人工智能如何幫助應對氣候變化 我們一起來看看

2019-07-22 11:09:40    來源:    作者:

IT行業(yè)對全球氣候的影響是眾所周知的。據(jù)說全世界無數(shù)數(shù)據(jù)中心的無數(shù)服務器,存儲系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備每年消耗約3%的能源供應,而且隨著數(shù)十億物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上線,這種情況可能會增加。

但事實證明,這種不斷擴展的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施對于解決影響氣候變化的一些最棘手的問題 - 從農(nóng)業(yè)實踐到現(xiàn)代交通的一切 - 都是至關(guān)重要的。特別是,人工智能(AI)及其許多迭代,例如機器學習(ML)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(NN),被證明非常善于發(fā)現(xiàn)導致氣候不穩(wěn)定的現(xiàn)代社會中的許多低效率。

人工智能影響氣候的能力與技術(shù)本身一樣多種多樣。哥倫比亞大學的Renee Cho指出,通過更準確的土地準備,施肥和澆水,它正在幫助農(nóng)民將每公頃產(chǎn)量提高30%。與此同時,它正在幫助世界各地的電力公司消除其電網(wǎng)效率低下的問題,并促進更多地使用可再生能源。它還在颶風和熱帶氣旋等自然災害的檢測和預測方面取得了革命性的進展,現(xiàn)在一些模型提供了90%準確度或更好的強度和路徑預測。這使得恢復組織能夠更好地為預防性操作分配資源,例如支撐海堤和疏散公民,以及在進行損害評估和精簡應急物資供應之后。

更好的建模

人工智能還可以在宏觀層面上幫助應對氣候變化。氣候?qū)W是有史以來設(shè)計最耗費數(shù)據(jù)的研究領(lǐng)域之一,如果對大量數(shù)據(jù)的收集,分析和解釋沒有用,那么人工智能就沒有用。根據(jù)DowntoEarth.org的Akshit Sangomla,AI提供了新的,更準確的方法來測量復雜的天氣模式。例如,用于測量太陽輻射,風力模式和許多其他數(shù)據(jù)集之間關(guān)系的通用循環(huán)模型(GCM)長期以來依賴于“參數(shù)化”的實踐,這種實踐基本上簡化了過于復雜的條件。用于傳統(tǒng)計算機的建模。但AI,特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),可以輕松處理這些復雜的動態(tài),以提供更準確的預測。

在許多情況下,這些更高級別計算的模型已經(jīng)存在,例如云分辨模型(CRM),它可以測量長度僅幾百米的低洼云的特征。單獨地,這些云對更廣泛的天氣模式幾乎沒有影響,但總的來說它們可以改變上部氣流的流動或影響更接近地表的溫度。到目前為止,CRM和其他模型在氣候?qū)W中沒有發(fā)揮更大作用的唯一原因是,如果沒有AI,他們的計算需求會使成本降低到不可持續(xù)的水平。

同樣的方法可以應用于地面條件,這對氣候變化和大氣條件的貢獻同樣重要。微軟的地球人工智能計劃已經(jīng)在陸地測繪這樣的學科中取得了成果,這在傳統(tǒng)上是一個昂貴且耗時的過程。該公司的Wee Hyong Tok最近指出,通過收集和分析來自衛(wèi)星和陸地來源的數(shù)據(jù),包括圖像,出現(xiàn)了關(guān)于水管理,森林砍伐,物種遷移和一系列其他因素的新模式,所有這些因素都有助于持續(xù)保持脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。

在一個項目中,AI for Earth正被用于對中亞雪豹迅速消失的棲息地進行詳細的圖像分析。通過為影響該地區(qū)的自然和人為變化帶來新的視角,希望這些損失可以停止甚至逆轉(zhuǎn)。同樣的技術(shù)被用于研究剛果和其他地方的大象棲息地,既是保護這些地區(qū)的手段,也是打擊偷獵和非法象牙貿(mào)易的手段。然而,最不尋常的應用可能是Project Premonition,它使用智能無人機和機器人技術(shù)定位和捕獲蚊子,然后使用云規(guī)模基因組學分析他們的血液,以獲得有關(guān)世界上一些最偏遠地區(qū)的動物種群的準確數(shù)據(jù)。

智能行動

然而,真正的變化只能通過集體行動來實現(xiàn),例如減少消耗,采用清潔能源解決方案,人工智能也可以在這方面提供幫助。自動駕駛汽車可能不會成為一種固有的清潔解決方案,但正如普華永道的Celine Herweijer所指出的那樣,人工智能引導車輛可以實現(xiàn)按需移動性的轉(zhuǎn)變,減少流通中的汽車數(shù)量,以及路線和交通優(yōu)化,運營效率和許多其他好處。這是在考慮到大多數(shù)自動駕駛汽車將依靠AI優(yōu)化的電網(wǎng)提供電力之前。

無論是否有任何一個會在天氣模式上產(chǎn)生顯著改善仍然是任何人的猜測。地球的氣候就像一個遠洋班輪:它需要一系列漫長的協(xié)調(diào)行動才能改變路線。即使在最新的人工智能技術(shù)出現(xiàn)后,熱量指數(shù)上升和破壞性風暴的流行很可能會持續(xù)一段時間。

但從長遠來看,人工智能可能,也許是,可能是避免地球變暖真正毀滅性后果的唯一途徑。

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