Аббревиатура ЖКХ хорошо знакома каждому россиянину. За ней скрывается целый спектр привычных образов. При этом цифровизация и применение искусственного интеллекта в этом контексте вспоминаются далеко не первыми. Сфера коммунальных услуг не чужда высоким технологиям, просто они не всегда заметны пользователю. Naked Science рассказывает, как искусственный интеллект, большие данные, нейросети и машинное обучение делают городскую инфраструктуру надежнее и эффективнее.

Определению понятия «искусственный интеллект», истории его развития и основным вехам связанного с ним научно-технического прогресса посвящен первый материал нашего цикла про ИИ. Там же описаны основные нюансы классификации подобных алгоритмов. Но в этом тексте нам придется кратко вернуться к тонкостям терминологии, чтобы немного сузить определения.

Первое, что важно упомянуть — в информатике сейчас понятие «искусственный интеллект» практически не используется в контексте прикладных задач. Этот термин чаще эксплуатируют маркетологи и журналисты, чтобы кратко описать целый комплекс технологий, методов и подходов: большие данные, нейросети, машинное обучение. Если очень сильно упрощать, то ИИ в привычном современному массовому читателю понимании — это нейросетевой алгоритм, обученный на неком наборе данных для решения задач, которые с трудом поддаются «обычным программам» (детерминированным алгоритмам).

Строго говоря, нет никаких физических препятствий для создания программы, способной распознавать изображения, находить оптимальный маршрут и определять самого качественно работающего дворника безо всяких нейросетей. Даже без машинного обучения. Просто это потребует заранее учесть при написании ее кода все нюансы использования — сразу создать набор любых триггеров и определить необходимые действия в ответ на их срабатывание. Со стороны такой продукт будет выглядеть мало отличающимся от современных нам программ с припиской ИИ в названии либо описании. И, в каком-то смысле, это будет слабый искусственный интеллект, просто с невероятно узким полем применения.

Машинное обучение позволяет обойти проблему необходимости заранее предугадать все возможные исходы событий. Более того, иногда точно предсказать вообще ничего нельзя — многие задачи требуют оперирования вероятностями. Тут и приходят на помощь обучаемые алгоритмы, главное — подобрать достаточно релевантных данных для их тренировки. Они выявляют скрытые или просто неочевидные человеку закономерности и хорошо работают со стохастическими процессами (в ходе которых множество переменных изменяется случайным образом).

Для градостроительной отрасли нейросети стали незаменимым инструментом. Представьте себе, сколько работы инженеров и картографов экономит ИИ, который создает векторные схемы жилой застройки с прилегающими территориями на основе аэрофотосъемки или спутниковых снимков. В левой части изображения — фото, в правой — готовая карта с цветовым кодированием площадей (дома, дороги, коммуникации, растительность, газоны) / ©Ecopia

Для удобства и простоты далее будем называть нейросетью любой обученный алгоритм. И назначим этот термин, пусть немного условно, синонимом искусственного интеллекта.

Также требуется определить, что вообще скрывается за аббревиатурой ЖКХ помимо красочных образов. В общем смысле — всё, что связано с обеспечением населения благами цивилизации. То есть — водоснабжением, электричеством, теплом, связью, канализацией, а также комфортной городской средой. Такая среда — это исправные дома с дворами около них и определенный набор основных бытовых услуг (например, вывоз мусора и уборка общественно доступных территорий). Если трактовать жилищно-коммунальное хозяйство совсем широко, то в него входит вообще вся городская инфраструктура: от дорог и мостов до транспорта и градоуправления.

С точки зрения российского законодательства, жилищно-коммунальное хозяйство — комплекс подотраслей, обеспечивающий функционирование инженерной инфраструктуры, различных зданий населенных пунктов, создающий удобства и комфортность проживания и нахождения в них граждан путем предоставления им широкого спектра жилищно-коммунальных услуг.

Остановимся на таком варианте: ЖКХ — это комплекс услуг по снабжению жилого фонда водой, топливом (газом, в случае России), теплом, электричеством и обеспечению его безопасной эксплуатации. Последний пункт подразумевает вывоз мусора и отвод канализационных стоков, а также уборку, техническое обслуживание и ремонт всей связанной инфраструктуры, включая водопроводы, линии электропередач и технику домового хозяйства (лифты, насосы водоснабжения, домофоны, электротехническое оборудование). Не забываем также о дворах, парках, скверах, детских и спортивных площадках, а также местах для выгула собак — все их нужно содержать в порядке. Список можно продолжать долго, но суть понятна. Какое место во всем этом может найти себе искусственный интеллект?