İzmirli Lise Öğrencileri Yapay Zeka ile Su Kirliliğini Tespit Eden Uygulama Geliştirdi

İzmir'de lise öğrencileri, demir kaynaklı su kirliliğini yapay zeka destekli görüntü işleme yöntemiyle tespit eden bir cep telefonu uygulaması geliştirdi. Karşıyaka Cihat Kora Anadolu Lisesi 9. sınıf öğrencileri Nehir Karagüzel, Kuzey Şentürk ve Asil Deniz Ekmekçi, fizik öğretmenleri Mehmet Sertkahya danışmanlığında bu çalışmayı yürüttü.

Öğrenciler, temiz su kaynaklarının korunması ve maden sahalarından kaynaklanan ağır metal kirliliğine çözüm bulmak amacıyla araştırma yaptı. Su örneklerindeki demir iyonu miktarını yapay zeka tabanlı görüntü işleme modeli ile analiz eden ekip, geliştirdikleri sistemle suyun kirlilik seviyesini web ve mobil uygulamalar üzerinden fotoğraf yükleyerek belirleyebiliyor.

Arıtma Yöntemi ve Başarıları

Çalışmada ayrıca çözümlenmiş hava flotasyonu tekniği kullanılarak sudaki ağır metallerin uzaklaştırılması sağlandı. Deneyler sonucunda demir iyonlarının yüzde 90'ın üzerinde arıtıldığı ve sudaki demir miktarının sınır değer olan litrede 0,2 miligramın altına düştüğü raporlandı.

Ödüller ve Gelecek Adımlar

Bu proje, TÜBİTAK 57. Lise Öğrencileri Araştırma Projeleri İzmir Bölge Yarışması'nda "Çevre ve Çevreyi Koruma" tematik alanında kimya dalında bölge birinciliği kazandı. Öğrenciler, Türkiye finallerine katılmaya hak kazandı.

Proje Danışmanının Açıklamaları

Fizik öğretmeni Mehmet Sertkahya, AA muhabirine yaptığı açıklamada, öğrencilerin önemli bir çevre sorununa çözüm üretmek için araştırma yaptığını belirtti. Geliştirilen yapay zeka destekli uygulamanın, su kirliliğini daha kolay, hızlı ve düşük maliyetle tespit edip arıtmayı mümkün kıldığını vurguladı.

Sertkahya, geleneksel kimyasal analizlerin hem yavaş hem de maliyetli olduğunu ifade ederek, yapay zeka tabanlı yöntemin ekonomik açıdan önemli avantajlar sağladığını dile getirdi. Ayrıca hava flotasyonuyla daha temiz ve kolay bir arıtma sağlanacağını belirtti.

Mobil Uygulama ve Kullanıcı Deneyimi

Öğrencilerin geliştirdiği mobil uygulama sayesinde bir kişi, çevresindeki ırmak, deniz veya gölde uygulamaya fotoğraf yükleyerek demire bağlı kirliliği kolayca tespit edebiliyor. Laboratuvara numune göndermeye gerek kalmıyor.

Kuzey Şentürk, yapay zekayı zaman ve maliyet tasarrufu için kullandıklarını belirtti. Anlık fotoğraflar sayesinde saniyeler içinde demire bağlı kirliliğin tespit edilebildiğini söyledi. Ayrıca sistemin geri bildirim özelliği olduğunu anlattı.

"Ölçümler sonrası hava flotasyonu yöntemiyle su kirliliği giderilebilir. Bu yöntem, özellikle atık sulardaki kirleticileri uzaklaştırmak için etkili bir arıtma tekniğidir. Suya basınç altında çözülen hava, basınç düşürüldüğünde mikro kabarcıklar oluşturarak kirleticileri yüze taşır. Bu şekilde oluşan aglomeratlar toplanırken temiz su sistemden ayrılarak yeniden kullanıma uygun hale gelir."

Şentürk, giderilen suyun tekrar yapay zekaya gönderilerek ne kadar temizlendiğinin ölçüldüğünü ve modelin eğitiminde kirlenmiş çözeltilerin farklı açılardan fotoğraflarının sisteme yüklendiğini belirtti. Yapay zekanın bu verilerle farklı kirlilik seviyelerinde sonuçlar verdiğini ve flotasyon sonrası da arıtma başarısının ölçüldüğünü ekledi.

Kullanıcıların hem mobil uygulama hem de web sitesi üzerinden sisteme erişebileceğini ifade eden Şentürk, doğruluk oranını artırmak için fotoğrafların farklı açılardan çoğaltıldığını söyledi. Parlaklık ve kontrast ayarlarıyla veri setinin genişletildiğini ve şu an yüzde 85 doğruluk oranına ulaşıldığını belirtti. Fotoğrafların arka planının daha temiz ve beyaz olması durumunda güvenilirlik oranının artırılabileceğini de ekledi.

Proje Ekibinden Açıklamalar

Asil Deniz Ekmekçi, asit maden drenajı sonucu oluşan kirliliğin dünyada en yaygın kirlilik türlerinden biri olduğuna dikkat çekerek, bu önemli sorunla mücadele etmek için proje geliştirdiklerini ifade etti.

Nehir Karagüzel ise sistemin sadece demir değil, diğer ağır metaller ve organik kirleticilerin arıtımında da kullanılma potansiyeline sahip olduğunu kaydetti.