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  

Ökad hotbild mot Nordens energiinfrastruktur

2026-02-26

En allvarlig hotbild mot energiinfrastrukturen i samtliga nordiska länder utreds, enligt uppgifter till TV4 Nyheterna.


Allmän Brand & säkerhet

Ny Profil på Slussen.biz

2026-02-25

2026-års första Profil är vvs-expert hos en stor branschorganisation, har sålt naturgasabonnenmang i London och spelar bas i ett hårdrocksband.


Allmän Profilen

Kan utvinna vatten ur torr luft

2026-02-23

2025-års Nobelpristagare i kemi, Omar Yaghi, har utvecklat en produkt som kan utvinna vatten ur luft i mycket torra och ökenliknande förhållanden, rapporterar The Guardian.


Vatten & avlopp (yttre VA) Brand & säkerhet Utbildning & FoU

Renat vatten kan ersätta tvättmedel

2026-02-20

I framtiden kan vi slippa använda tvättmedel för att rengöra våra kläder. En ny avhandling har undersökt hur renat vatten kan användas för effektiv tvättning med minimal användning av tensider. Det visar en avhandling från Malmö universitet.


Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Forskning om PFAS i rökgaser ledde till nya upptäckter

2026-02-19

I ett forskningsprojekt har IVL Svenska Miljöinstitutet testat nya metoder för att mäta det miljöfarliga ämnet PFAS i rökgaser från svenska avfallsförbränningsanläggningar.


Allmän Utbildning & FoU

Utsläpp från tunga fordon i fokus för ny forskning

2026-02-19

Nu startar Heavy-WeaRS, ett nytt forskningsprojekt finansierat av Trafikverket, som ska öka kunskapen om så kallade icke-avgasrelaterade utsläpp från tunga fordon genom mätningar under verkliga körförhållanden – ett område med stora kunskapsluckor.


Allmän Utbildning & FoU

Boverkets gd prisutdelare av Stora Inneklimatpriset

2026-02-19

Vi är stolta över att presentera att ingen mindre än Boverkets generaldirektör, Anders Sjelvgren, kommer dela ut den 25:e upplagan av Stora Inneklimatpriset under Nordbygg den 23 april.


Ventilation Värme Kyla

Grova mutbrott vanligast inom byggbranschen

2026-02-19

Bygg- och anläggningsbranschen var den sektor med flest mutbrottdomar i Sverige 2025. Sektorn stod också för de största mutbeloppen. Detta visar Rättsfallssamlingen 2025 från Institutet Mot Mutor, IMM.


Allmän Arbetsmarknad

Elva projekt banar väg för framtidens bebyggelse

2026-02-17

Energimyndigheten finansierar elva nya projekt inom forskningsprogrammet Resurseffektiv bebyggelse. Projekten får dela på 60 miljoner kronor.


Allmän Automation/Styr- och Regler Energieffektivisering Utbildning & FoU

Stora Inneklimatpriset - deadline 1 mars

2026-02-16

Kanske blir det ditt förslag till 25-årsjubilerande Stora Inneklimatpriset vi firar på After Prize-minglet på Nordbyggs Inneklimatarena den 23 april. Deadline för att lämna förslag är den 1 mars.


Ventilation Värme Kyla