Mokslininko kuriamas neuroninių tinklų modelis mažins oro taršą

P. Rapalio, Klaipėdos universiteto Jūrų inžinerijos katedros ir Jūros tyrimų instituto mokslininko ir dėstytojo, Vandens transporto ir oro taršos laboratorijos vadovo, veikla jau gerai žinoma ne vien tarp mokslininkų, bet sulaukia dėmesio ir visuomenėje.

Jis nominuotas šių metų „Švyturio“ Klaipėdos ateities" stipendijai. Šiuo metu interneto puslapyje www.svyturiostipendija.lt vyksta balsavimas.

P. Rapalis yra tarp šešių finalinį etapą pasiekusių stipendijos nominantų.

Aplinkosaugos problematika

Savo tyrimais ir inžinerinėmis inovacijomis mokslininkas prisideda prie uostamiesčio aplinkos gerinimo, naujos inžinierių ir mokslininkų kartos rengimo laivybos, uostų bei jūrų energetikos iššūkiams įveikti.

Paulius prisimena, kad dar magistro studijų 2010-2011 metais įsitraukė į įvairius su laivybos ir transporto tarša susijusius tarptautinius projektus, užsakomąsias mokslo tyrimų veiklas.

„Pirmasis tyrimas buvo laivuose. Reisų metu vykdėme oro taršos matavimus realiu laiku“, - prisimena P. Rapalis.

Anot jo, vėliau sekė oro taršos iš laivų tyrimas Klaipėdos uosto akvatorijoje, kiti projektai.

Tačiau paskutinius tejus metus jis kuria oro taršos skaičiavimo sistemą, kuri leistų tiksliau nustatyti oro taršą iš laivų.

„Naudojant įprastas metodikas laivo išmetamų teršalų kiekis nustatomas su labai didele paklaida. Įvertinamos tik laivo techninės charakteristikos ir sudeginamo kuro kiekis“, - situaciją apibūdina P. Rapalis.

Tačiau, anot jo, realiai taršai apskaičiuoti reikalingas didesnis duomenų kiekis. Tai ir faktinė laivo įrenginių būklė, oro sąlygos, kuriomis dirba laivas, bei kiti parametrai.

„Gal šiek tiek galima lyginti su automobiliais ir jų išmetamos taršos matavimais, tačiau čia daug sudėtingiau“, - sako P. Rapalis.

Anot jo, automobilių identiškų modelių yra pagaminama tūkstančiai. Dažniausia jų techninės charakteristikos yra identiškos arba panašios. Todėl jų taršos duomenis modeliuoti yra lengviau.

O štai laivai įprastai yra vienetiniai, pastatyti pagal individualius projektus ir konkretiems darbams. Dėl to nėra lengva gauti ir tyrimui reikalingus duomenis.

Taip pat yra labai daug skirtingų savybių kuro rūšių, naudojamų laivuose. Skirtingai nuo degalų automobiliams, labai skiriasi ir skirtingų laivų variklių kuro rūšių sudėtys.

Milžiniški duomenys

„Šiuo metu sistemoje turime apie 800 000 duomenų eilučių“, - sako P. Rapalis.

Anot jo, toks duomenų kiekis reikalingas vien tik tam, kad būtų galima apskaičiuoti taršą, sklindančią iš laivų, Baltijos jūros akvatorijoje aplink Klaipėdą.

„Jei sistema apimtų visą Baltijos jūrą, tai duomenų kiekiai būtų skaičiuojami jau net ne milijonais, o milijardais“, - tyrimų mastą įvardina Paulius.

Anot jo, kuo daugiau duomenų pavyksta surinkti, tuo skaičiavimų paklaida yra mažesnė, gaunami tikslesni rezultatai.

Link dirbtinio intelekto

„Pasaulyje yra panašių skaičiavimo metodikų. Tačiau mūsų taikoma specifiškai laivybos teršalų sklaidos vertinimui“, - sako P. Rapalis.

Pasak mokslininko, jų kuriama sistemą praktiškai galėtų pritaikyti laivų savininkai, uostų operatoriai ir kt. Jie galėtų tiksliau per nuotolį vertinti realią situaciją ir kontroliuoti taršą.

„Išmetamo CO2 kiekį apskaičiuoti galima palyginus su nedidele paklaida, tačiau kietųjų dalelių, azoto oksido ar kitų junginių išmetimo fiksavimas yra mažiau tikslus“, - sako P. Rapalis.

Beje, Baltijos jūra, kurioje vyksta intensyvi laivyba, laikoma viena labiausiai užterštų. Todėl čia galioja vieni griežčiausių reikalavimų laivuose naudojamam kurui ir jų sukuriamai taršai.

Klaipėdos mokslininkai kuria taršos laivuose nustatymo modelį kaip atvirą sistemą, kurios rezultatais galėtų naudotis kiti šioje srityje dirbantys viso pasaulio mokslo atstovai.

Garsina pasaulyje

Informacija apie Klaipėdoje atliekamą mokslininkų darbą pasiekia vis daugiau tyrėjų visame pasaulyje.

Per dešimtmetį Paulius Rapalis savo tyrimus pristatė 23 tarptautinėse ir nacionalinėse konferencijose, publikavo 29 mokslinius straipsnius.

Mokslininkas savo darbu garsina Klaipėdos universitetą, miestą ir Lietuvą.

Gimęs ir augęs Klaipėdoje Paulius liko ištikimas savo gimtajam miestui ir pasirinko profesinę karjerą jūrų inžinerijos kryptyje.

Paulius su kolegomis taip pat vykdo ir švietėjišką veiklą - skaito viešas paskaitas apie oro taršą, šaltinius ir sprendinius, prisideda prie parodų organizavimo, o universiteto svečiams, nesvarbu, ar jie būtų valstybių vadovai, ambasadoriai, politikai, kolegos iš kitų mokslo įstaigų, ar moksleiviai pradinukai, visada įdomiai pristato atliekamus tyrimus ir laboratoriją.