AI upptäcker förorenat dricksvatten

2021-09-29 Slussen Building Services

https://slussen.azureedge.net/image/353/vatten_2.jpg

Rent vatten för alla. Det är ett av FN:s 17 globala hållbarhetsmål i Agenda 2030. Att testa och analysera vatten är dock ett omfattande och tidskrävande jobb. Ett tvärvetenskapligt forskningsprojekt vid Örebro universitet har nu visat att artificiell intelligens kan göra processen snabbare och mer exakt.

Förorenat vatten är ett stort problem i världen. Enligt Unicef saknar över två miljarder människor tillgång till rent dricksvatten. För att kunna uppnå FN:s globala hållbarhetsmål om rent vatten för alla, är en viktig fråga hur man på det mest effektiva och tillförlitliga sättet testar vattenkvaliteten.

Professor Jana Jass vid Örebro universitet kom på idén att det kanske går att kombinera biologi och artificiell intelligens för att hitta en lösning. Det blev upprinnelsen till forskningsprojektet Biolearning, som nu pågått under tre år.

– Idén var att se om AI kan hitta biomarkörer som visar om vattnet är förorenat och utifrån dem analysera och utvärdera om det är drickbart eller inte, säger Jana Jass, projektansvarig och professor inom biologi vid Institutionen för naturvetenskap och teknik, och fortsätter:

– Med traditionella tester är det svårt att bedöma toxiciteten hos föroreningar i exempelvis låga koncentrationer. Genom att använda AI och biomarkörer för föroreningar, kan vi få tillförlitliga värden även för små doser, vilket kan förbättra arbetet med toxikologiska tester.

Jagadish Mangu valde att utgå från arsenik i olika koncentrationsnivåer, från 0,1 till 100 mikrogram per liter. Testerna genomfördes på maskar som sedan undersöktes för att se vilka förändringar i genuttryck som arseniken hade orsakat.

Använde explainable AI för att rangordna gendata

När den datan hade samlats ihop var det dags för Martin Längkvist, AI-forskare vid Institutionen för naturvetenskap och teknik, att hjälpa till. För att analysera datan använde han sig av två AI-modeller; dels maskininlärning, dels så kallad ”explainable AI”.

– Från början visste vi inte om det skulle fungera. AI kräver stora datamängder och inom biologi är det svårt att få fram, så vi var tvungna att hantera mindre mängder med data – men det gick att lösa. Genom att använda explainable AI kunde vi rangordna datan efter olika klasser för att se om det finns en specifik gen som reagerar på en förorening och en annan gen som reagerar då det inte finns någon förorening.

https://slussen.azureedge.net/image/353/oru.jpg
Bild från ett stereomikroskåp som visar olika stadier av utveckling hos de maskar som använts i forskningsprojektet..

Experimentet lyckades. Jagadish Mangu och Martin Längkvist upptäckte att AI:n kunde berätta hur mycket arsenik som fanns i vattnet och även peka ut vilka gener som är viktiga att hålla koll på när man vill ta reda på nivåer av föroreningar.

– En annan intressant sak var generna som styr immunförsvaret. Höga koncentrationer av arsenik sägs kunna försämra immunförsvaret och vi kunde se att flera gener korrelerade med immunförsvaret när man utsätts för arsenik, säger Jagadish Mangu.

– Det är vanligt att det blir små variationer i datan när olika personer har hanterat proven. Här såg vi att AI:n utifrån de variationerna till och med kunde upptäcka vem som hanterat provet – det var också en intressant upptäckt, säger Martin Längkvist.

I förlängningen skulle forskningsprojektets resultat kunna innebära att AI används för att snabbare genomföra storskaliga analyser av vattenkvalitet.

”Vill se om AI:n även kan avgöra blandningar av olika föroreningar”

Det finns dock mer att forska kring för Jana och hennes team, och Biolearning fortsätter till hösten 2022.

– Nu har vi testat med en metall, arsenik, med det är även vanligt med organiska föroreningar i vatten. Så jag vill bredda experimentet och se om AI:n även kan analysera och avgöra blandningar av olika sorters föroreningar, säger Jagadish Mangu.

– Från mitt perspektiv vore det intressant att veta om en AI-modell som tränats på en typ av förorening går att använda även på en annan förorening som den inte tränats på. Jag tror också att AI:n skulle kunna användas som ett hjälpmedel för att skräddarsy framtida experiment, säger Martin Längkvist.

Källa: Örebro universitet

 


 Dela     Tillbaka  

Uppdaterad metodbeskrivning för radonmätning

2026-10-06

Den 1 oktober 2026 började Strålsäkerhetsmyndighetens reviderade metodbeskrivning för mätning av radon i bostäder att tillämpas.


Allmän Brand & säkerhet Utbildning & FoU

Underlag till nationell byggnadsrenoveringsplan presenterat

2026-10-05

Boverket har lämnat underlag till den slutliga nationella byggnadsrenoveringsplanen och förslag till färdplan för införande av gränsvärden för byggnaders klimatpåverkan.


Allmän Energieffektivisering Utbildning & FoU Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

Nytt kompetenscentrum för el och energi till Malmö

2026-10-02

Malmö stad har köpt en fastighet för ett nytt kompetenscentrum inom el och energi.


Allmän Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Snart dags för ny turné med ExpoStyr

2026-10-02

ExpoStyr laddar för att ge sig ut på turné igen. Den här gången är det Malmö, Växjö och Jönköping som står på tur 20-22 oktober.


Ventilation Värme Kyla Sanitet (Fastighets VA) El Automation/Styr- och Regler

Vattenbristen förändrade skåningarnas vanor

2026-10-02

Vattenbristen i Skåne har fått många att tänka om kring sin vattenanvändning. En ny undersökning visar att 77 procent av de tillfrågade har förändrat sina vattenvanor, och av dem planerar 8 av 10 att fortsätta spara vatten även framöver.


Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

Energimyndigheten föreslår stärkt fjärr- och kraftvärme

2026-10-01

Sverige står inför en omfattande elektrifiering samtidigt som kraven på leveranssäkerhet och beredskap ökar. I två regeringsuppdrag har Energimyndigheten analyserat fjärr- och kraftvärmens betydelse för energisystemet och hur sektorn kan stärkas.


Värme El Brand & säkerhet Utbildning & FoU Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

Heldag med geoenergi i fokus

2026-10-01

Slussen.biz fanns på plats när Svenskt Geoenergicentrum arrangerade trettonde upplagan av Geoenergidagen i Stockholm.


Värme Kyla Energieffektivisering Geoenergi

Installationsmarknaden fortsätter att växa

2026-10-01

Installationsmarknaden fortsätter att växa. Installatörsföretagens nya prognos visar en ökning på 3 procent både 2026 och 2027. Men bakom den stabila totalprognosen finns stora skillnader.


Ventilation Värme Kyla Sanitet (Fastighets VA) El Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Uppdaterat stöd för dricksvattenförsörjning

2026-09-28

Livsmedelsverket har uppdaterat sitt stöd för klimatanpassning kopplat till dricksvattenförsörjning.


Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Full fart i filterfabriken

2026-09-25

Slussen.biz hängde med när EMTF arrangerade studiebesök hos Skandinaviens äldsta filtertillverkare Ultramare och deras fabrik i Trollhättan.


Ventilation