پیدا کردن دفاتر مرکزی شرکت IBM در چین از درون آلودگی و غبار غلیظ شهر پکن، گاهی کار دشواری است؛ ساختمان برجی با معماری باشکوه و لوگوی بزرگ شرکت در بالای آن. اما کمی دورتر، در حومه شمال شرقی پایتخت، دانشمندان کامپیوتر شرکت IBM برای توسعه چیزی که فکر می‌کنند تنها راه مدیریت مشکل آلودگی هوای مزمن چین است، در حال استفاده از هوش مصنوعی هستند. این تیم از مدل‌های کامپیوتری پیچیده و یادگیری ماشینی برای محاسبه نحوه گسترش آلودگی در شهر استفاده می‌کند. محققان اکنون با استفاده از این روش می‌توانند پیش‌بینی‌های آلودگی را تا ۱۰ روز و بر حسب کیلومتر مربع محاسبه کنند.

این پیش‌بینی‌ها همچنین می‌تواند به دولت کمک کند تا از بروز بدترین سناریوهای ممکن جلوگیری کند. مثلا، می‌توان کارخانه‌های آلوده‌کننده را به صورت اضطراری تعطیل کرد یا تعداد خودروها را به‌طور موقت کاهش داد. وقتی تیم تحقیقاتی MIT در نوامبر گذشته از دفاتر تحقیقاتی IBM در چین بازدید کرد، هوا به‌طور ویژه‌ای کیفیت بدی داشت. هوای سرد زمستان تقاضا برای برق را بالا برده بود و باعث شده بود کارخانه‌های زغال سنگ اطراف شهر فعالیت خود را افزایش دهند. این شرایط با بی‌نظمی‌های ترافیکی معمول همراه شده و دود و غبار بسیار مضری را ایجاد کرده بود. آلودگی هوا بر حسب میزان ریزگردها در هر متر مکعب سنجیده می‌شود. توصیه سازمان جهانی بهداشت برای شهرهای توسعه‌یافته این است که میزان این ریزگردها از ۲۵ بیشتر نشود. این در حالی بود که طی بازدید ما این رقم به ۲۵۰ رسیده بود. سیستم مدل‌سازی IBM برای پیش‌بینی انتشار آلودگی مورد استفاده واقع شده بود، اما دولت نتوانسته بود برای انجام اقدام به‌موقع مانند تعطیلی کارخانه‌ها یا محدودیت عبور خودروها تصمیم‌گیری کند.

پروژه پکن که از داده‌های به‌دست آمده از سنسورهای آلودگی اطراف شهرها استفاده می‌کند، مدل‌سازی پیچیده را هم از منابع خاص آلودگی و هم تغییرات آب و هوا دربرمی‌گیرد تا پیش‌بینی کند وضعیت آلودگی در مناطق مختلف چگونه است. مطالعات گذشته برای پالایش پیش‌بینی‌ها با استفاده از رویکردی با عنوان یادگیری ماشینی مورد استفاده قرار می‌گیرد. شیائووی شن، مدیر تحقیقات IBM می‌گوید: «همه در حال صحبت از داده‌های بزرگ هستند، اما همه ما می‌دانیم تکنولوژی‌های IT سنتی برای مدیریت کلیه داده‌های بزرگ کافی نخواهند بود.» شرکت IBM شبیه‌سازی‌های پیچیده از اثرات اقتصادی تعطیل شدن کارخانه‌ها بر اساس بالا رفتن سطح آلودگی هوا را می‌سنجد و بدنه‌های مختلف دولت بر اساس آن تصمیم‌گیری می‌کنند. سارا ویلیامز، استادیار واحد مطالعات و برنامه‌ریزی شهری MIT می‌گوید تلاش‌های شرکت IBM بسیار ارزشمند خواهد بود، اگر بتواند به دولت چین نشان دهد اقدامات کوتاه‌مدت مثل تعطیل کردن کارخانه‌ها چه اثری بر آلودگی هوا خواهد داشت و دیگر مقررات زیست‌محیطی گسترده‌تر چقدر لازم خواهد بود.