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人工智能能为应对全球气候危机做些什么?

时间:2023-03-16 21:46:35 科技观察

通货膨胀是一个全球性问题,并且随着气候变化而变得越来越严重。这是因为极端天气事件的频率和严重程度增加导致食品、能源和其他必需品的价格上涨。但仍有希望:人工智能可以通过减少排放、提高能源效率和增加可再生能源的使用来帮助我们应对气候变化。因此,绿色转型是抗击通货膨胀的关键支柱,而人工智能是这一努力的重要工具。事实上,根据2022年BCG气候人工智能调查报告(如下所示),87%在人工智能和气候方面拥有决策权的私营和公共部门首席执行官将人工智能视为应对气候变化的重要工具。同一份报告中的数据还显示,公共和私营部门高管认为,与气候相关的高级分析和人工智能的商业价值在减排(减排)领域最为关键,占61%,而减排(测量排放)最关键的是57%(见下面的第二张图)。其他被认为是关键的领域如下,适应(预测危害)44%,适应(管理脆弱性和风险)42%,减缓(消除排放)排放37%,以及基础(促进气候研究、气候融资和教育)28%.(来源:BCG气候人工智能调查,2022年5月)公共和私营部门的气候和人工智能领导者支持使用人工智能来应对气候变化,但其中只有43%的人对如何使用人工智能有远见。人工智能可以通过多种方式为减缓气候变化做出贡献,例如,通过提高能源效率或减少交通、农业和工业的排放。人工智能还可以帮助我们适应气候变化的影响,提高我们预测极端天气事件的能力,并提供决策支持工具,帮助我们更有效地应对。人工智能还可以通过帮助我们识别风险因素并制定减轻气候变化影响的计划,在提高我们对气候变化影响的适应能力方面发挥关键作用。(来源:BCG气候人工智能调查,2022年5月)公共和私营部门的领导者认为减少和测量排放量具有最大的商业价值。信息和通信技术办公室(OICT)负责合作伙伴关系和技术创新的首席数据分析师LambertHogenhout表示,“在这种情况下,最紧迫的需求不是拥有更多变得更聪明的方法。有很多未开发的机会。”这种情绪反映了该领域许多专家的共识:我们需要更具战略性地部署人工智能,以实现最大的影响。因此,需要一个新的气候人工智能框架对于将讨论重点放在投资和这一领域的创新。AI公益基金会首席执行官JamesHodson表示,“为了有效解决我们过度依赖化石燃料的根本驱动因素和风险,我们需要拥抱多元化和创新解决方案的框架。人工智能处于这个框架的中心,人工智能在透明度、高效发电和存储方面的大规模改进以及对大规模投资的信心重振方面取得了更快的进展。”下图的“利用人工智能应对气候变化的框架”是BCG最新的“全球人工智能”报告,其中包括“全球人工智能”咨询委员会专家的观点。该框架包括三个主要主题:减缓、适应和复原力以及基本要素。减缓和基本面对于我们应对气候变化的努力至关重要,但适应和复原力对于确保人们和经济能够承受当今气候变化的影响是必要的。真正的复原力要求我们看到世界在系统层面并使用人工智能来帮助我们识别气候变化方面的风险、脆弱性和潜在破坏。我们还必须建立能力和力量以快速应对这些威胁并创建弹性架构。使用人工智能对抗的框架气候变化(BCG项目经验、AIforClimateChange、GlobalAIPartnership)。DamienGromier,创始人兼联席主席f星球联盟的AI和该报告的合著者说,“尽管AI有希望,但不能孤立地使用AI来解决气候危机。解决气候危机取决于政策制定者采取行动并做出必要改变的意愿,而人工智能和其他新兴技术可以提供一些支持。”因此,必须指出,人工智能不是解决气候变化的灵丹妙药,人工智能是一种工具,可以用来帮助我们建设更具韧性的未来。利用人工智能应对气候变化框架利用人工智能应对气候变化框架正在改变我们对气候变化的思考方式。过去,我们倾向于认为适应是我们在事后对已经发生的事件做出的反应。但随着极端天气事件的频率和严重程度的增加,很明显我们必须采取积极主动的方法来适应。我们需要预测气候变化的潜在影响,并在它们发生之前采取措施减轻它们。这对于确保我们社区和经济的复原力以及保护我们当中最脆弱的群体至关重要。人工智能可以为我们提供做出明智决策所需的工具和数据,从而帮助加速缓解、适应和恢复工作。(1)气候变化减缓人工智能应对气候变化框架的减缓部分是宏观和微观层面测量、减排(降低温室气体排放强度、提高能源效率、减少温室效应)的结合和清理(环境和技术许可)。(2)排放测量宏观测量:环境排放总量是预测未来气候模型的重要组成部分。人工智能可以帮助这些模型进行改进,例如扫描来自卫星的遥感数据以进行进一步分析。微观测量:生产商可以使用微观排放测量来了解其产品的碳足迹,跟踪他们自己在实现ESG目标方面的进展,或确定减少范围1、2和3排放的机会。消费者可以使用这些信息在购买产品和减少碳足迹的行动时做出更明智的选择。(3)减少排放和温室效应由于全球气候变化的紧迫性,加快努力减少当前排放及其温室气体后果势在必行。现在就采取大幅减排措施很重要。这对于避免气候变化的灾难性后果非常重要。减排包括以下三个部分:降低温室气体的排放强度:人工智能解决方案可用于支持向新能源的过渡。对太阳能供应的预测可以帮助我们确定有可能增加太阳能使用的区域,从而减少温室气体排放。减少产生排放的活动:人工智能还可以通过改进需求预测(以应对生产过剩)或有效的货物流动(例如缩短交货时间和最大限度地减少能源使用)来优化供应链,从而减少排放。可以使用数据生成预测需求或优化航运路线的模型。减少温室效应:如果政策制定者转向地球工程解决方案来遏制气候变化的影响,人工智能将成为加速化学研究的重要工具,可以帮助我们开发新材料和新工艺来减少温室气体排放。此外,行为改变的激励措施可以减少能源消耗和排放。(4)去除温室气体从大气中去除温室气体是减缓气候变化的一种方式,可以通过自然过程,如增加树木的光合作用,也可以通过技术手段,如碳捕获和储存。主要有两种去除方法:环境去除:森林、藻类和湿地等自然生态系统可以在大气碳去除中发挥核心作用。监测这些生态系统需要收集和处理大量数据,人工智能在这方面非常有效。技术去除:环境去除可以通过工业过程进行补充,但工业过程仍处于起步阶段并面临结垢问题。人工智能将成为尽快解决这些问题的有力盟友。在巩固了框架的缓解部分之后,我们现在需要关注适应方面。适应和恢复力(1)预测局部长期趋势的灾害预测:为了预测气候变化的潜在影响,我们需要能够预测局部的长期趋势。例如,未来10年某个地区发生大旱灾的概率是多少?这场干旱对农业、供水和人类健康有何潜在影响?人工智能可以通过分析历史数据和预测未来趋势来帮助我们回答这些问题。建立预警系统:人工智能除了可以预测长期趋势,还可以帮助我们建立预警系统,对即将发生的事件及时发出预警。例如,通过分析来自气象站、卫星图像和传感器网络的数据,人工智能可以帮助我们识别引发飓风、洪水和野火等极端天气事件的条件。这些预警系统使我们能够在这些事件发生之前采取行动,减轻极端天气事件的影响。例如,世界经济论坛关于人工智能帮助世界扑灭野火的报告表明,人工智能可以通过使用卫星图像、实时天气数据和社交媒体等数据源开发更好的火灾探测和火势蔓延算法来帮助预防野火职位。火灾的发生。需要一个集成所有这些系统的智能框架来构建动态火灾风险图并交互式模拟火灾蔓延。(2)脆弱性和风险管理管理危机:一旦极端天气事件发生,人工智能可以通过提供决策支持工具帮助我们管理危机。例如,人工智能可用于识别可能受到事件影响的人员,并将他们与所需资源相匹配。人工智能还可以实时监控情况,并提供有关受影响人员位置、基础设施状况和救援工作状况的信息。加强基础设施:智能灌溉系统可以通过使用天气数据和植物传感器来优化浇水计划,从而帮助减少干旱的影响。使用有关降雨量、河流水位和地面海拔的实时数据,人工智能防洪系统可以帮助预防洪水。智能建筑可以使用传感器数据来调整供暖、制冷和通风。可以帮助节约能源和减少排放。根据联合国项目摘要,知识图谱可以存储大量数据并进行推理,有助于识别隐藏在复杂数据集中的模式、相关性和依赖性,最终可以分析洪水、干旱和其他极端天气事件等信息.这些都可以增强面对气候变化的韧性。保护人口:大规模人口迁移是气候变化的潜在影响之一。人工智能可以通过提供管理难民营、追踪移民和协调救援工作的决策支持工具来帮助我们解决这个问题。人工智能还可以用于实时监控情况,并提供有关人员位置、基础设施状况和救援工作状况的信息。保护生物多样性:使用机器学习物种识别系统可以帮助我们追踪和保护濒危物种。而使用卫星图像和传感器数据的人工智能监控系统可以帮助我们检测非法采伐、偷猎和其他威胁生物多样性的活动。人工智能气候变化框架展示了构建真正有弹性和强大系统的方法,这些系统可以抵御极端天气事件并从中恢复。该框架还为气候研究和经济和社会转型建模、气候融资(如碳价格预测)、教育和行为改变创建了一套基本要素。根据Hodson的说法,“将AI置于核心的公司比那些没有为气候适应、适应和减缓努力做出积极贡献的公司更有可能。”此外,据BCG和BCGGAMMA董事总经理兼合伙人兼全球AI报告的合著者HamidMaher表示,“AI收集、完成和解释大型复杂数据集的独特能力意味着AI可以帮助利益相关者采取更主动的方法。以知情和数据驱动的方法来应对碳排放和应对气候风险。然而,大多数现有的与人工智能相关的气候解决方案都是分散的、难以获得的,并且缺乏可扩展的资源。这些都是需要改变的地方。”然而,一些创新的气候技术解决方案已经在使用人工智能,并在适应和复原力框架的所有三个主题上取得进展。联合国开发计划署自然气候和能源数字创新专家、全球人工智能指导小组成员ReinaOtsuka表示,“人工智能和其他新兴技术可以在帮助我们重回可持续发展目标的轨道上发挥巨大作用。人工智能算法具有巨大的潜力。人工智能可以帮助我们朝着可持续的方向前进,包括关注与气候变化相关的影响,例如减缓气候变化并提供额外的恢复力和适应能力,特别是对于那些已经受到影响的人和那些最容易受到气候变化影响的人。与变化相关的风险。”此外,教科文组织伙伴关系和业务计划监测、通信和信息部门主任兼全球人工智能指导小组成员MarielzaOliveria博士说:“用旧的解决方案不可能解决我们面临的问题。紧迫和破坏性的气候危机。我们必须在组合中加入巨大的创新。人工智能可以帮助我们发现机会,以足够大的规模改变我们的现状,从而产生快速影响。人工智能用于以人为本以负责任、负责和道德的方式部署,它绝对可以成为可持续发展的加速器。我每天都看到人工智能在地球上的变革力量,包括公司在整个价值链中最大限度地减少碳排放,并帮助政府预测和有效应对影响脆弱沿海社区的天气模式.这就是我们需要的:所有的脑力!BlueSkyAnalytics总部位于荷兰海牙,是一家将卫星数据转化为环境情报的气候科技公司。该公司基于API的环境数据集利用卫星数据、人工智能和云来深入了解地球及其健康状况。对各种主题的见解。全球人工智能报告将该公司列为成功的气候技术初创公司的例子。(1)OneConcern总部位于美国加利福尼亚州,OneConcern使用人工智能来估计自然现象造成的损害。该公司采取整体方法来发现风险源和建立弹性,在发现气候风险危害源时,不仅要考虑单个建筑物,还要考虑它们所依赖的网络,例如交通线路和电网。(2)CloudtoStreet总部位于纽约的CloudtoStreet是一家使用卫星和人工智能近乎实时地跟踪地球上任何地方的洪水的公司。该公司运营着一个全球洪水数据库,可深入了解全球洪水风险。CloudtoStreet致力于帮助降低洪水风险并挽救生命。(3)ProsperaProspera是一家总部位于特拉维夫的公司,开发旨在监控和分析的机器视觉技术植物发育、健康和压力。该公司的技术捕获多层农田数据,包括气候和视觉数据,以快速检测异常情况。Prospera技术以手机和网络仪表板的形式实施。(4)EXCIEXCI位于澳大利亚Maroochydore。EXCI是一家森林火灾探测技术公司。EXCI采用人类智能模型融合来自卫星和地面传感器的数据,提供对野火的连续系统监测,可以为消防员提供智能,以有效管理野火和扑灭火灾。(5)KuziKuzi是一家肯尼亚公司。酷子利用人工智能预测整个非洲非洲之角和东非国家沙漠蝗虫的繁殖、发生和迁徙路线。该公司的人工智能工具使用卫星数据、土壤传感器数据、地面天气观测和机器学习来进行预测。上述解决方案只是一些说明性示例,旨在说明当前人工智能解决气候变化适应和减缓的手段。霍德森说,“人工智能在气候方面的下一个前沿将是决策支持工具和行为激励,行为激励指的是让人们、公司和政府做正确的事。因为这符合他们的最大利益。“行动呼吁全球人工智能联盟正在发起解决方案呼吁,为全球气候人工智能解决方案提供可见性、网络和商业支持,并大规模提供解决方案并产生最大影响。”支持正在路上。GlobalAI是由StartupInside创建的财团,知识合作伙伴包括波士顿咨询集团(BCG)和BCGGAMMA,财团合作伙伴包括AIforGoodFoundation、联合国开发计划署(UNDP)、联合国教科文组织、科学及文化组织(UNESCO)和联合国信息和通信技术办公室(OICT)。全球人工智能是一个独特的、多学科的、多样化的联盟,其目的是:1.在学术界、初创企业和来自公共和私营部门的全球专家的支持下,促进先进分析和人工智能应用的创新,以应对气候挑战;2.确定人工智能在应对气候危机中的关键工具和用例并确定优先级提供一个全球平台;3.确定并支持最有前途的人工智能,确定并支持最有前途的气候变化缓解、适应和恢复解决方案,特别是在南半部,提供解决方案的知名度和认可度4.通过具体和可衡量的措施确保规模经济行动(例如在当地建立获得资金和从业人员的渠道);5.促进项目团队、投资者和该领域专家(包括初创企业、公司和公共部门)之间的网络发展。此外,全球人工智能联盟目前正在加速在全球寻找通过以下一种或多种方式使用人工智能应对气候变化的初创企业。提高我们对自然界及其变化方式的理解开发监测和测量环境现象的新方法有助于我们更好地决定如何使用和保护我们的自然资源减少温室气体排放适应和减轻气候变化的影响人工智能作为改变游戏规则的关键推动因素,人工智能人工智能有可能加速人类应对气候变化的竞赛。通过利用人工智能,我们有机会为我们所有人建设一个更具弹性的未来。随着气候变化的影响越来越广泛和严重,我们必须继续投资和支持使用人工智能开发解决方案的气候技术公司。