Prognozy pogody oraz prognozy środowiskowe szyte na miarę

"Dane meteorologiczne są w Europie generowane w dużych ilościach, są także w dużym stopniu dostępne w Inernecie. W powyższym sensie informacje są łatwo dostępne", tłumaczy profesor Leo Wanner, pracownik Katalońskiego Instytutu ds. Badań oraz Zaawansowanych Studiów ('Katalan Institute of Research and Advanced Studies'), a także członek Grupy ds. Przetwarzania Języka Naturalnego ('Natural Language Processing Group') na Uniwersytecie Pompeu Fabry w Barcelonie (Hiszpania).

"Niestety kwestia jakości danych dostarczanych użytkownikom nie została dotychczas odpowiednio rozwiązana", dodaj profesor Wanner. "Jeżeli prognozowana temperatura w Barcelonie następnego dnia ma wynieść według jednej strony internetowej 30 oC, według drugiej 28 oC, natomiast według trzeciej 32 oC, to co najmniej dwie z powyższych trzech prognoz są błędne".

Jednak niewystarczająca dokładność informacji meteorologicznych publikowanych w Internecie to tylko jeden z wielu problemów. Przed jeszcze większym wyzwaniem stoją osoby poszukujące danych innych niż pogodowe, np. informacji na temat pyłów atmosferycznych, emisji chemikaliów oraz dwutlenku węgla, czy też stężenia różnego rodzaju pyłków wywołujących uczulenia.

"Informacje środowiskowe są trudno dostępne. Przedstawiciele organów publicznych zwykle mają dostęp do powyższych danych, zgodnie ze stosownymi regulacjami prawnymi, jednak przedsiębiorstwa i obywatele często mają trudności ze znalezieniem odpowiednich informacji dotyczących obszaru, który ich interesuje", twierdzi prof. Wanner.

Innymi słowy, większość usług sieciowych funkcjonuje w myśl zasady "te same dane dla wszystkich", oferując wszystkie informacje każdemu użytkownikowi, nie dostosowując sposobu prezentacji danych do potrzeb poszczególnych osób. Natomiast niektóre z usług udostępniają wyłącznie informacje przydatne jedynie dla typowych użytkowników, którymi prawie zawsze są osoby zdrowe. W pierwszym z powyższych przypadków zakłada się, że użytkownik będzie potrafił i chciał przeszukać wszystkie dostępne informacje, a następnie zdecydować które dane go interesują, natomiast w drugim przypadku użytkownicy poszukujący konkretnych danych często mają trudności wynikające z ich niedostępności.

Powyższemu wyzwaniu stawiają czoła członkowie konsorcjum złożonego z uniwersytetów oraz instytutów badawczych z pięciu krajów UE, których prace zostały wparte przez Komisję Europejską kwotą 2,8 milionów euro. Uczestnicy projektu, którego koordynatorem jest prof. Wanner, opracowali najbardziej zaawansowany w Europie, inteligentny i personalizowany system informacji środowiskowej i meteorologicznej, którego celem jest sprostanie potrzebom obywateli, przedsiębiorstw oraz organów publicznych.

Powyższy system sieciowy, stworzony w ciągu trzech lat w ramach projektu o nazwie "Personalizowane konfigurowanie usług środowiskowych oraz orkiestracja ich dostarczania" ('Personalised environmental service configuration and delivery orchestration' - PESCADO), zaprojektowano pod kątem dostarczania informacji, które będą przydatne dla każdego użytkownika, z uwzględnieniem od jego profilu, preferencji oraz lokalizacji.

Przydatne dane dostępne za naciśnięciem przycisku myszy

"Platforma PESCADO komunikuje się z użytkownikami w celu pełnego zrozumienia ich potrzeb oraz odpowiedniego wspierania ich podczas podejmowania decyzji. System przeszukuje najbardziej odpowiednie, internetowe źródła danych środowiskowych i meteorologicznych, charakteryzujące się najwyższą jakością, łącząc dane pochodzące od różnych dostawców. Powyższe dane są następnie interpretowane z uwzględnieniem potrzeb konkretnego użytkownika, a system selekcjonuje informacje, które uzna za istotne. Następnie generowany jest biuletyn graficzno-tekstowy, prezentowany użytkownikowi w wybranym przez niego języku", tłumaczy prof. Wanner.

Można powiedzieć, że platforma PESCADO generuje personalizowane raporty środowiskowo-meteorologiczne za naciśnięciem przycisku myszy. By osiągnąć powyższy cel naukowcy połączyli najnowsze technologie z dziedzin wyszukiwania kontekstowego, kwantyfikacji stopnia nieokreśloności oraz pewności, wydobywania treści z obrazów, wnioskowania rozmytego oraz techniki multimodalnego i wielojęzykowego wytwarzania informacji w obrębie architektury zorientowanej na usługi.

Podstawę systemu PESCADO stanowi baza wiedzy zawierająca wszystkie informacje niezbędne podczas inteligentnego wspierania procesu podejmowania decyzji dotyczących danych środowiskowych, takie jak wiedza na temat środowiska, dane pozyskane z internetowych serwisów środowiskowych oraz profile użytkowników. Poszczególne zadania, takie jak ekstrakcja danych, ocena ich jakości oraz generowanie biuletynu dla użytkowników, realizowane są przez jedną lub przez wiele usług internetowych.

"Realizacja każdego z powyższych zadań wymagała sprostania wielu wyzwaniom", tłumaczy koordynator projektu. "Przykładowo, pozyskiwanie treści z materiałów graficznych, takich jak mapy pogodowe, stanowiło duże wyzwanie. Innym wyzwaniem było opracowanie metryk pozwalających oceniać jakość danych oraz dokonywać ekstrapolacji informacji dotyczących zanieczyszczenia powietrza zarejestrowanych w konkretnej lokalizacji na otaczający ją obszar, z uwzględnieniem morfologii terenu. Kolejną trudność stanowiło wnioskowanie na temat danych środowiskowych oraz potrzeb użytkowników, a także stworzenie szybkiego i dokładnego generatora tekstu, wspierającego wiele języków".

W przypadku danych środowiskowych istnieje także problem zrozumienia.

"Przykładowo, co oznacza informacja o tym, że stężenie ozonu przekroczyło 170 mikrogramów na metr sześcienny? Dla osób cierpiących z powodu problemów zdrowotnych lub alergii, wrażliwych na wysokie stężenia zanieczyszczeń lub pyłków roślinnych, nie jest jasne, w jaki sposób należy interpretować informacje na temat stężeń dostępne w Internecie", zauważa prof. Wanner.

Dzięki intuicyjnemu interfejsowi użytkownika oraz personalizowanym i dostosowanym do lokalizacji informacjom system PESCADO pomaga obywatelom planować codzienne czynności. Co więcej, system ten pomaga przedstawicielom organów publicznych walczyć z zanieczyszczeniami, a przedsiębiorstwom ułatwia spełnienie wymogów ustaw dotyczących środowiska naturalnego.

"Europejskie ustawodawstwo wymaga od władz państw członkowskich oraz od władz regionalnych, by kompleksowo informowały obywateli o stanie środowiska naturalnego na danym obszarze, w zrozumiały sposób. System PESCADO jest narzędziem, które wnosi znaczący wkład na rzecz realizacji powyższego ustawodawstwa", zauważa prof. Wanner.

Prototyp rozwiązania PESCADO obejmuje aktualnie Finlandię i jest dostępny w języku angielskim, fińskim oraz szwedzkim.

Prof. Wanner twierdzi, że ze względu na zainteresowanie, jakie system wzbudził wśród przedstawicieli różnorakich organów publicznych w Europie, uczestnicy projektu zamierzają ubiegać się o dodatkowe środki finansowe, które pozwolą poszerzyć obszar obejmowany obecnie przez system, zwiększyć ilość wersji językowych, a także uwzględnić dodatkowe parametry, takie jak dane na temat jakości wody oraz informacje dotyczące ruchu ulicznego.

Projekt PESCADO uzyskał wsparcie finansowe w ramach Siódmego Programu Ramowego UE (7PR).

Hiperłącza do projektu w serwisie CORDIS:

- 7PR w serwisie CORDIS
- informacje na temat projektu PESCADO w serwisie CORDIS

Hiperłącze do strony internetowej projektu:

- strona internetowa projektu 'Personalised Environmental Service Configuration and Delivery Orchestration'

Hiperłącze do materiałów wideo:

- film na temat projektu PESCADO

Inne hiperłącza:

- strona internetowa Komisji Europejskiej poświęcona agendzie cyfrowej