Áp dụng máy học (machine learning) trong ứng phó rủi ro cấp nước

21/06/2022 09:51

Máy học (machine learning) là một nhánh của trí tuệ nhân tạo (AI), có khả năng kết hợp dữ liệu cho trước để đưa ra các dự báo, xây dựng mô hình mới điều chỉnh phương thức làm việc hiện tại. Nó rất cần cho các công ty cấp nước để đảm bảo hoạt động ổn định trước những rủi ro trong tương lai, theo nghiên cứu của Itron.

Quá trình phát triển đô thị ảnh hưởng lớn tới nhu cầu, cách sử dụng của người dân và công tác chuẩn bị của các công ty cấp nước. Thêm một người dân, một hộ dân hay thêm một người nhân viên, một cơ quan cũng sẽ làm tăng mạnh lượng nước sử dụng trong buổi sáng, buổi tối và giờ hành chính. Tăng trưởng về dân sinh hay thương mại cũng đều tác động tới cung và cầu nước sinh hoạt.

Tương tự, các sự kiện thế giới cũng sẽ có những ảnh hưởng tương tự. Ví dụ, đại dịch COVID-19 hay hạn hán kéo dài nhiều năm không theo một quy luật tự nhiên nào đã khiến các cơ sở cấp nước gặp nhiều trở ngại, chất lượng đời sống người dân đi xuống đáng kể.

Dù đối với sự kiện có thể dự đoán được từ trước hay không, các công ty cấp nước có thể tự chuẩn bị bằng cách đầu tư vào phần mềm phân tích máy học (machine learning), là một ứng dụng của trí tuệ nhân tạo AI.

Theo International Business Machines (IBM), các bước hoạt động của máy học bao gồm: thu thập dữ liệu (data collection), tiền xử lý (preprocessing), huấn luyện mô hình (training model), đánh giá mô hình (evaluating model), cải thiện (improve).

Kết quả đưa ra của nó sẽ chia làm hai dạng: dự đoán (prediction) và phân loại (classification).

Áp dụng máy học (machine learning) trong ứng phó rủi ro cấp nước - Ảnh 1.

Áp dụng máy học (machine learning) trong dự báo và quản lý cấp nước. (Ảnh: FUNiX)

Máy học sẽ kết hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, về nhiều nội dung khác nhau như thời tiết, kinh tế, tài chính, ... để xây dựng các mô hình giúp điều chỉnh các quy trình làm việc, ngân sách và sử dụng chi tiêu vốn tiềm năng (CAPEX).

Dựa vào các phân tích của Itron, các tình huống mà máy học giúp các cơ sở cấp nước thích ứng có thể kể đến: hạn hán, đại dịch, suy thoái và bùng nổ kinh tế.

1. Hạn hán 

Trong thời gian gần đây, ở nhiều vùng đất của Hoa Kỳ, điển hình như bang California, hạn hán đã gắn liền với cuộc sống người dân ở đây. Khan hiếm nước là một thách thức lớn đối với các công ty cấp nước.

Mức độ nghiêm trọng của hạn hán kéo dài và thay đổi qua từng năm, phụ thuộc vào các yếu tố môi trường khác nhau.

Việc sử dụng máy học đưa ra dự báo có tính chính xác và độ tin cậy cao có vai trò quan trọng trong việc đưa ra các quyết định mang tính lâu dài.

Các quyết định đó bao gồm đầu tư vào công nghệ cải tạo nước hoặc khử mặn, hay thắt chặt hoặc nới lỏng các chính sách hạn chế sử dụng nước, tăng hoặc giảm giá cước nhằm duy trì ngân sách nhà nước.

Để phần mềm máy học đưa ra các dự báo tốt nhất có thể, các tổ chức môi trường, các trường đại học địa phương và các nhà khí hậu học cần tập trung nghiên cứu để đưa ra các nguồn dữ liệu phong phú và nhất quán.

2. Đại dịch

Dịch bệnh Covid-19 bắt đầu xuất hiện vào năm 2019 và đã gây tác động lớn đến nhiều mặt, trong đó có cách thức sinh hoạt của người dân trên toàn thế giới.

Ví dụ, nhiều người thất nghiệp và tất cả làm việc ở nhà, đồng hồ sinh học của mỗi người thay đổi dẫn tới thời gian sử dụng nước cao điểm vào buổi sáng muộn hơn so với các dịch vụ khác và mật độ sử dụng trong hộ gia đình tăng cao, đồng nghĩa với sự giảm mạnh tại các trung tâm thương mại.

Việc tích hợp các ca mắc COVID-19 gia tăng từ Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh các tỉnh và các sở y tế địa phương cùng với dữ liệu từ phân tích nước thải sẽ giúp máy học xác định được xu hướng và đưa ra dự đoán.

3. Suy thoái

Tháng 5 năm 2022, khi lạm phát gia tăng ở Hoa Kỳ, nhiều nhà kinh tế bắt đầu đặt câu hỏi liệu một cuộc suy thoái có đang xảy ra hay không.

Suy thoái kinh tế dưới bất kỳ hình thức nào có thể dẫn đến việc đóng cửa các doanh nghiệp và người dân mất việc làm. Nhà cửa, mặt bằng bán lẻ bị bỏ trống từ đó và việc sử dụng nước giảm. Các công ty cấp nước nhiều khi đã phải tăng giá cước để bù đắp cho khoản doanh thu thất thoát.

Máy học khi đã được cung cấp dữ liệu kinh tế sẽ giúp các công ty cấp nước hiểu được liệu có thể xảy ra suy thoái kinh tế và doanh thu có bị ảnh hưởng không.

Trong trường hợp dự báo xảy ra suy thoái, các công ty cấp nước cần lập ngân sách để giảm doanh thu nhằm trì hoãn hoặc giảm quy mô các kế hoạch đầu tư CAPEX tiếp theo.

4. Bùng nổ kinh tế

Trái với suy thoái, thời kỳ tăng trưởng kinh tế mạnh mẽ dài hạn sẽ dẫn tới một số thay đổi trong việc sử dụng nước mà các công ty cấp nước cần để tâm tới.

Trong đó có sự gia tăng nhu cầu khi dân số, nhà ở, doanh nghiệp và nâng cấp cơ sở hạ tầng tăng lên trong cùng một khu vực. Các ngành như chế biến thực phẩm hoặc sản xuất ô tô tiêu thụ một lượng nước rất lớn.

Dự báo về tăng trưởng kinh tế của máy học đưa ra những kế hoạch dài hạn để mở rộng hệ thống phân phối và chuẩn bị hệ thống xử lý nhằm tăng hàng triệu gallon nước mỗi ngày. Hơn nữa, dự báo về gia tăng doanh thu có thể cho phép thực hiện tuyển thêm nhân sự hoặc đầu tư CAPEX.

Tương lai hoàn toàn không thể được biết trước. Tuy nhiên, các công ty cấp nước tích hợp các nguồn dữ liệu phù hợp vào phân tích máy học giúp đưa ra các dự báo chính xác nhất và chuẩn bị cho những thay đổi và xu hướng sử dụng nước khả dĩ nhất.

Các công ty cấp nước có thể chuẩn bị ngân sách và phân bổ nguồn lực tài chính và lao động cho các dự án giải quyết khủng hoảng trong tương lai dựa vào các dự báo có được từ máy học.

Tác giả:
Tiến Thành (Dịch và tổng hợp)
Nguồn: Water Online, IBM
Ý kiến của bạn
Bình luận
Xem thêm bình luận

Đọc thêm

Kiểm soát ngập úng, phục hồi các dòng sông ở Hà Nội góp phần tăng cường khả năng thích ứng biến đổi khí hậu

Kiểm soát ngập úng, phục hồi các dòng sông ở Hà Nội góp phần tăng cường khả năng thích ứng biến đổi khí hậu

LTS: Trong bối cảnh tốc độ đô thị hóa nhanh, ngập úng đang được xem là một trong những điểm nghẽn lớn đối với phát triển bền vững của Hà Nội. Việc kiểm soát ngập úng và phục hồi các dòng sông ở Hà Nội sẽ góp phần tăng cường khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu (BĐKH).

Thiết bị tách dầu mỡ - Giải pháp hiệu quả bảo vệ hệ thống thoát nước đô thị

Thiết bị tách dầu mỡ - Giải pháp hiệu quả bảo vệ hệ thống thoát nước đô thị

Xuất phát từ chính yêu cầu thực tiễn, Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội đã phát triển công nghệ thiết bị tách dầu mỡ kiểm soát ô nhiễm từ đầu nguồn, mở ra hướng tiếp cận hiệu quả, bền vững cho quản lý hệ thống thoát nước đô thị.

Chuyển đổi số: Hành trình “đánh thức” dữ liệu tại Cấp nước nông thôn Nam Định

Chuyển đổi số: Hành trình “đánh thức” dữ liệu tại Cấp nước nông thôn Nam Định

Trong bối cảnh người dân nông thôn vẫn quen với giao dịch thủ công, việc thay đổi thói quen của hàng vạn khách hàng là thách thức không nhỏ. Tuy nhiên, chỉ sau 90 ngày, Công ty Cổ phần Cấp nước nông thôn Nam Định đã hoàn thành hơn 168.000 hợp đồng điện tử, tạo dấu ấn trong hành trình chuyển đổi số.

Công nghệ mới mở thêm lựa chọn cho đầu tư và vận hành ngành Nước

Công nghệ mới mở thêm lựa chọn cho đầu tư và vận hành ngành Nước

Từ bản sao kỹ thuật số, cải tạo bể lắng, vật liệu PVC-O đến thiết bị truyền dữ liệu gắn trên đồng hồ cơ được giới thiệu tại hội thảo đều hướng tới nâng cao hiệu quả vận hành. Tuy nhiên, để các giải pháp đi vào thực tế, cần giải quyết đồng thời bài toán dữ liệu, chi phí đầu tư, tiêu chuẩn kỹ thuật, cơ sở pháp lý.

Công nghệ khử mặn nước và ứng dụng

Công nghệ khử mặn nước và ứng dụng

LTS: Trong bối cảnh nguồn nước ngọt ngày càng khan hiếm do biến đổi khí hậu và gia tăng nhu cầu sử dụng, công nghệ khử mặn đang trở thành giải pháp quan trọng bảo đảm an ninh nguồn nước. Bài viết giới thiệu các công nghệ khử mặn phổ biến, xu hướng phát triển và tiềm năng ứng dụng trong cấp nước sinh hoạt, sản xuất tại Việt Nam.

Từ những sáng kiến nhỏ đến lời giải cho bài toán lớn của ngành Nước

Từ những sáng kiến nhỏ đến lời giải cho bài toán lớn của ngành Nước

Chuyển đổi số, tối ưu vận hành, phát triển xanh và nâng cao chất lượng dịch vụ đang là những bài toán lớn đặt ra cho ngành Nước của Việt Nam. Thông qua Giải thưởng Cán bộ trẻ ngành Nước Việt Nam năm 2026, nhiều sáng kiến xuất phát từ thực tiễn cho thấy vai trò ngày càng nổi bật của đội ngũ cán bộ trẻ.

Quản lý thoát nước an toàn tại các đô thị Việt Nam thích ứng với biến đổi khí hậu

Quản lý thoát nước an toàn tại các đô thị Việt Nam thích ứng với biến đổi khí hậu

Hiện nay, chúng ta chưa có khái niệm thống nhất về "quản lý thoát nước an toàn", dẫn đến thiếu một khung quản lý tích hợp làm cơ sở cho xây dựng tiêu chuẩn, quy chuẩn và tổ chức thực hiện. Vì vậy, nghiên cứu này nhằm hệ thống hóa cơ sở lý luận, đề xuất về quản lý thoát nước an toàn phù hợp với điều kiện Việt Nam

Phòng thử nghiệm SAWACO đạt Chứng nhận thử nghiệm thành thạo quốc tế về phân tích chất lượng nước

Phòng thử nghiệm SAWACO đạt Chứng nhận thử nghiệm thành thạo quốc tế về phân tích chất lượng nước

Phòng thử nghiệm - Phòng Quản lý chất lượng nước thuộc Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (SAWACO) vừa được cấp Chứng nhận thử nghiệm thành thạo quốc tế sau khi đạt kết quả đánh giá “Satisfied” tại Chương trình thử nghiệm thành thạo liên phòng quốc tế 2025.

SAWACO được vinh danh tại Vietnam I4 Impact Awards 2026 với hệ sinh thái công nghệ thông minh ngành nước

SAWACO được vinh danh tại Vietnam I4 Impact Awards 2026 với hệ sinh thái công nghệ thông minh ngành nước

Tại Lễ biểu dương “Thành tựu tác động vì Việt Nam số – Vietnam I4 Impact Awards 2026” diễn ra ngày 30/5/2026 tại Hà Nội, Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn TNHH MTV (SAWACO) là một trong 97 đơn vị tiêu biểu trên cả nước được vinh danh.

Top