Ergene Nehri'ndeki kirlilik yapay zeka ile tespit edilecek

Feridun AÇIKGÖZ / İSTANBUL Teknik Üniversitesi (İTÜ) İsveç'teki Umea Üniversitesi ile Ergene Nehri'ndeki kirlilik kaynaklarının tespiti ve izlenmesi için bir proje geliştirdi. 2021'de başlayan 15 kişiden fazla akademisyenin üzerinde çalıştığı, Avrupa Birliği (AB) ve TÜBİTAK destekli 'Ergene Nehri'nin İzlenmesi Projesi' nin Mart 2024'te tamamlanması planlanıyor. Projeyle, su havzalarındaki kimyasalların ve bunların deşarj kaynaklarının hızla tanımlanması ve sürdürülebilir olması amaçlanıyor. Projenin en önemli amacı ise, gelişmiş yapay zeka modelleriyle kirlilik kaynağını bulmak, sorumlu yetkilileri uyarmak ve deşarjı hızla önlemek. Yapay zeka destekli çalışmaların, Avrupa nehirleri ile okyanuslardaki kirliliği önlemek amacıyla kullanılması da hedefleniyor.   Projenin Türkiye sorumlusu İTÜ Bilgisayar Mühendisliği bölümü öğretim üyesi Dr. Mehmet Tahir Sandıkkaya, "En etkili ölçüm noktalarını bulduktan sonra buradan aldığımız numunelerle, nehrin üst kollarından yani akarsuyun akış yönünden gelen tüm kirletici deşarjların hangi kaynaklardan geldiğini anlayabilecek bir sistem yapmak. Numuneyi alıp kimyasal analizleri yaptığını zaman miktarları görmeniz mümkün. Bunların akarsuyun geldiği tarafta hangi kurumlarla ya da hangi kaynaklarla ilişkili olduğunu anlamak için bilgisayarla programlama çalışması gerekiyor. Biz o nedensellik zincirini kuracak bilgisayar algoritmasını geliştirdik. Geliştirdiğimiz algoritmayla da büyük oranda tespit yapabiliyoruz. Gerekli altyapıyı kuracak olursak, kirleticinin tespitini çok büyük oranda sağlayabiliyoruz." dedi.

2020 YILINA KADAR 395 KİLOMETRELİK DERE YATAĞI TEMİZLENDİ

Ergene Nehri, Yıldız Dağları'ndan doğup 283 kilometre yol katederek Meriç Nehri ile birleştikten sonra Ege Denizi'ne dökülüyor. Nehir kimyasal ve evsel atıklar nedeniyle yıllardır kirli akıyor.Ergene Nehri'ndeki kirlilik ilk olarak 2006 yılında tespit edildi. Ardından da kirliliğin önlenmesi için 2011 yılında Tarım ve Orman Bakanlığı öncülüğünde koruma eylem planı devreye sokuldu. Çalışmalar sonucunda, sanayi tesislerinden kaynaklanan arıtılmamış evsel atıksu deşarjlarının nehrin su kalitesini tamamen bozduğu tespit edildi.Bunun üzerine 2011'de başbakan Recep Tayyip Erdoğan'ın talimatıyla Ergene Havzası Koruma Eylem Planı hazırlandı. Bu eylem planı kapsamında 2020 yılına kadar toplam 395 kilometrelik dere yatağı temizlendi.

"PROJE, MİKROKİRLETİCİ KAYNAKLARI TESPİT ETME İMKANI SUNACAK"

İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Ergene Havzası Projesini yeniden gündeme getirdi. Aralarında İTÜ, Boğaziçi Üniversitesi, Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi, Pamukkale Üniversitesi, Kocaeli Üniversitesi, Georgia Üniversitesi, ODTÜ, Viyana Teknik Üniversitesi ile USI, SKYE gibi enstitüler ve buralarda çalışan araştırmacıların bulunduğu ekipteki 15'ten fazla akademisyen Ergene Nehri'nin İzlenmesi Projesi için kolları sıvadı.İstanbul Teknik Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği bölümü öğretim üyesi Dr. Mehmet Tahir Sandıkkaya Avrupa Birliği (AB) ve TÜBİTAK destekli projenin detaylarını anlattı. Aynı zamanda projenin Türkiye sorumlusu olan Sandıkkaya  "Bilgisayarla denetlenebilen etkileşime girebilen siber fiziksel sistemlerin güvenliğiyle ilgili, bunların insan sağlığına zarar vermemesi gibi bir konu kapsamında buraya dahil oldum. Boğaziçi Üniversitesi'nden arkadaşlarımızla bu konuyu geliştirdik. Daha sonra AB'den destek aldık. Umea Üniversitesi'nde bizim mezunumuz Atakan Aral hoca var. Finlandiya'da Çevre Bilimleri Enstitüsü Boğaziçi Üniversitesi Çevre Bilimleri Enstitüsü, bunun dışında İsviçre'den ve Avusturya'dan arkadaşlarla birlikte Avrupa Birliği'nden böyle bir proje aldık. AB'nin de nehir kirliliğiyle ilgili olarak erken uyarı sistemine ihtiyacı olduğunu biliyorduk. Onların da böyle bir arayışı vardı. Bizim daha önce Ergene'de yaptığımız ilk proje buna bir başlangıç oldu. Daha önce yaptığımız projeyi genişleterek, AB destekli, TÜBİTAK'ın desteklediği bir proje almış olduk" dedi.

"KİRLETİCİLERİN KAYNAĞINI BULACAK ALGORİTMA GELİŞTİRDİK"

Dr. Sandıkkaya, "Teorik olarak biz bir nehirdeki kirliliğin nereden geldiğini hangi atölyeden hangi fabrikadan geldiğni tespit edebilir durumdayız. Şimdi bizim yapacağımız sistem ya da alt yapısını kurmaya çalıştığımız şey, temel olarak ölçme noktaları bulmak ve bu ölçme noktalarının en etkili olduğu yerleri bulmak. En etkili ölçüm noktalarını bulduktan sonra buradan aldığımız numunelerle, nehrin üst kollarından yani akarsuyun akış yönünden gelen tüm kirletici deşarjların hangi kaynaklardan geldiğini anlayabilecek bir sistem yapmak. Numuneyi alıp kimyasal analizleri yaptığınız zaman miktarları görmeniz mümkün. Bunların akarsuyun geldiği tarafta hangi kurumlarla ya da hangi kaynaklarla ilişkili olduğunu anlamak için bir bilgisayarla programlama çalışması gerekiyor. Biz o nedensellik zincirini kuracak bilgisayar algoritmasını geliştirdik. Geliştirdiğimiz algoritmayla da büyük oranda tespit yapabiliyoruz. Gerekli altyapıyı kuracak olursak, kirleticinin çok büyük oranda tespitini sağlayabiliyoruz." dedi.

TEK BİR NOKTADAN ÖLÇÜMLE TÜM NEHİRDEKİ KİRLETİCİLER TESPİT EDİLECEK

Sandıkkaya, "Var olan her sanayi tesisinin atık çıkışına bir ölçüm cihazı alıp ölçümler yapıp bunu anlamaya çalışmak yerine, dört beş noktada hatta bir noktada yapacağımız ölçümle tüm nehirdeki tüm kirletici kaynaklarını tespit etme olanağına kavuşmuş olacağız. Hem de yapay zeka yollarıyla ne kadar yakın tahmin edebildiğimizi ve ne kadar iyi anlayabileceğimizi anlayacak ön çalışmaları yapmış olacağız. Bundan sonraki kirletici izlemek ya da su kalitesi izlemek gibi kurulacak alt yapılarda ne yapılması gerektiğiyle ilgili öncül bilgileri edinmiş olacağız. Burada önemli olan bir alt yapının kurulması.Çünkü teknik olarak bir alt yapı kurulursa ve düzenli ölçümler alınırsa, bu veri kamuya açık olarak izlenebilir hale gelirse, biz bu nedenselliği kurup kimin nerede nehre ne kadar kirletici kattığını bulacağız buradan da herhalde gerekli işlemler yapılacaktır. Projeyi 2024 yılının Mart ayında bitirmeyi öngörüyoruz." diye konuştu.

"TUNA NEHRİ'NDE PROTOTİP ÇALIŞMALAR YAPIYORUZ"

Dr. Mehmet Tahir Sandıkkaya bu altyapının kurulması halinde ölçümlerin daha ucuza yapabilmek için prototip araçları geliştirdiklerini de belirtti. Dr. Sandıkkaya, "Bunun başka nehirlere uyarlanmasında da çok büyük bir sorunumuz yok. Şu anda Avrupa'da Tuna nehrinde çok büyük veri var. Dolayısıyla veri olmasından dolayı Tuna Nehri'ni kullanıyoruz. Her yerinde kendi topladığımız veriler var bunlar üzerinden analiz yapıyoruz. Finlandiya'da bir kirlilik kaza olması durumunda uyarı almak istedikleri Kokemaenjoki nehri var. O nehirle ilgili çalışmalar var. Bütün bu nehirlerde prototip çalışmalar yapıyoruz. Teknik olarak bunların  hepsinde bir erken uyarı sistemi ya da  bir kirletici kaynağının tespit edilmesi içn gerekli bilgisayar hesaplama alt yapısını sağlıyoruz " şeklinde konuştu.Yetkili kurumların projeyle ilgilenmelerini de temenni eden Sandıkkaya, proje sayesinde nehirlerin kirlilik oranında büyük ölçüde olumlu yönde değişiklik olacağını öngördüklerini de belirtti.