Інформаційна система аналізу впливу погоди на здоров’я людей

Abstract

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.

According to various studies, extreme weather phenomena have a greater impact on people than normal meteorological conditions. Dr. D.M. Driskell from the University of Wisconsin conducted a series of research to establish the correlation between weather conditions in different months of the year and daily mortality in ten cities. His studies revealed that significant changes in temperature, dew point, and pressure are associated with increased daily mortality [1]. He also identified hot and humid weather and high levels of air pollutants as additional influencing factors. Additional studies indicate that seasonal weather changes have a significantly greater impact on mortality than extreme weather events [2]. According to the findings, the main factors contributing to increased mortality were heatwaves and cold spells. According to the National Oceanic and Atmospheric Administration, in 1980, the United States recorded 1,327 heat-related deaths. The U.S. Department of Commerce reports that in the state of Missouri alone, over 25% of excessive mortality cases in 1980 were attributed to heat waves. High mortality during heat waves is not a new phenomenon; for example, in June and July of 1963, several eastern states in the U.S. experienced over 4,600 deaths per hour [3]. Weather conditions affect not only mortality but also the overall health status of individuals. This impact includes various illnesses and short-term mood changes. Among the most common weather-sensitive diseases are influenza, asthma, meningitis, heatstroke, cardiovascular diseases, and allergies [4]. For instance, influenza is most commonly spread during winter due to low temperatures, while weather factors such as high humidity and heat can trigger asthma symptoms and attacks in vulnerable individuals. Meningitis is more prevalent in tropical regions during the dry season due to nasal irritation from airborne particles such as dust and sand. Extremely low and high temperatures, as well as barometric pressure fluctuations, are direct factors contributing to an increased risk of heart attacks and exacerbation of other chronic cardiovascular conditions [5]. Weather impact warning systems have undergone significant evolutionary changes. Initially, specialized meteorological newspapers were one of the first forms of such systems, providing descriptions of potential extreme weather events. With the advancement of new technologies, meteorological websites on the Internet became the next step in the evolution of these systems. Progress has led to an increased number of potential applications of meteorological data for analyzing the impact of weather on health. Specifically, the use of artificial intelligence and big data analysis methods allows for improved weather forecasting and analysis, facilitating more effective planning and preparation for changing weather conditions. The relevance of the topic lies in the emergence of new opportunities, methods, and technologies in each new decade that enable a more detailed analysis of weather conditions. Ignoring the impact of weather on various aspects of human life becomes increasingly unacceptable. This neglect can have serious long-term consequences for the health of the general population. Study object — the impact of weather on human health Scope of research — methods for studying the impact of weather on human health, the possibilities of using modern technologies to analyze trends in the impact of weather conditions on health, and the resources and capabilities for developing an information system that can mitigate or prevent health damage. The goal of research: The aim is to create an information system that not only allows users to quickly and easily access weather forecasts but also notifies them about extreme weather conditions and provides recommendations on measures that can be taken to prevent health damage. Briefly put research results. The scientific novelty of the obtained results lies in the integration of an AI-powered chatbot, ChatGpt, into the mobile application, which enables more efficient functioning of the application in mitigating the negative impact of weather on health. One of the chatbot's functions is to provide support and advice in the event of hazardous weather conditions. The language model of artificial intelligence, ChatGPT, can be utilized to provide the system's users with information about the impact of various weather conditions on health, such as extreme heat, cold, strong winds, air pollution, and other environmental factors. The chatbot can also recommend ways to mitigate the adverse effects of weather on health. For example, ChatGpt can suggest measures to protect against weather-related health risks, such as wearing appropriate clothing, using sunscreen, staying hydrated, and seeking shelter during extreme weather events.