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以人工智能引导可持续发展

2021-07-08李佳

数码影像时代 2021年7期
关键词:微软公司水资源人工智能

引言

人工智能(AI)以前被寄托于科幻作家和电影制作人想象中的未来社会,如今已成为现代高科技社会日常生活的一个事实。人工智能有很多定义,每一个定义都随着时间的推移而被修订。目前,大多数定义认为人工智能解决了与人类智能相关的复杂认知问题,或通过智能手机或医疗保健帮助尽可能多的人,甚至人工智能识别问题并为技术、人和社会的利益创造解决方案。然而,人工智能的核心概念一直是创造能够像人类一样思考的机器。

人工智能现在在商业和工业中越来越普遍。它有可能彻底改变我们学习、生活、交流和工作的方式,具有巨大的经济和社会潜力。随着我们进入可持续发展时代,17个可持续发展目标(SDG)正被纳入世界各国的发展议程,AI也在迅速开辟商业、企业实践和政府政策领域的新领域。具有深度学习能力的机器和机器人已经在解决与人类智能相关的日常认知问题。

联合国2030可持续发展目标(SDGs)的实现,需要技术支撑。利用新兴技术带来的机遇,推动可持续发展目标加速实现,已经是国际社会的共识。文章介绍了人工智能的发展现状,分析了人工智能对可持续发展的影响,作为新兴技术重要标志的新一代人工智能(AI),是驱动经济社会发展的重要力量,也是联合国可持续发展目标实现的重要利器。文章还介绍了AI在水资源管理、农业以及医疗等方面的成功应用,总结了目前AI应用存在的一些问题,并提出了相应的建议。

人工智能与可持续发展

目前AI的研究与开发正以极快的速度推进,AI从诞生到发展,并非一帆风顺,经历了低谷和瓶颈,充满了质疑和挑战。人工智能发轫于1956年在美国达特茅斯(Dartmouth)学院举行的“人工智能(ArtificialIntelligent,简称AI)夏季研讨会”,在20世纪50年代末和80年代初先后步入两次发展高峰,但因为技术瓶颈、应用成本等局限性而均落入低谷。当前,在新一代信息技术的引领下,数据快速积累,运算能力大幅提升,算法模型持续演进,行业应用快速兴起,人工智能发展环境发生了深刻变化,人工智能第三次站在了科技发展的浪潮之巅。

人工智能是相对于人类自然智能而言,涵盖了很多前沿技术和分支,一直处于发展中,主要包括计算能力、算法和数据3个要素。经过60多年的发展,如今已经开始日益深刻地影响着我们每一个人的生活。有学者认为,没有任何创新会比人工智能(AI)和机器学习(ML)更具普遍性和变革性。对于AI将为人类带来一个什么样的未来,人们其实一直充满了期待,这也是如今人工智能得以快速发展的重要原因。

根据2018年麦肯锡公司发布的研究报告,未来10年,人工智能的广泛应用每年可为全球经济增长贡献1.2个百分点。到2030年,人工智能将为全球经济贡献13万亿美元,可与蒸汽机发明等革命性技术相媲美。但与此同时,对于AI的担忧也一直存在。著名的物理学家、宇宙学家史蒂芬·霍金曾警告说:“人工智能的全面发展可能意味着人类的终结”。2017年他在全球移动互联网大会(GMIC)演讲中呼吁:“人工智能的研究与开发正在迅速推进。也许我们所有人都应该暂停片刻,把我们的研究重复从提升人工智能能力转移到最大化人工智能的社会效益上面。”特斯拉首席执行官埃隆·马斯克也是出了名的“人工智能威胁论”持有者,多次公开表示担心人工智能的发展可能是人类生存面临的最大威胁。比尔·盖茨则提醒人们要小心人工智能。

这更加深了人们对人工智能未来的疑虑。我们看到,对人工智能发展及其应用所带来的短期和长期的安全担忧并非一时兴起,也并非空穴来风,而是自其诞生以来就一直存在的真实隐忧。近年来,随着AI不断升温,关于AI对人类未来的影响更是成为业界、学界和大众关注的焦点。虽然学术界对AI发展的态度和观点并非完全相同,但是在相当大的程度上达成了共识:AI将给人类未来带来难以预测的变革和影响,然而结果是好还是坏,要取决于人类的自主选择。人类要主动对AI的未来进行籌划和研究,保证AI造福人类。为此,我们有必要对人工智能的研发和应用进行必要的规制,探索并设定相应的标准体系,而这需要世界各国的努力。

人工智能引导可持续发展

人工智能与水资源

随着世界人口的不断增长,水资源短缺已经成为21世纪许多国家面临的主要问题之一。面对一系列水资源短缺的问题,来自美国硅谷的初创公司Pluto AI计划用人工智能技术来帮助解决这一世纪难题。

目前来说,面对水资源的缺乏,“开源”和“节流”是两种主要的处理方法。就开源而言,增加淡水来源的成本是相当巨大的,除了涉及到水源寻找,水的运输和保存也是问题所在。在水资源的运输和保存过程中,如果没有好的措施来杜绝无谓的浪费,那么会进一步增加水资源的成本,而“杜绝浪费”本身就涉及到了节流的问题。

所以,PlutoAI将目光投向了节流,PlutoAI对此声称:“我们是智能水管理分析平台,目的是防止水资源浪费、监测用水设备健康程度、降低水类企业运营成本。”显而易见,PlutoAI将侧重点放在节流,就是要让水资源的无谓消耗降到最低,同时提高单位体积水的利用效率。

更具体点说,PlutoAI通过收集用水企业的数据,并且通过自己的人工智能系统来帮助用水企业分析从哪些方面来改良和替换老旧设备,并且改善工作流程,以达到最大化利用单位体积水的目标。在使用PlutoAI平台的过程中,随着数据的累积和机器学习的深入,根据用水企业提供的数据,PlutoAI可以迅速察觉数据异常,并且对可能出现的故障进行预测,这样可以将故障期间水资源的损失降到最低。

人工智能与农业

在农业方面,人工智能可以分析与环境温度、降雨量、土壤盐分、营养、病虫害、商品价格等相关的数据,从而帮助提升农作物的产量以及帮助农业从业者合理规划农作物生产种植。2018年,腾讯AI Lab曾参加由荷兰瓦赫宁根大学主办的国际人工智能温室种植大赛。在黄瓜种植项目中,腾讯的AI专家建立了一套模拟气候环境和作物生长的仿真器,将农业专家的知识和经验嵌入仿真器中,开创性地搭建出了农业人工智能系统。最终,这个智能系统在利用遥感技术采集的农作物生长情况、温湿度和供水情况等数据的支持下,在一个50平方米的温室里种出了3000公斤以上的黄瓜。与同类农业专家相比,产出是他们的5倍以上;种植水平相当于具有10年种植经验的人类种植者。

人工智能与医疗

2020年,突如其来的新冠肺炎疫情让医疗与公共卫生领域成为全世界的焦点,各国对这一领域的投入也大幅增加。AI、大数据等技术在疫情的追踪监测、远程医疗等方面发挥了很大的作用。AI与医疗的结合,一直是微软公司关注的焦点。

首先,微软与医疗机构深度合作,帮助他们面对数量激增的就诊患者重整运作流程,提供足够的传染病防控能力。微软公司利用AI聊天机器人技术HealthBot开发医疗机器人。迄今为止,已有3900万人使用微软医疗机器人对自己的症状进行评估。该医疗机器人帮助医疗机构将有关新冠肺炎的就诊或问询数量降低了至少30%。其次,微软公司致力于简化新的远程医疗服务的创建过程,同时满足医疗机构及患者对隐私性、安全性和合规性的所有要求,微软公司的Teams正成为医患对话的AI助手。再次,微软公司不仅利用AI技术直接助力医疗服务,还致力于推进医学研究。微软公司一直在无偿提供云端的图形处理器(GPU)计算能力等,帮助医药公司加快疫苗研发工作。

谈及如何管理共享医疗数据,彼得·李提到了快速医疗保健互操作性资源(FHIR),微软公司通过云计算平台Azure提供了世界上第一个基于云的FHIR服务。基于Azure的FHIR服务器可作为开源产品使用,而为FHIR设计的API则可作为完全托管的“平台即服务”来提供。微软公司在此基础上启用了众多托管服务,还将Teams、Dynamics、PowerPlatform、Azure和AzureAI中的各种功能整合到“微软医疗云”中。可以说,这是技术基础架构的巨大转变。

总结与建议

人工智能作为目前最前沿的技术之一,已经在可持续发展目标中的一些领域进行了初步应用,但要充分发挥其潜力,还面临几个方面的困难。

第一,人工智能技术障碍仍需突破。尽管人工智能可在部分虚拟或人造环境中有优秀表现,但由于存在技术困难,仍难以直接迁移到现实中。

第二,人工智能的训练和研发需要大量数据支撑,但目前各行业数据孤岛现象较为严重。例如,能源、食物领域需要大量数据标记,但作为传统行业,其生产流程标准比较落后,缺乏大规模具有标识的数据样本。同时,掌握有价值数据的同一行业上下游的企事业单位数据流通渠道不畅,缺乏统一兼容的可靠管理。

第三,食物、能源、水等重大基础领域,网络安全问题至关重要。以能源为例,能源企业大多涉及公共服务,人工智能将能源网络各个连接点关联在一起,安全问题不容忽视。尤其在跨境传输电力中,数据误差或者延迟会导致设备配置错误,进而影响系统稳定供应和完整性等。

第四,跨领域人才短缺。利用人工智能解决食物、能源、水等基础问题,需要大量高层次跨学科人才,他们既要了解人工智能等高科技领域,又要了解食物、能源、水等基础领域,而当前我们缺乏此类人才。

关于推进以人工智能推进可持续发展提出了以下几个建议:

一是加强人工智能的基础研发和应用。人工智能在食物、能源、水方面有广阔的应用空间,也是未来工业互联网等的发展方向。国家应积极引导相关的人工智能基础研发及应用,包括在人工智能安全领域的投入等,攻克技术难题,把相关核心企业纳入国家人工智能开放创新平台。

二是加快复合型人才培养。当前跨领域人才是人工智能发展的短板,亟需培养具有交叉学科背景、跨领域的复合型人才。

三是进一步完善相关体制机制。可持续发展问题需要政府积极引导,同时也需要相关企业、研究机构等积极参与。因此,需要完善相关沟通机制,形成政府引导、企业参与、社会关心的有效协作机制,加快科技助力可持续发展的实际行动。

参考文献:

[1]吴亚楠,肖潇,杜娟,等.以SDGs引领AI发展——“人工智能助力联合国可持续发展目标”分析与建议[J].可持续发展经济导刊,2020(07):19-22.

[2]王秋蓉,于志宏.曾毅:用可持续发展照亮AI善用之路[J].可持续发展经济导刊,2020(08):30-33.

[3]蔡雄山.人工智能助力可持续发展的挑战与思考——以腾讯倡导的“AI for FEW”理念与实践为例[J].可持续发展经济导刊,2020(10):45-46.

[4]吴亚楠,肖潇,杜娟,等.AI是企业贡献SDGs的“利器”——“人工智能助力联合国可持续发展目标”探索与实践[J].可持续发展经济导刊,2020(07):12-18.

[5]王旭,王钊越,潘艺蓉,等.人工智能在21世纪水与环境领域应用的问题及对策[J].中国科学院院刊,2020,35(09):1163-1176.

作者简介:李佳(1996—),湖北宜昌人,廣东财经大学2019级硕士研究生,主要研究方向为国际贸易理论、大数据与跨境电商。

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