Интервью с Эрикой Кимеи: Использование ML для изучения выбросов парниковых газов из домашнего скота

Эрика Кимей

Выбросы парниковых газов являются ключевым фактором изменения климата. Работа Эрики Кимей сосредоточена на изучении выбросов газа из сельского хозяйства, в частности, губчатого скота. Мы спросили Эрику о ее работе и ее опыте на семинаре по ИИ в Африке в Deep Learning Indaba, где ее исследование получило награду.

Расскажите нам немного о себе – где вы работаете и в чем сосредоточены на вашем исследовании?

Я-Эрика Кимей, кандидат доктора философии в Африканском институте науки и техники Нельсона Манделы в Танзании (NMIIST), и помощник преподавателя в Национальном институте транспорта. Мое исследование фокусируется на использовании машинного обучения и технологии дистанционного зондирования для мониторинга и прогнозирования выбросов парниковых газов от гуманитарного скота. Эта работа направлена ​​на то, чтобы внести свой вклад в устойчивую сельскохозяйственную практику путем обеспечения лучшего управления выбросами и устранения климатического воздействия животноводства.

На семинаре Africlimate AI в Deep Learning Indaba вы получили приз за свою работу «Модель машинного обучения временных рядов для мониторинга и прогнозирования выбросов парниковых газов от гуманитарного скота». Не могли бы вы рассказать нам о проблеме, которую вы исследовали, и почему это такая интересная область для обучения?

В моем исследовании рассматривается значительный вклад скота, особенно жвачки, в выбросы парниковых газов посредством энтеровой ферментации и управления навозом. Эти выбросы, которые включают метан, оксид азота и диоксид углерода, оказывают критическое влияние на изменение климата. Эта область убедительна, потому что она объединяет сельское хозяйство, экологическую науку и передовую аналитику данных для решения реальной проблемы, которая влияет как на стабильность климата, так и продовольственную безопасность. Благодаря своей работе я стремлюсь предоставить действенную информацию о смягчении выбросов способами, которые являются как устойчивыми, так и технологически возможными для фермеров.

Ощущение оборудования, используемого Эрикой в ​​ее исследованиях.

Не могли бы вы рассказать о методологии, которую вы использовали в этой работе, и наметить основные результаты?

Чтобы контролировать и прогнозировать выбросы, мы собрали более 59 000 точек данных из исследовательского института животноводства Танзании в MBEYA, захватив данные временных рядов на метановом диоксиде, оксиде азота, температуре и влажности с использованием наземных датчиков. Затем данные были предварительно обработаны и агрегированы, чтобы уменьшить шум. Мы разработали модели с использованием архитектур LSTM, Bilstm и GRU, оцениваемых на основе метрик, таких как средняя квадратная ошибка, средняя абсолютная ошибка, RMSE и R². Каждая модель работала по -разному в газах, при этом модель GRU, превосходная в прогнозировании метана, в то время как модель LSTM показала силу при прогнозировании углекислого газа и оксида азота. Эти результаты являются многообещающими для реализации стратегий мониторинга и вмешательства в реальном времени.

У вас есть планы на дальнейшие исследования по этой теме?

Да, я планирую уточнить модель, включив дополнительные параметры, такие как состав диеты, генетика скота и передовые методы инженерии функций. Инженерная инженерия будет включать в себя добавление терминов взаимодействия между температурой и влажностью, функциями задержки, средними значениями проката и индикаторами дня, повышающими точность модели. Другой захватывающий проспект-развертывание модели с помощью мобильных и веб-приложений, что позволяет мониторинг в реальном времени и предупреждениям о выбросах для фермеров. Я также надеюсь расширить свои исследования, чтобы охватить различные методы сельского хозяйства и региональные вариации, стремясь создать надежный, адаптируемый инструмент для устойчивого управления скотом в разных контекстах.

Как ваш опыт посещения глубокого обучения Индабе и, в частности, на семинаре по ИИ в Африке?

Посещение глубокого обучения Индабе, особенно семинар по ИИ в Африке, было вдохновляющим опытом. Это предоставило уникальную платформу для поделиться моей работой и взаимодействовать с другими исследователями, сосредоточенными на использовании ИИ для решения климатических проблем. Семинар подчеркнул потенциал для коллективных действий против изменения климата и усилил идею, что «вместе мы все можем действовать в отношении изменения климата». Победившая приз за мои исследования была унизительным и мотивирующим опытом, и общение с единомышленниками, которые увлечены этим делом, было невероятно мотивирующим.

Наконец, не могли бы вы рассказать нам интересный (не связанный с авиабилетом) факт о вас?

Я также интегрирую передовые технологии, такие как Internet of Things (IoT) и дистанционное зондирование, чтобы решить реальные проблемы, дизайн веб-сайта и разработку.

О Эрике

Эрика Кимей-кандидат в докторскую степень в африканском институте науки и техники Нельсона Манделы в Танзании (NM-AIST). Она имеет степень магистра в области информации и инженерии по коммуникации и специализации в области развития и управления системами информационных технологий в NMIIST, а также степень бакалавра в области информационных технологий в Мемориальном университетском колледже Стефано Моши (SMMUCO). В дополнение к учебе, она работает помощником преподавателя в Национальном институте транспорта.

Исследовательские интересы Эрики включают искусственный интеллект, машинное обучение, информационные системы, мобильные приложения и Интернет вещей, с акцентом на использование этих технологий для решения социальных и промышленных проблем. Ее текущее исследование PhD направлено на использование машинного обучения и технологии удаленного зондирования для обнаружения, количественной оценки и прогнозирования выбросов парниковых газов от животноводства. Она была награждена частичной стипендией для 2022/2023 и 2023/2024 учебных годов из AI4D (искусственный интеллект для развития) англоязычный междисциплинарный лабораторий Африки. программа

В 2024 году Эрика получила приз на семинаре по ИИ в Африке, в составе глубокого обучения Индабе, за свою работу под названием « «Модель машинного обучения временных рядов для мониторинга и прогнозирования выбросов парниковых газов от гуманитарного скота». Это достижение подчеркивает ее приверженность борьбе с изменением климата посредством инновационных технологических решений.

Теги: Africlimate AI


Люси Смит – старший управляющий редактор Aihub.

Source link

Scroll to Top