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  

Svensk datacenterindustri växer kraftigt

2026-05-29

Den svenska datacenterindustrin bidrar med 57,8 miljarder kronor till BNP och stöder nästan 12 000 arbetstillfällen. Det visar en ny rapport.


Allmän Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Projekten som beviljas 2026 års SVU-medel

2026-05-29

Nu är det klart vilka projekt som får medel inom 2026 års SVU-utlysning. Årets satsningar omfattar bland annat resurseffektivitet, uppströmsarbete, klimatomställning och digitalisering.


Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Förhöjda uranhalter i vattnet i Vänge

2026-05-28

Uppsala Vatten uppmanar invånarna i Vänge att inte dricka det kommunala vattnet. Detta på grund av förhöjda halter av uran.


Vatten & avlopp (yttre VA) Brand & säkerhet

Ny tf ordförande i EMTF

2026-05-28

EMTF:s generalsekreterare och vd, Jaana Petherbielke, tar över som tillförordnad ordförande. Det står klart efter föreningens digitala årsmöte den 26 maj.


Allmän

Cirkularitet dryftades i anrik miljö

2026-05-27

Slussen.biz fanns på plats när Swegon bjöd in till RE:thinking - en dag om framtidens hållbara fastigheter på det anrika danspalatset Nalen i Stockholm.


Allmän Energieffektivisering Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

Forskningsrapport om cirkulär offentlig upphandling

2026-05-26

På uppdrag av Konkurrensverket har teknologie doktor Sofia Lingegård vid Kungliga Tekniska högskolan kartlagt och analyserat hur cirkulära affärsmodeller används i offentlig upphandling i Sverige.


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

Elnätsavgifterna fortsätter stiga kraftigt

2026-05-26

Elnätsavgifterna fortsätter att öka kraftigt och stiger med i genomsnitt 8 procent. De bolag som infört effektavgifterna höjer elnätsavgifterna betydligt mer än övriga bolag. Det visar Nils Holgersson-gruppens årliga rapport.


El Utbildning & FoU

Tilläggsisolering kan kapa effekttoppar med fem procent

2026-05-25

Genom att tilläggsisolera eluppvärmda småhus kan effektbehovet kalla vinterdagar minskas med 1,3 GW. Det motsvarar en genomsnittlig svensk kärnkraftsreaktor eller fem procent av elanvändningen när den är som störst. Det visar en ny rapport.


Värme El Energieffektivisering Utbildning & FoU Isolering

Årsmöte i Svensk Ventilation

2026-05-22

Slussen.biz fanns på plats när branschorganisationen Svensk Ventialtion höll sitt årsmöte på Vår Gård i Saltsjöbaden.


Ventilation

Färre skador orsakade av ledningssystem

2026-05-22

Andelen vattenskador orsakade av läckage från ledningar minskade med fem procent under 2025 i jämförelse med året innan. Men för åttonde året i rad ökade vattenskadorna i köket till nya rekordnivåer.


Sanitet (Fastighets VA) Brand & säkerhet Utbildning & FoU