Dự đoán giá trị cảm biến chất lượng không khí sử dụng mạng nơron tích chập một chiều và mạng bộ nhớ dài ngắn hạn

Abstract

Giám sát chất lượng không khí là chủ đề nghiên cứu thách thức nhưng cũng đầy tính thực tiễn của lĩnh vực học máy và phân tích dữ liệu. Chất lượng không khí ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe và đời sống của con người trong thời gian dài. Do đó, giá trị đo đạt của các cảm biến đánh giá chất lượng không khí luôn nhận được nhiều sự quan tâm của người dân cũng như các cơ quan chính quyền. Hiện nay, các trạm quan trắc chất lượng không khí tại mặt đất được thiết lập phổ biến để đưa ra các giá trị chất lượng không khí tại các khu vực giám sát. Thiết bị bay không người lái (UAV - Unmanned Aerial Vehicles) được cũng dần được đưa vào sử dụng phổ biến cho các ứng dụng giám sát sử dụng camera. Tuy nhiên, sử dụng UAV trong giám sát và dự đoán chất lượng không khí vẫn còn là lĩnh vực mới đang nhận được nhiều sự quan tâm của các nhóm nghiên cứu lớn trên thế giới. Để giải quyết bài toán dự đoán chất lượng không khí dựa vào những giá trị cảm biến đo đạc được từ thiết bị bay không người lái, chúng tôi đề xuất một mô hình kết hợp mạng nơ ron tích chập một chiều và mạng bộ nhớ dài ngắn hạn (CNN-LSTM). Với những kết quả đạt được từ thử nghiệm với bộ dữ liệu mà chúng tôi thu thập được, mô hình đề xuất cho thấy tính hiệu quả và thực tiễn cao, có khả năng đưa vào triển khai trong các ứng dụng thực tế, thêm một nguồn giám sát chất lượng hữu ích kết hợp với các trạm đo mặt đất hiện tại đang được triển khai.