南极冰盖数据集不如火星?在无人机和机器学习的帮助下,斯坦福大学的学者们挖掘出最有价值的数据,保护地球的地层和海洋。但自1900年代初期以来,世界各地的冰川一直在融化。自工业革命以来,二氧化碳和其他温室气体的排放量急剧增加。随着气温的升高,海平面逐渐上升成为近年来各国密切关注的重大环境问题之一。上个月,美国联合发布的最新海平面上升预测报告称,受气候变化影响,到2050年美国海岸线海平面将平均上升25至30厘米,海平面将上升在接下来的30年里。其幅度可能与过去100年的增长相当。2021年9月2日,美国纽约一条主干道上的车辆被积水淹没。受飓风艾达影响,纽约市及周边地区9月1日傍晚开始下起大雨,引发洪水泛滥。(来源:新华社)鉴于此,了解海平面上升的幅度和速度至关重要。但现有模型极不稳定,而且由于最南端的大陆充满未知数,各国政府在规划未来时必须考虑各种情景。最近,斯坦福大学的科学家们使用无人机技术和机器学习方法专注于发现和收集南极洲最有价值的数据,以增加对驱动海平面上升过程的了解。科学与工程交叉领域的学者达斯汀·施罗德(DustinSchroeder)说:“我们想告知政策制定者,但鉴于从南极洲收集数据的难度,我们无法调查所有内容。因此,我们专注于收集最具影响力的数据,这是一个难题。”技术性的、技术性的、需要人工智能帮助的问题。”南极冰盖数据集的完整性甚至还不如火星?!鉴于所涉及问题的复杂性,科学家们需要一个更高效、更高效的解决方案。数据收集的智能方法。首先,他们着手创建一个新的数据收集平台,该平台将依靠配备冰穿透雷达的自主无人机来获取更准确的读数。“目前的过程包括在南极洲停留几个月施罗德说:“时间,然后飞来飞去,或者在冰盖中间建立一个野外营地。”但科学家们设想无人机提供了一种更可持续、几乎完全自动化的长期监测方法。此外,科学家们需要专注于确定在哪里可以找到最有价值的数据:如果自定义算法可以告诉研究人员何时何地发送无人机,那么它们可以最大化。有很多变量关联与冰盖融化有关。研究人员想知道冰床的深度、冰的实际温度,还需要了解潮汐、季节和时间流逝如何影响融化速度。更复杂的是,在世界各国进行了50多年的调查之后,在南极洲进行的一些最接近的测量可能距离大约3到5英里,但许多地方与已知最近的测量相距数百英里。结果是一个大陆覆盖了550万平方英里的地球,只有一个不完整的数据集。ThomasTeisberg,博士电气工程专业的候选人感叹道,“到目前为止,每次我们收集数据时,我们都会发现一些新东西。”准确”。为了解决这些问题,Schroeder和Teisberg使用物理信息神经网络来确定新无人机在哪里可以找到最有用的数据。这些初始模型结合了已知的物理规则来控制冰如何响应环境因素,并将这些规则应用于小型数据集.这样,该算法可以快速运行并快速产生建议。最终,该团队设想了一个迭代循环或自适应测量过程,模型通过该过程实时处理每批新数据,为不断发展的飞行计划提供信息。采用数据驱动的方法,科学家们将能够同时考虑冰床的测量、冰的3D流动以及控制其运动的物理学。斯坦福大学的HAISeedGrant为施罗德和他的团队提供了设计代理机器学习模型开始研究基于无人机的雷达系统。让无人机找到冰盖底部将是首要措施成功,泰斯伯格说。“我们正在迅速推进对具有数十至数百米冰的山地冰川进行实地测试。从那里,我们将ML模型整合到飞行模式中——这是冰盖研究在李飞飞担任联合主任之前从未做过的事情StanfordHAI,StanfordHAI的全称是Human-CenteredArtificialIntelligence,即以人为中心的人工智能研究所,李飞飞和JohnEtchemendy是HAI的联合主任,根据官网介绍,人工智能要真正为人类服务,就必须了解人类的生理、情感、思维等特征,才能让人工智能更好地理解人类的需求,正因如此,人工智能设计者必须能够广泛地代表人类,需要真正的思想多样性。目前,该研究中心专注于三个领域:人类影响、增强人类能力和智力。在人类影响领域,学者们目前正在研究算法在多大程度上引入、复合或减轻偏见和风险;机器和人做出的决定之间的“责任差距”;人工智能在监视、人口控制和发动战争中的使用和滥用,以及人工智能对社会机构、司法系统、政府、产业结构、劳动力市场、经济增长和跨国贸易的影响。在增强人类能力方面,除了设计方法的研究之外,学者们在其他重点领域的进步和思考将有助于创建具有这些更合适的通信能力的系统。这项基础研究将与人工智能在教育、医疗保健和可持续发展等重要应用领域的使用相结合,在这些领域可以利用和评估新的设计方法和工具。在智力上,要创造一个机器辅助但以人为本的世界,必须开发下一代人工智能技术,以克服当前算法的局限性,扩大可以解决的问题类别,并补充人类的认知和分析方式。实现这一目标需要开发能够做出正确决策的机器智能,它应该理解人类语言、情感、意图、行为和多尺度的交互。此外,HAI还发布了《AI指数报告》系列。本报告每年对人工智能的影响和进展进行全面研究,分析和提炼人工智能对国民经济、就业增长、多样性和研究的影响。影响模式。例如,根据去年报告的10大亮点,可以得出很多人工智能发展和应用的重要趋势。例如:全球人工智能投资持续大幅增长,医疗行业是最大的投资领域;在美国,人工智能博士毕业生占计算机科学博士毕业生的比例显着增加,而其他相关专业的比例下降;博士毕业生进入产业的比例明显上升,而进入学术界的比例持续下降;全球30多个国家和地区发布了人工智能战略……就像南极项目一样,通过科学家的创新方法,监测和预测冰盖变化的能力有望得到显着提升,这也将有效帮助城市应对危机的能力。“从长远来看,这项工作可能会改变冰川学家收集和理解数据的方式。目前,我们还需要专注于使冰盖研究更智能、更高效,这样我们才能更好地了解南极洲将如何继续变暖。”如何影响未来的海平面上升。”
