Tekoälyn hyödyntäminen älykkäiden kaupunkien ekologisessa kestävyydessä

Abstract

Kaupunkien väestönkasvu tuo mukanaan haasteita, joihin vastaamaan tarvitaan uudenlaisia ratkaisuja. Älykkään kaupungin konsepti on luotu vastaamaan näihin haasteisiin erityisesti informaatio- ja viestintäteknologian avulla. Yksi suurimmista haasteista liittyy kaupunkien ekologiseen kestävyyteen eli siihen, kuinka biologista monimuotoisuutta ja ekosysteemejä voidaan säilyttää ja ihmisen toimintaa sopeuttaa luonnon kantokyvyn rajoihin. Kirjallisuuskatsauksena toteutetussa tutkielmassa tarkasteltiin tekoälyn mahdollisuuksia ekologisen kestävyyden edistämisessä älykkäissä kaupungeissa ja tuotiin esille myös haasteita, joita tekoälyn käyttöön voi liittyä. Tutkielmassa vastattiin siis seuraavaan kysymykseen: ”Kuinka tekoäly voi parantaa älykkäiden kaupunkien ekologista kestävyyttä, ja millaisia haasteita sen hyödyntämiseen liittyy?”

Tutkielman lähdeaineisto on kerätty ACM Digital Library- ja Tampereen yliopiston kirjaston Andor-tietokannoista. Lisäksi lähteidenhaussa on käytetty ScopusAI- ja ChatGPT-tekoälytyökaluja erityisesti hakusanojen löytämisen apuna. Lähdeaineistona kirjallisuuskatsausosiossa on käytetty vertaisarvioituja tieteellisiä artikkeleita.

Tutkielmassa tekoälysovellusten tarkastelu rajattiin älykkäiden kaupunkien energiantuotannon- ja kulutuksen, liikenteen sekä ympäristön ja jätehuollon osa-alueisiin, jotka vaikuttavat vahvasti kaupunkien ekologiseen kestävyyteen. Erityisesti koneoppimisalgoritmit nousevat esille muun muassa energianhallinnassa, liikenteen tehostamisessa sekä jätteiden lajittelussa. Haasteina kuitenkin nousevat esiin tekoälyn käytön omat ympäristövaikutukset, jotka voivat olla ristiriidassa ekologisen kestävyyden tavoittelemisen kanssa. Myös dataan ja sen keräämiseen liittyvät haasteet on otettava huomioon tekoälyn käytössä älykkäissä kaupungeissa. Dataan voi liittyä esimerkiksi sen laatuun liittyviä ongelmia, mutta myös ihmisten yksityisyys tulee ottaa huomioon dataa kerätessä.

Tutkielman tuloksista selviää, että tekoälyllä on paljon potentiaalia älykkäiden kaupunkien ekologisen kestävyyden edistämisessä. Tulosten perusteella tekoälyn kehittämiseen ja käyttöön liittyy myös merkittäviä haasteita, jotka on huomioitava sen käyttöönotossa ja käytössä. Teknologian kehittyessä myös tekoälyn käyttömahdollisuudet laajenevat älykkäissä kaupungeissa ja mahdollisuuksia ekologisen kestävyyden edistämiseen löytyy monilta eri osa-alueilta.