У 1990 році до закону прийняли поправки, в яких встановлювалися більш жорсткі вимоги до викидів забруднюючих речовин від легкових автомобілів і вантажного транспорту. Відповідно до цих поправками власники автомобілів в найбільш забруднених районах країни повинні регулярно проходити перевірки I / M. Зараз програми моніторингу діють в 31 штаті, включаючи Каліфорнію, Іллінойс, Луїзіану, Мен, Нью-Йорк, Орегон і інші.

У більшості штатів моніторинг проводиться за допомогою бортової системи діагностики другого покоління. Це внутрішнє програмно-апаратне обладнання, яке контролює роботу силової установки автомобіля і пов’язаної з нею вихлопної системи. Зокрема, OBD II може виявляти несправності, які можуть спричинити перевищення допустимих показників щодо викидів забруднюючих речовин. На наявність помилок вказує індикатор «Перевірка двигуна» (Check Engine). Якщо він загоряється, це може говорити про серйозні проблеми з двигуном, коробкою передач і іншими важливими елементами системи. В цьому випадку необхідно якомога швидше звернутися до фахівців з технічного обслуговування. Якщо ж індикатор блимає, значить, проблема менш серйозна: погано затягнута кришка бензобака або не працює датчик кисню.

Як відмічають вчені з Університету Карнегі – Меллона, результати моніторингу на базі OBD II в 50% випадків можуть відрізнятися від результатів «фізичних» тестів, коли склад вихлопних газів визначається за допомогою спеціальних пристроїв – газоаналізаторів. Експерти привертають увагу і до оснащення автомобілів пропрієтарним програмним забезпеченням, яке компанія може модифікувати на свій розсуд. Так роблять деякі виробники, щоб занижувати показники по викидах. Наприклад, в 2015 році з’ясувалося, що таким ПЗ обладнані понад 11 млн автомобілів виробництва німецької компанії Volkswagen по всьому світу. Автоконцерн визнав провину і до 2021 року повинен виплатити штрафи і компенсації на суму понад € 30 млрд ($ 35 млрд).

Щоб вирішити проблему, дослідники розробили новий метод виявлення неекологічних транспортних засобів. Стаття вчених опублікована в журналі IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. Вони пропонують відправляти інформацію з бортових систем діагностики на хмарний сервер, контрольований місцевою владою. Дані будуть оброблятися за допомогою різних методів машинного навчання. Один з них – логістична регресія, статистичний метод, який використовується для прогнозування ймовірності події. Другий – градієнтний бустінг, що дає можливість побудувати одну сильну модель з декількох слабких. Власників автомобілів, показники яких будуть вибиватися із загального тренда, будуть запрошувати на очний огляд. Більшості ж водіїв проходити моніторинг не доведеться. Дослідники повідомили, що їх метод дозволяє виявити потенційних забруднювачів на 24% точніше, ніж моніторинг з використанням OBD II. На їхню думку, технології ІІ заощадять автовласникам час і гроші і допоможуть краще контролювати обсяги викидів забруднюючих речовин.