ท่ามกลางสภาพอากาศที่เริ่มร้อนของจังหวัดสงขลาและหาดใหญ่ แสงแดดที่สัมผัสผิวหนังไม่ได้มีเพียงความร้อนระอุ หากซ่อนไว้ด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตที่พร้อมจะทำร้ายเซลล์ผิว ด้วยสถานการณ์เช่นนี้จึงขอหยิบยกงานวิจัยชิ้นสำคัญที่เปลี่ยนท้องฟ้าเหนือเมืองสงขลาให้กลายเป็นพื้นที่ทดลองทางวิทยาศาสตร์สุดล้ำ
งานวิจัยนี้มีชื่อว่า “การพัฒนาแบบจำลองและการพยากรณ์ดัชนีรังสีอัลตราไวโอเลตรายชั่วโมง โดยใช้โครงข่ายประสาทเทียมในจังหวัดสงขลา(Development of a Model and Forecasting of Hourly UV Index Using Artificial Neural Network at Songkhla) ซึ่งเป็นผลงานการศึกษาของ ประนมกร ชูศรี, สราวุฒิ แนบเนียร, วรพันธุ์ การชนะชาติ และ สนิธตา เทียนสี คณะนักวิจัยผู้มุ่งมั่นนำเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์มาถอดรหัสแสงแดด เพื่อสร้างระบบพยากรณ์ล่วงหน้าที่จะช่วยปกป้องสุขภาพของคนในพื้นที่
สมองกลเหนือท้องฟ้า
คณะผู้วิจัยเลือกใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า Artificial Neural Network (ANN) หรือ โครงข่ายประสาทเทียมมาประยุกต์ใช้กับข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยา
อธิบายให้เข้าใจง่ายที่สุด โครงข่ายประสาทเทียมคือการสร้างระบบคอมพิวเตอร์ที่เลียนแบบการทำงานของสมองมนุษย์ในการเรียนรู้สิ่งต่างๆ ไม่ใช่การป้อนสูตรฟิสิกส์ตายตัว หากเป็นการให้ระบบเรียนรู้จากชุดข้อมูลจริงซ้ำๆ ระบบถูกออกแบบให้มีเซลล์ประสาทจำลอง (Neurons) เชื่อมต่อกันหลายชั้นเพื่อเรียนรู้พฤติกรรมของแสงแดดในสงขลาจากฐานข้อมูลในอดีตจนสามารถจับรูปแบบที่ซับซ้อนได้ว่า หากองค์ประกอบของท้องฟ้าเป็นเช่นนี้ ค่า UV จะออกมาเป็นเท่าไหร่
อ่านใจดวงอาทิตย์
ความน่าทึ่งคือ AI ไม่ได้เพียงแค่มองเห็นแสงแดด แต่ถูกด้วยข้อมูลที่ซับซ้อนเพื่อประมวลผล เปรียบเสมือนการปรุงอาหารที่ต้องใส่วัตถุดิบให้ครบถ้วน เพื่อให้รสชาติออกมาแม่นยำที่สุด โดยตัวแปรสำคัญที่ใช้คำนวณมี 2 ส่วนหลัก
ส่วนแรกคือ มุมของดวงอาทิตย์ (Solar Zenith Angle) หรือตำแหน่งของดวงอาทิตย์ที่ทำมุมกับศีรษะ หากดวงอาทิตย์อยู่ตรงหัวพอดี (เที่ยงวัน) ระยะทางที่แสงเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศจะสั้นที่สุด ทำให้รังสีแรงที่สุด ในทางตรงข้าม หากดวงอาทิตย์อยู่เฉียง (เช้าหรือเย็น) แสงต้องเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศหนาแน่นกว่า รังสีจึงเบาลง ระบบจะคำนวณมุมนี้อย่างแม่นยำวินาทีต่อวินาที
ส่วนที่สองคือ ความโปร่งแสงของท้องฟ้า (Clearness Index) ท้องฟ้าสงขลาไม่ได้มีแค่ความว่างเปล่า แต่เต็มไปด้วยตัวกรองแสงธรรมชาติ ไม่ว่าจะเป็น ก้อนเมฆ ไอน้ำ หรือฝุ่นละออง สิ่งเหล่านี้ทำหน้าที่ดูดซับหรือกระเจิงรังสี UV ระบบจะนำค่าความเข้มรังสีที่วัดได้จริงมาเปรียบเทียบกับค่าแสงแดดนอกโลก เพื่อวิเคราะห์ว่า ณ ขณะนั้น ท้องฟ้าเหนือสงขลาเปิดหรือปิด มากเพียงใด ก่อนประมวลผลออกมาเป็นค่าดัชนี UV
ทำนายอนาคตเพื่อปกป้องผิว
เหตุใดจึงต้องรู้ค่า UV ล่วงหน้าเป็นรายชั่วโมง? เพราะ ‘ความร้อน’ กับ ‘รังสี UV’ ไม่ใช่เรื่องเดียวกัน ในวันที่ฟ้าครึ้มหรือลมพัดเย็นสบาย ร่างกายอาจไม่รู้สึกร้อน แต่หารู้ไม่ว่า รังสี UV อาจกำลังทะลุลงมาทำลายเซลล์ผิวหนัง ค่า UV Index ที่งานวิจัยนี้พยากรณ์ออกมา จะแบ่งเป็นระดับสี หากค่าสูงเกิน 8-10 (สีแดง/ม่วง) ถือเป็นระดับอันตรายมาก
ความสามารถในการพยากรณ์ล่วงหน้า 1 ชั่วโมง จึงเปรียบเสมือนระบบเตือนภัยล่วงหน้า ลองจินตนาการว่าก่อนก้าวขาออกจากอาคาร หรือก่อนพาบุตรหลานไปทำกิจกรรมกลางแจ้ง ระบบสามารถแจ้งเตือนได้ว่าอีก 1 ชั่วโมงข้างหน้า ค่า UV จะพุ่งทะลุขีดแดง ข้อมูลนี้จะเปลี่ยนพฤติกรรมจากการรักษาเมื่อผิวไหม้แดดไปแล้ว มาเป็นการป้องกันด้วยการทาครีมกันแดด หรือหลีกเลี่ยงการออกแดดในช่วงเวลานั้น ซึ่งเป็นการลดความเสี่ยงโรคมะเรเร็งผิวหนังในระยะยาวได้อย่างมีนัยสำคัญ
เมืองแห่งข้อมูลที่มองไม่เห็น
ผลลัพธ์จากงานวิจัยชิ้นนี้พิสูจน์ให้เห็นว่า ท้องฟ้าเหนือสงขลาและหาดใหญ่ ไม่ได้ว่างเปล่า เต็มไปด้วยข้อมูลที่รอการค้นพบ การนำ Artificial Neural Network มาจับกับเรื่องใกล้ตัวอย่างแสงแดดคือก้าวสำคัญที่สะท้อนว่าเรากำลังขยับเข้าใกล้ความเป็นเมืองสุขภาพ เทคโนโลยีมิได้อยู่เพียงในสมาร์ทโฟน หากอยู่ในอากาศที่หายใจและแสงแดดที่สัมผัส ในอนาคตเราอาจไม่ต้องคาดเดาว่าแดดแรงเพียงใด หากมีผู้ช่วยอัจฉริยะคอยเตือนว่า ‘แสงหาดใหญ่ชั่วโมงหน้าไม่ธรรมดา… โปรดทาครีมกันแดด’
อ้างอิง – Choosri, P., Nabnean, S., Kanchanachat, W., & Teanse, S. (2021). Development of a Model and Forecasting of Hourly UV Index Using Artificial Neural Network at Songkhla. RMUTP Research Journal, 15(2), 75-87.
#HatyaiConnext #แสงหาดใหญ่ #UVIndex #ArtificialNeuralNetwork #Songkhla #งานวิจัย #AI #SciTech #สุขภาพคนเมือง