Інформаційна система аналізу впливу погоди на здоров’я людей
Автор: Правак Любомир Васильович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Інформаційні системи та технології (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут комп'ютерних наук та інформаційних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Згідно з різними дослідженнями, екстремальні погодні явища мають більший вплив на людей, ніж звичайні метеорологічні умови. Доктор Д. М. Дрісколл з університету Вісконсина провів ряд досліджень, щоб встановити зв’язок між погодними умовами в різні місяці року і щоденною смертністю в десяти містах. Його дослідження виявили, що значні зміни в температурі, точці роси та тиску пов’язані зі збільшенням щоденної смертності [1]. Додатковим фактором впливу він відзначив спекотну і вологу погоду та високий рівень забруднюючих речовин у повітрі. Додатково проведені дослідження свідчать, що сезонні зміни погоди мають значно більший вплив на смертність, ніж екстремальні погодні явища [2]. Згідно результатів основними факторами збільшення смертності були хвилі спеки та холоду. За даними Національного управління океанічних і атмосферних досліджень, у 1980 році в США виділили 1327 смертей, пов’язаних з хвилею спеки. Міністерство торгівлі США зазначає, що лише в штаті Міссурі у 1980 році понад 25% випадків надмірної смертності були пов’язані з хвилею спеки. Значна смертність під час хвилі спеки — не щось нове, наприклад, у червні та липні 1963 року в ряді східних штатів США було зафіксовано понад 4600 смертей на годину [3]. Погодні умови впливають не лише на смертність, а й на загальний стан здоров’я людей. Цей вплив включає в себе різноманітні хвороби, короткочасні зміни настрою та поведінки. Серед найпоширеніших захворювань, що піддаються погодному впливу, можна відзначити грип, астму, менінгіт, тепловий удар, серцево-судинні захворювання та алергію [4]. Наприклад, грип найчастіше поширюється взимку через низькі температури, тоді як погодні фактори, такі як висока вологість та спека, можуть спричиняти симптоми та приступи астми у вразливих осіб. Менінгіт частіше розповсюджується в тропічних регіонах під час сухого сезону через подразнення носових ходів частинками пилу та піску у повітрі. Екстремально низькі та високі температури, а також коливання барометричного тиску, є безпосередніми факторами, що сприяють збільшенню ризику серцевих нападів та загострення інших хронічних захворювань серця та судин [5]. Системи попередження про вплив погоди на здоров’я людей пройшли значний еволюційний шлях. Початково, спеціальні метеорологічні газети були однією з перших форм таких систем, які надавали опис можливих екстремальних погодних явищ. З розвитком нових технологій, метеорологічні сайти в Інтернеті стали наступним кроком еволюції таких систем. Завдяки прогресу, збільшилась кількість можливих застосувань метеорологічних даних для аналізу впливу погоди на здоров’я. Зокрема, застосування штучного інтелекту та методів аналізу великих обсягів даних дозволяє поліпшити прогнозування та аналіз погоди, що сприяє більш ефективному плануванню та підготовці до змінливих погодних умов. Актуальність теми. У кожному новому десятилітті з’являється ряд нових можливостей, методів та технологій, які дозволяють проводити більш детальний аналіз погодних умов, тому ігнорування впливу погоди на різні аспекти людського життя стає все більш неприпустимим. Це може мати серйозні довгострокові наслідки для здоров’я широких верств населення. Об’єкт дослідження — Вплив погоди на здоров’я людей. Предмет дослідження — Способи дослідження впливу погоди на здоров’я людей. Можливості використання сучасних технологій для аналізу тенденцій впливу погодних умов на здоров’я. Ресурси і можливості для розробки інформаційної системи, яка б могла зменшувати або запобігти шкоді здоров’ю. Мета і задачі дослідження: Мета полягає у створенні інформаційної системи, яка не лише дозволить користувачам швидко і просто отримувати прогноз погоди, але також зможе сповістити їх про екстремальні метеорологічні умови та надати рекомендації щодо заходів, які можна вжити для запобігання шкоди здоров’ю. Наукова новизна одержаних результатів. У мобільний застосунок вбудовано чат-бот зі штучним інтелектом ChatGpt, що забезпечує ефективнішу роботу застосунку з зменшення негативного впливу погоди на здоров’я. Однією з функцій чат-боту є надання підтримки і порад у разі настання небезпечних погодних явищ. Мовна модель штучного інтелекту ChatGPT може використовуватись для надання інформації користувачеві системи про вплив на здоров’я різних погодних умов, таких як сильна спека, холод, сильний вітер, забруднення повітря та інші фактори навколишнього середовища. Також чат бот може порекомендувати способи нівелювання негативних ефектів погоди на здоров’я. Наприклад, ChatGpt може запропонувати способи захисту від ризиків для здоров’я, пов’язаних із погодою, як-от носіння відповідного одягу, використання сонцезахисного крему, зволоження та пошук притулку під час екстремальних погодних явищ. Ключові слова: інформаційна система, аналіз впливу погоди на здоров’я людей, аналіз метеорологічних даних, алгоритми машинного навчання, методи аналізу великих даних, ChatGpt. Перелік використаних літературних джерел. 1. Driscoll, D. M. (1971). The relationship between weather and mortality in ten major metropolitan areas in the united states, 1962–1965. International Journal of Biometeorology, 15(1), 23–39. https://doi.org/10.1007/bf01804716 2. Persinger, M. A. (1980). The weather matrix and human behavior. Praeger. 3. Schuman, S. H., Anderson, C. P., & Oliver, J. T. (1964). Epidemiology of successive heat waves in michigan in 1962 and 1963. Jama, 189(10). https://doi.org/10.1001/jama.1964.03070100027005 4. R, W. M., & United States. Dept. of Energy. Office of Basic Energy Sciences. Carbon Dioxide Research Division. (Ред.). (1985). Characterization of information requirements for studies of CO2 effects: Water resources, agriculture, fisheries, forests, and human health. U.S. Dept. of Energy, Office of Energy Research, Office of Basic Energy Sciences, Carbon Dioxide Research Division. 5. Goldstein, I. F. (1980). Weather patterns and asthma epidemics in new york city and new orleans, U.S.A. International Journal of Biometeorology, 24(4), 329–339. https://doi.org/10.1007/bf02250575