Liên hệ quảng cáo: +84 (0) 377 089 696 (Ms. Chung Anh)
Email: quangcao@tapchinuoc.vn

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

Ký kết MOU hợp tác giữa Công ty CP Cấp nước Hải Phòng và Cục Cấp Thoát nước thành phố Kitakyushu

Ký kết MOU hợp tác giữa Công ty CP Cấp nước Hải Phòng và Cục Cấp Thoát nước thành phố Kitakyushu

Sáng 20/5/2024, Công ty CP Cấp nước Hải Phòng và Cục Cấp Thoát nước thành phố Kitakyushu (Nhật Bản) đã thống nhất ký kết Biên bản ghi nhớ hợp tác, hỗ trợ kỹ thuật toàn diện nhằm nâng cao năng lực quản lý cấp nước cho thành phố Hải Phòng.

Các nhà khoa học Trung Quốc tạo ra "pin nước" có thể chứa nhiều năng lượng hơn pin lithium

Các nhà khoa học Trung Quốc tạo ra "pin nước" có thể chứa nhiều năng lượng hơn pin lithium

Các nhà khoa học Trung Quốc cho biết đã phát triển một loại "pin nước" có mật độ năng lượng mạnh hơn và không dễ cháy như pin lithium hiện nay.

Tìm ra nguyên do khiến Sao Kim trở nên "khô cằn"

Tìm ra nguyên do khiến Sao Kim trở nên "khô cằn"

Kết quả nghiên cứu mới đây về sự mất tích bí ẩn của nước trên Sao Kim đã mở ra kỳ vọng trong công cuộc tìm kiếm sự sống bên ngoài Trái Đất ở những hành tinh trong Hệ Mặt Trời.

Phát triển ứng dụng quản lý mạng lưới cấp nước dựa trên Bộ công cụ EPANET Toolkit và môi trường lập trình MATLAB

Phát triển ứng dụng quản lý mạng lưới cấp nước dựa trên Bộ công cụ EPANET Toolkit và môi trường lập trình MATLAB

Sự tích hợp của Bộ công cụ EPANET và MATLAB mở ra khả năng can thiệp vào mã nguồn của phần mềm tính toán thủy lực, cung cấp nền tảng cho việc phát triển các ứng dụng đa dạng.

Tái sử dụng nước thải trong phát triển bền vững thích ứng với Biến đổi khí hậu

Tái sử dụng nước thải trong phát triển bền vững thích ứng với Biến đổi khí hậu

Dân số tăng nhanh cùng quá trình đô thị hóa và sự phát triển của các ngành kinh tế đã khiến nhu cầu dùng nước ngày càng cao, nguồn nước sẽ ngày càng khan hiếm. Do đó, phương án tái sử dụng nước thải gián tiếp được đề xuất áp dụng nhằm đảm bảo chất lượng nước cấp và giảm thiểu chi phí đầu tư, vận hành.

Lãnh đạo Hội Cấp Thoát nước Việt Nam tiếp đón Cục Cấp Thoát nước Thành phố Kitakyushu (Nhật Bản)

Lãnh đạo Hội Cấp Thoát nước Việt Nam tiếp đón Cục Cấp Thoát nước Thành phố Kitakyushu (Nhật Bản)

Ngày 25/4/2024, lãnh đạo Hội Cấp Thoát nước Việt Nam (VWSA) đã có cuộc gặp gỡ và trao đổi với đại diện Cục Cấp Thoát nước thành phố Kitakyushu (Nhật Bản). Tại đây, hai bên bày tỏ sự mong muốn mở rộng hợp tác và phát triển công nghệ xử lý nước U-BCF của Nhật Bản tại Việt Nam

Quốc tế 27/04/2024
Nâng cao hiệu quả xử lý nước với những ứng dụng đặc biệt của Chlorine

Nâng cao hiệu quả xử lý nước với những ứng dụng đặc biệt của Chlorine

Chất khử trùng Chlorine trong nuôi trồng thủy sản có vai trò quan trọng trong việc duy trì môi trường nước sạch và an toàn cho tôm, cá. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ và tuân thủ các quy tắc an toàn giúp tối ưu hóa việc sử dụng hóa chất này, giảm thiểu rủi ro và đảm bảo sự an toàn cho người sử dụng.

Doanh nghiệp 19/04/2024
Nền tảng quản trị và điều hành doanh nghiệp 4.0 tại HueWACO vinh dự đạt Giải thưởng Sao Khuê 2024

Nền tảng quản trị và điều hành doanh nghiệp 4.0 tại HueWACO vinh dự đạt Giải thưởng Sao Khuê 2024

Giải pháp “Nền tảng Quản trị và điều hành Doanh nghiệp 4.0” của Công ty Cổ phần Cấp nước Thừa Thiên Huế (HueWACO) đã vinh dự đạt giải Sao Khuê 2024.

Doanh nghiệp 14/04/2024
Các nước phát triển hệ thống thoát nước, chống ngập như thế nào?

Các nước phát triển hệ thống thoát nước, chống ngập như thế nào?

Các quốc gia trên thế giới từ lâu đã chú trọng việc xây dựng và phát triển hệ thống thoát nước, chống ngập nhằm hạn chế thấp nhất những tác động của mưa lớn, lũ lụt đối với đời sống người dân.

Top