Su Yönetiminde Yapay Zeka

Dünya nüfusu 100 yıl öncesine göre 4 kat artmış ve su yönetimleri, özellikle kentlerde toplanan bu nüfusa, sürdürülebilir bir şekilde içme ve kullanma suyu sağlamakta zorlanmaya başlamıştır.

Buna ek olarak, su tesisleri ve atık su arıtma tesisleri eski sistemlerle faaliyet göstermekte ve artan ihtiyaçlara cevap vermekte zorlanmaktadır. Sadece insan iş gücüne bağlı işletme anlayışı ,izleme sistemlerinin ve analiz yapacak araçların eksikliği nedeniyle bu işletmelerde verimliliğin artmasına ve su maliyetlerinin düşürülmesine imkan tanımamaktadır.

Su yönetiminde yapay zeka (YZ) kullanımı, hem kaynakların etkin kullanımını sağlamak hem de su krizlerini önlemek için büyük potansiyel taşır. Bu nedenle su yönetiminde yapay zeka kullanımı bilinçli bir şekilde yaygınlaştırılmalıdır. Bunun teknik, teknolojik altyapısı hazırlanırken yapay zeka algoritmalarının tanınması ve sonuçlarının analizi konusunda eğitilmiş personelin de yetiştirilmesi önem taşımaktadır. Tabi bu konudaki ilerleme için  sağlıklı sürekli, standart  veri ihtiyacı ortaya çıkmaktadır. Bu veri toplanması işi de zaman bağlı olduğundan buna bir an önce başlanmalıdır. Ayrıca eldeki veriler incelenmeli ve kullanılabilecek şekilde işlenmelidir.

Yapay zekadan elde edilen ve edilmesi planlanan faydaların yanı sıra güvenilir ve sorumlu YZ sistemlerinin geliştirilmesi, yapay zeka’dan elde edilen sonuçların en faydalı bir şekilde yorumlanması gibi hususlar yapay zeka  sektöründe öne çıkan hususlardır.

Otomasyon sistemlerinde kullanılan algoritmaların birçok önyargıya açık olduğu gözlenmiştir. Bu nedenle YZ sistemlerinin kullanılmasında güvenilir, açıklanabilir ve şeffaf uygulamalar hayati önem arz etmektedir. Türkiye, YZ stratejisi yayımlayan öncü ülkeler arasında yer almakta ve bu strateji ile koordineli eylemleri hayata geçirmektedir(1).

Yapay Zeka’da Veri’nin Önemi

YZ sistemlerinin başarısı büyük ölçüde kullanılan verilerin kalitesine bağlıdır. Kullanılan verilerin doğru, güncel ve problem çözümünü kapsayan veri kümelerinden elde edilmesi büyük önem taşımaktadır. YZ uygulamaları, eğitim verilerindeki eksiklikler veya önyargılar ve yanlılıklar nedeniyle yanlış sonuçlar üretebilmektedir.

Önlem olarak, veri kaynaklarının dikkatli bir şekilde seçilmesi, sürekli güncellenmesi ve veri temizleme süreçlerinin titizlikle yürütülmesi gerekmektedir. Bu nedenle yapay zeka konusunda doğru ve faydalı sonuçlar elde edebilmek için sağlıklı, güvenilir, sürekli veri tabanı oluşturmak, doğru veri kümelerini seçmek gibi hususlara dikkat etmek gerekecektir.

Ayrıca YZ sistemleri, sürekli öğrenen ve çevresel değişimlere adapte olan sistemlerden oluştuğu için, sistemin beklenmedik şekillerde gelişmesine ve kontrolün zorlaşması sorunu ile karşılaşılabilir. Önlem olarak sistemden beklenenden farklı davranışlar sergilemesinin önüne geçmek için, veri, model ve çıktılar dahil olmak üzere YZ yaşam döngüsünün sürekli takip edilerek daha sık bakım yapılması gerekmektedir(1).

Su Yönetiminde Yapay Zeka

YZ, özellikle son yıllardaki hızlı yükselişiyle hemen hemen tüm sektörleri derinden etkilemektedir. Gelişmiş algoritmalar ve büyük veri analizleri sayesinde, işletmelerin verimliliğini artırmaktan, üretim süreçlerini optimize etmeye kadar geniş bir yelpazede kullanılmaya başlanmıştır. Su yönetimi alanı da yapay zekanın etkili bir şekilde kullanılabileceği alanlardan biridir.

YZ’nin su yönetimi alanında sağlayacağı  faydaları şu şekilde özetlenebilir:

Su yönetiminde yapay zeka kullanımı ile; daha doğru verilerle etkin yönetim ve erken uyarı sistemlerinin geliştirilmesi, daha iyi altyapı planlaması ve su temini sorunlarının  önlenmesi, su kayıplarının azaltılması ve maliyet tasarrufu sağlanması , daha temiz su kaynakları ve sürdürülebilir su yönetimi, ,krizlerin etkilerinin azaltılması ve hızlı müdahale ve bireylerin su tasarrufu ve bilinçli tüketim davranışlarının artırılması gibi faydalar elde edilebilmektedir.

YZ, sensörlerden ve IoT cihazlarından alınan verileri analiz ederek su kalitesi, debi, sıcaklık ve diğer parametreleri gerçek zamanlı izler.YZ tabanlı modeller, havzalardaki su hareketlerini, yeraltı su seviyelerini ve yenilenme süreçlerini tahmin edebilir.

Planlama ve Talep tahmini

YZ, meteorolojik verileri analiz ederek yağış miktarlarını, kuraklık veya sel risklerini tahmin eder. Geçmişte kullanım miktarı verileri ve nüfus artışı gibi değişkenler üzerinden su talebini tahmin eder.

Kayıp Kaçak Tespiti ve Su Dağıtım Sistemlerinin Optimizasyonu

YZ, su şebekelerinde oluşan sızıntıları ve kaçakları belirlemek için anormallik algılama algoritmalarını kullanır.Su pompalarının ve arıtma tesislerinin enerji verimliliği için optimizasyonu yapılır.

Verimli  Arıtma ve Yeniden Kullanım

YZ, kimyasal dozajlama, filtrasyon ve diğer arıtma süreçlerini optimize eder.Arıtılmış atık suyun yeniden kullanımı için süreçlerin yönetimi sağlanır.

 Risk ve Kriz Yönetimi için  Karar Destek Sistemleri

Yapay zeka sel, kuraklık gibi doğal afetler için hızlı müdahale sistemleri geliştirilebilir. YZ, farklı senaryoları simüle ederek yöneticilere en etkili kararları almayı önerir.

Yapay Zeka Uygulamaları

Yapay zeka uygulamalarından olumlu gelişme çıktıları sağlamak için YZ kullanımına ilişkin kapasite ve altyapı geliştirme politikaları bütüncül olarak ele alınmalıdır.

Bu alanda kapasite geliştirme politikaları, Su ile ilgili tüm paydaşların YZ ile ilgili beceri gelişimini yapay zeka ve Bilgi ve İletişim Teknolojisi (BİT) ihtiyaçlarını enerji, veri üretimi ve depolama konularındaki temel gereksinimlerini karşılamalıdır.

Su sektöründeki politikalar, yapay zeka öncülüğünde sudaki yeniliklere eşlik edecek nitelikli işgücü sağlamaya yönelik eğitim ve adaptasyon çalışmaları yaparken, yatırımları artırarak mevcut işgücünün boşa çıkmasını azaltmayı sağlayacak politikalar da uygulamalıdır.

Yapay Zeka Güvenlik Tehditleri

Yapay Zeka ve Makinenin Öğrenimi konusunda büyük beklentiler var Ancak bu yolun bizi nereye götüreceği konusunda tartışmalar da sürüyor. Bu nedenle  bu konuda  güvenlik ve güvenilirliğin tartışmanın ön saflarında kalması gereken konular olduğunu düşünüyorum. Çünkü dijital araçlara ve otomasyona daha büyük bir bağımlılık da güvenlik ihlali veya sistem arızasının olumsuz sonuçlarını da büyütecek ve  artıracaktır. Örneğin yapay zekadan elde edilen ve edilmesi planlanan faydaların yanı sıra “güvenilir ve sorumlu YZ sistemleri” geliştirilmesi gerekliliğini ortaya koyan olumsuz durumlar da gözlemlenmektedir. Bazı uygulamalarda  Otomasyon sistemlerinde kullanılan algoritmaların birçok önyargıya açık olduğu gözlenmiştir(1). Bu nedenle YZ sistemlerinin kullanılmasında güvenilir, açıklanabilir ve şeffaf uygulamalar hayati önem arz etmektedir.

AB, YZ kaynaklı riskli durumları önlemek adına YZ Yasası’nı yayımladı ve 1 Ağustos 2024 tarihi itibariyle yürürlüğe koydu. AB sınırları içerisinde kullanılan YZ sistemlerinin yasada belirtilen çerçeve içerisinde kalmasını sağlayarak AB vatandaşlarının olası YZ tehlikelerinden korunmasını hedeflemektedir. Küresel firmalar, örneğin akıllı telefon üreticileri, yeni modellerindeki YZ özelliklerinin bazılarını, “düzenleyici belirsizlikler” argümanıyla AB sınırları içerisinde aktifleştirmemeyi tercih ettiler.

Ülkemizde YZ teknolojileri konusundaki çalışmaları koordine etmek adına UYZS yayımlandı. Stratejide belirlenen hedeflere ulaşmak için Eylem Planı güncellenerek 2024-2025 yıllarını kapsayacak şekilde yenilendi. Eylem Planı incelendiğinde kamu tarafında yapılacak çalışmalar ve elde edilmesi öngörülen faydalar görülmektedir. Ayrıca eylemler arasında YZ projelerinin risk temelli yönetimi ve “Güvenilir YZ Damgası” ile sertifikalandırılması da bulunmaktadır.

Teknolojinin tüm sorunlarımız çözemediğini biliyoruz. Ancak yine de teknolojik gelişmelerin bize sunduğu dijital çözümlere ihtiyacımız var Örneğin hızla gelişen kuantum bilgisayarları ile çok fazla verinin kısa sürede analiz edilmesi sonucu, makine öğrenmesi ve yapay zeka unsurları çok daha akıllı ve hızlı çalışan bir nitelik kazanacaktır.

Teknolojik gelişmeler suyun dijital yolculuğunun ivme kazanacağını ortaya koymaktadır. Teknolojik ilerlemeler su sorunlarının tüm insanlığın yararına çözülmesine ve daha sürdürülebilir bir dünya yaratılmasına yardımcı olabilirler. Ülkemizde de  bazı büyükşehir belediyelerimizin bu dijital yolculuk için başlangıç adımları attıklarını gördük. Bu çalışmaların toplumsal çıkarları ve ülke çıkarlarımızı önceleyen bir anlayışla sürdürülmesi önem taşımaktadır. Ayrıca  ve bu hızlı değişimin yönetimine her alanda hazırlık yapmamız da gereklidir. Bunun öncelikli adımları bu alanda yerli yazılımların geliştirilmesi ve bu sürece kurumlarımızda dijital dönüşüm teknik altyapısı ve insan kaynakları konularında hazırlanmasıdır.

Yapay zeka, su yönetiminde daha verimli, çevre dostu ve sürdürülebilir çözümler sunma kapasitesine sahiptir. Ancak, teknolojinin etkin kullanımı için altyapı yatırımları, veri paylaşımı ve disiplinler arası iş birliği  ve bu konuda eğitim programları gereklidir. Bu nedenle yapay zeka kullanımı öncesinde teknik altyapı ,büyük veri tabanı oluşturma kadar personel eğitimine de öncelik verilmesi gereklidir.

Su Yönetiminde ön hazırlıkların yapılarak yapay zeka’da en etkin şekilde faydalanılmasına yönelik çalışmalar  su kaynaklarının korunmasına ve su krizlerinin yönetilmesine büyük katkı sağlayacaktır.

Kaynak: SANAYİ HABER AJANSI