人工智能如何幫助應對氣候變化 我們一起來(lái)看看

2019-07-22 11:09:40    來(lái)源:    作者:

IT行業(yè)對全球氣候的影響是眾所周知的。據說(shuō)全世界無(wú)數數據中心的無(wú)數服務(wù)器,存儲系統和網(wǎng)絡(luò )設備每年消耗約3%的能源供應,而且隨著(zhù)數十億物聯(lián)網(wǎng)設備上線(xiàn),這種情況可能會(huì )增加。

但事實(shí)證明,這種不斷擴展的數據基礎設施對于解決影響氣候變化的一些最棘手的問(wèn)題 - 從農業(yè)實(shí)踐到現代交通的一切 - 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(xué)習(ML)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )(NN),被證明非常善于發(fā)現導致氣候不穩定的現代社會(huì )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(xué)的Renee Cho指出,通過(guò)更準確的土地準備,施肥和澆水,它正在幫助農民將每公頃產(chǎn)量提高30%。與此同時(shí),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(wèn)題,并促進(jìn)更多地使用可再生能源。它還在颶風(fēng)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(jìn)展,現在一些模型提供了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(jìn)行損害評估和精簡(jiǎn)應急物資供應之后。

更好的建模

人工智能還可以在宏觀(guān)層面上幫助應對氣候變化。氣候學(xué)是有史以來(lái)設計最耗費數據的研究領(lǐng)域之一,如果對大量數據的收集,分析和解釋沒(méi)有用,那么人工智能就沒(méi)有用。根據DowntoEarth.org的Akshit Sangomla,AI提供了新的,更準確的方法來(lái)測量復雜的天氣模式。例如,用于測量太陽(yáng)輻射,風(fēng)力模式和許多其他數據集之間關(guān)系的通用循環(huán)模型(GCM)長(cháng)期以來(lái)依賴(lài)于“參數化”的實(shí)踐,這種實(shí)踐基本上簡(jiǎn)化了過(guò)于復雜的條件。用于傳統計算機的建模。但AI,特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ),可以輕松處理這些復雜的動(dòng)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(cháng)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(méi)有影響,但總的來(lái)說(shuō)它們可以改變上部氣流的流動(dòng)或影響更接近地表的溫度。到目前為止,CRM和其他模型在氣候學(xué)中沒(méi)有發(fā)揮更大作用的唯一原因是,如果沒(méi)有AI,他們的計算需求會(huì )使成本降低到不可持續的水平。

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(xué)科中取得了成果,這在傳統上是一個(gè)昂貴且耗時(shí)的過(guò)程。該公司的Wee Hyong Tok最近指出,通過(guò)收集和分析來(lái)自衛星和陸地來(lái)源的數據,包括圖像,出現了關(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保持脆弱的生態(tài)系統。

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

智能行動(dòng)

然而,真正的變化只能通過(guò)集體行動(dòng)來(lái)實(shí)現,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(dòng)駕駛汽車(chē)可能不會(huì )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(chē)輛可以實(shí)現按需移動(dòng)性的轉變,減少流通中的汽車(chē)數量,以及路線(xiàn)和交通優(yōu)化,運營(yíng)效率和許多其他好處。這是在考慮到大多數自動(dòng)駕駛汽車(chē)將依靠AI優(yōu)化的電網(wǎng)提供電力之前。

無(wú)論是否有任何一個(gè)會(huì )在天氣模式上產(chǎn)生顯著(zhù)改善仍然是任何人的猜測。地球的氣候就像一個(gè)遠洋班輪:它需要一系列漫長(cháng)的協(xié)調行動(dòng)才能改變路線(xiàn)。即使在最新的人工智能技術(shù)出現后,熱量指數上升和破壞性風(fēng)暴的流行很可能會(huì )持續一段時(shí)間。

但從長(cháng)遠來(lái)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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