人工智能技术在生态环境监管领域的应用研究

孔令炜

芜湖市生态环境宣教信息中心 安徽 芜湖 241000

引言

1956年，在美国达特茅斯（Dartmouth）学院，麦卡锡、闵斯基等人发起并举行“人工智能夏季研讨会”，首次提出“人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）”这一概念，标志着人工智能学科的诞生。同时指出“人工智能”研究目标是实现能模拟人类的机器，该机器能使用语言，具有概念抽象和理解能力，能够完成人类才能完成的任务并不断提高机器自身。“人工智能”的概念提出后，迅速发展成为一门广受关注的交叉和前沿学科。随着研究逐渐成熟，也开始出现新的变化，这些变化也使得人工智能在生态环境监管领域呈现勃勃生机。

生态环境领域从信息采集到加工处理进入信息化和数字化时代，数据量呈现爆发式增长，生态环境大数据受到越来越多的关注。生态环境数据量增大给生态环境的监管提出更高的要求和更大的挑战，借助云计算、人工智能及模型模拟等大数据分析技术，实现生态环境监管效率的大幅提升，大大降低了生态环境监管成本。

1 人工智能研究进展

2011年以来，随着大数据、云计算、互联网、物联网等信息技术的发展，泛在感知数据和图形处理器等计算平台推动以深度神经网络为代表的人工智能技术飞速发展，大幅跨越了科学与应用之间的“技术鸿沟”，诸如图像分类、语音识别、知识问答、人机对弈、无人驾驶等人工智能技术实现了从“不能用、不好用”到“可以用、用得好”的技术突破，迎来爆发式增长的新高潮[1]。

2016年10月，美国国家科学技术委员会发布的《国家人工智能研究与发展战略计划》提出在美国的人工智能中长期发展策略中要着重研究通用人工智能。Alpha Go系统开发团队创始人戴密斯·哈萨比斯提出朝着“创造解决世界上一切问题的通用人工智能”这一目标前进。

2017年微软成立了通用人工智能实验室，众多感知、学习、推理、自然语言理解等方面的科学家参与其中。2017年7月，国务院发布《新一代人工智能发展规划》，将新一代人工智能放在国家战略层面进行部署，描绘了面向2030年的我国人工智能发展路线图，旨在构筑人工智能先发优势，把握新一轮科技革命战略主动。据清华大学发布的《中国人工智能发展报告2018》统计，我国已成为全球人工智能投融资规模最大的国家，我国人工智能企业在人脸识别、语音识别、安防监控、智能音箱、智能家居等人工智能应用领域处于国际前列。现今的人工智能技术已经对人类的生活方式、工作方式、娱乐方式产生了巨大的改变，涉及自动驾驶、智慧城市、智慧医疗等多个方面。

2 人工智能技术在生态环境监管领域的应用

2.1 环境执法应用

利用云计算、大数据、人工智能等新技术，规划建设生态环境智能执法大数据监管平台，通过信访举报、执法监管、现场执法、行政处罚、环境应急一体化管理，推动环境综合执法智能化、精准化改革。

2.2 污染场地监测

由于污染场地具有隐蔽性、不确定性等特性，场地发生污染后不易暴露、不易发现，采用人工监测费时费力且不具有实时性。利用人工智能技术，可以监测场地基本物理化学指标，并通过模型测算，转化成污染物三维可视化立体视图，直观体现出土壤环境质量状态，并做出合理预判，供生态环境主管部门决策。同时在发生污染事件后，第一时间报警，提供解决方案，将污染事故的损失降到最低[2]。

2.3 环保信访

针对环保信访随机性大、反复性强的特点，可以将人工智能技术引入环境信访环节。建设智能接谈云平台和智能语音接谈终端，利用人工智能相关技术，自动记录接谈过程，生成环境信访概况和诉求，自动推荐接谈模板，自动提示敏感信息、身份背景、历史上访记录、系统办理情况、涉法涉诉情形、热点关键词等重要信息，自动推荐相关答复口径、政策解释、路径指引、特殊问题处置预案等专家经验，为信访工作延展知识面，做到精细化、精确化、标准化，实现“最多访一次”。

2.4 环境风险管控

环境风险管控以“平战结合”思路开展智能化设计，利用图文识别、语音调度、机器学习等技术，“平时”实现风险管控、预案管理、日常管理，“战时”实现应急值守、应急响应与处置调度、模拟演练、事后评估，支持动态生成指挥方案、应急监测方案、保障方案以及各类报告。通过环境大数据分析，识别风险，智能预警与推送，实现精准监管。

2.5 监测设备智能诊断

企业在线监测设备的状况直接关系到污染物达标排放情况，设备故障不仅造成环境污染事件，甚至发生重大安全事故，导致重大损失。采用人工智能技术，通过智能监测、智能判别、智能处置，及时发现监测设备的不足，并通过机器学习，合理判别故障位置，后期重点检查，可以大大节约排查检修的时间，辅助相关部门精准发现设备问题所在、及时整改，有效降低事故发生率[3]。

3 结束语

人工智能作为一项新兴的技术领域，其自身也在不断完善和发展之中，尽管当前人工智能技术的应用相当有限，但其广阔的发展前景是显而易见的。随着工业技术的进步，各种污染物的种类更多、组分更加复杂，污染物的控制、去除、分析和评价将成为一项新的挑战。在当今日益重视生态环境保护的基调下，人工智能技术的出现和应用使得生态环境领域又增添了新的活力，成为生态环境监管的强大技术支撑，也将给生态环境治理提供新的解决思路。