氣候變化已經(jīng)成為當(dāng)今世界面臨的最大挑戰(zhàn)。聯(lián)合國已經(jīng)明確表示，2021年將是我們在應(yīng)對全球升溫難題方面做出切實(shí)改變的最后一年。為此，聯(lián)合國目前正積極籌備COP26氣候峰會，希望商討解決這一世紀(jì)難題的可行方案。日立與BCG等參與方則以合作伙伴身份加入到這一工作中來。
此外，氣候AI領(lǐng)導(dǎo)者計(jì)劃亦在規(guī)劃當(dāng)中，各創(chuàng)新方將不斷探索供人類繼續(xù)生存并繁榮發(fā)展的正確道路。氣候變化已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)危機(jī)，當(dāng)務(wù)之急是找到起效迅速而且具備現(xiàn)實(shí)可行性的解決辦法。目前最具希望的答案，也許就在人工智能（AI）身上。
根據(jù)法國電力公司的介紹，由氣候變化帶來的損失已經(jīng)高達(dá)10億美元，而這筆巨款本該用于推動一系列重要的公共事業(yè)與發(fā)展計(jì)劃。好消息是，數(shù)字時代下新型解決方案的先進(jìn)能力，正以AI為載體帶來我們建設(shè)美好星球、迎接光明未來的新希望。目前，全球范圍內(nèi)的創(chuàng)新者正致力于通過獨(dú)特的AI用例應(yīng)對氣候變化，包括幫助預(yù)防野火、緩解高溫點(diǎn)引發(fā)的環(huán)境風(fēng)險、無人機(jī)搭載的監(jiān)控與預(yù)測技術(shù)等等，并彼此攜手讓我們的地球更宜居、生態(tài)系統(tǒng)更具彈性。
需要強(qiáng)調(diào)的是，如果不立即采取行動，那么未來二十年氣候變化所造成的經(jīng)濟(jì)損失可能相當(dāng)于每十年發(fā)生一次COVID大規(guī)模疫情。
AI將成為氣候變化應(yīng)對技術(shù)中的核心驅(qū)動力，而且已經(jīng)在解決這一挑戰(zhàn)中表現(xiàn)出多種優(yōu)勢。首先，AI能夠消除負(fù)面影響，例如減少人類活動對環(huán)境的損害（包括二氧化碳排放），同時充分利用大量數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)算法與傳感設(shè)備。通過AI技術(shù)預(yù)測國家電網(wǎng)的電力供需情況，我們能夠改善可再生能源的調(diào)度能力，并通過預(yù)測性維護(hù)減少生命周期內(nèi)化石燃料帶來的廢物排放，甚至最終幫助能源部門徹底告別廢物凈排放。此外，在運(yùn)輸行業(yè)，AI解決方案則可帶來更準(zhǔn)確的交通預(yù)測結(jié)果，實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)輸優(yōu)化、需求建模以及更豐富的共享出行選項(xiàng)。
AI還有望將經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出與環(huán)境資源消耗（包括材料、水資源與土地等）剝離開來。以食品領(lǐng)域的AI應(yīng)用為例，這項(xiàng)技術(shù)能夠幫助我們更好地監(jiān)控農(nóng)作物產(chǎn)量，以精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)方法降低對化學(xué)物質(zhì)及水資源的過量需求，并配合需求預(yù)測與變質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品識別功能盡可能減少食品浪費(fèi)。此外，AI系統(tǒng)還能在城鎮(zhèn)與建筑物內(nèi)發(fā)揮作用，自動控制供暖與制冷供應(yīng)，并對能源消耗情況進(jìn)行精確建模。
此外，大型科技企業(yè)也在對抗全球升溫方面有所行動。微軟已經(jīng)承諾到2030年實(shí)現(xiàn)負(fù)碳排放，并逐步抵消該公司自1975年創(chuàng)立以來產(chǎn)生的所有碳排放。蘋果則重點(diǎn)關(guān)注在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中使用低碳鋁，Amazon承諾到2040年實(shí)現(xiàn)零碳排放，谷歌也投入57.5億美元可持續(xù)債券以資助關(guān)乎環(huán)境保護(hù)與社會福祉的項(xiàng)目。
在這樣的時代背景之下，我們自然有必要認(rèn)真分析氣候AI領(lǐng)導(dǎo)者計(jì)劃中的實(shí)際AI用例，看看各方在這一領(lǐng)域達(dá)成的最新進(jìn)展。
運(yùn)用AI實(shí)現(xiàn)凈零浪費(fèi)
AI的真正力量，有望在減少浪費(fèi)方面得到充分體現(xiàn)。以Greyparrot為例，這家AI初創(chuàng)企業(yè)使用“基于AI的計(jì)算機(jī)視覺軟件提高垃圾回收的透明度與自動化水平。”最近，他們剛剛籌集到182.5萬英鎊的種子資金，希望通過廢品識別軟件徹底改變整個回收與利用流程。
在消費(fèi)與零售市場上，Wasteless公司則致力于“幫助超市與在線店鋪充分發(fā)揮易腐產(chǎn)品的全部價值，并通過基于AI的動態(tài)定價機(jī)制減少食物浪費(fèi)。”此外，初創(chuàng)公司W(wǎng)INT也在對抗浪費(fèi)方面做出了自己的努力，他們使用AI檢測并阻止水源泄漏。在發(fā)生泄漏時，它會自動發(fā)出提醒并關(guān)閉閥門。其智能實(shí)時監(jiān)控功能將識別泄露與浪費(fèi)源，節(jié)省寶貴的水資源并阻止設(shè)備損壞。可以看到，這些年輕的企業(yè)都在使用先進(jìn)的預(yù)測分析與動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)減少浪費(fèi)，并拿出一個個振奮人心的真實(shí)氣候變化改善用例。
AI支持下的環(huán)境情報：提升氣候預(yù)測水平
AI技術(shù)已經(jīng)在幫助研究人員識別熱帶氣旋、鋒面與大氣河方面帶來89%至99%的準(zhǔn)確率，讓以往難以發(fā)現(xiàn)的天氣變化變得不再神秘。如今，環(huán)境情報已經(jīng)成為預(yù)測自然界中極端氣候趨勢與模式的重要前提。AI與深度學(xué)習(xí)能夠快速分析動態(tài)系統(tǒng)，并對環(huán)境進(jìn)行仿真（例如其中的大氣壓力與化學(xué)反應(yīng)）、進(jìn)而生成準(zhǔn)確的模型，而后由科學(xué)家及研究人員利用相關(guān)成果建立起更穩(wěn)健的決策質(zhì)量。
例如，谷歌正在“利用機(jī)器學(xué)習(xí)以高分辨率方式「實(shí)時播報」降水活動”，以近實(shí)時的方式預(yù)測天氣狀況。根據(jù)The Verge的介紹，與傳統(tǒng)模型不同，“谷歌的新方法能夠在幾分鐘內(nèi)產(chǎn)生結(jié)果。其中的核心區(qū)別在于，谷歌不會嘗試對復(fù)雜的天氣系統(tǒng)進(jìn)行建模，而是直接使用簡單的雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)測降雨活動。”
除了谷歌之外，還有海洋數(shù)據(jù)聯(lián)盟等組織建立起自己的AI解決方案，并“與全球城市網(wǎng)絡(luò)合作制定出比較性的〈智能海洋城市行動計(jì)劃〉，用于公開發(fā)布海洋數(shù)據(jù)以應(yīng)對海洋及氣候危機(jī)。”計(jì)劃的終極目標(biāo)在于“建設(shè)起智慧海洋城市，改善廢水處理能力，防止藻類大量系列并恢復(fù)沿海無生命區(qū)的氧氣供應(yīng)。”在這一領(lǐng)域，Argonne Nationals實(shí)驗(yàn)室始終走在時代的前沿，努力應(yīng)對氣候變化、能源、食品與健康等領(lǐng)域的水資源挑戰(zhàn)。
氣候預(yù)測中的更多用例
•美國國家海洋與大氣管理局正使用AI技術(shù)提升對于颶風(fēng)等極端天氣事件的預(yù)測能力，并從各類數(shù)據(jù)源中獲取新的洞見結(jié)論。
•紐約大學(xué)的科學(xué)家們在Schmidt Futures提供的1000萬美元資助下，致力于通過AI技術(shù)改善氣候模擬能力、增強(qiáng)對氣候變化的預(yù)測水平。
•IBM研究計(jì)劃Green Horizons使用AI與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分析氣候變化數(shù)據(jù)。這套系統(tǒng)使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)從氣象衛(wèi)星與交通攝像機(jī)等來源處獲取數(shù)據(jù)，借此不斷學(xué)習(xí)并調(diào)優(yōu)預(yù)測模型。它能夠提前72小時預(yù)測污染事件，精確度可以控制在數(shù)公里范圍內(nèi)，并標(biāo)明污染物的來源與潛在去向。
無人機(jī)與環(huán)境監(jiān)測
AI在氣候變化方面的另一大突出貢獻(xiàn)，在于使用無人機(jī)對林區(qū)進(jìn)行全面監(jiān)測。技術(shù)創(chuàng)業(yè)家Ewan Kirk在接受新聞協(xié)議采訪時表示，無人機(jī)已經(jīng)成為從偏遠(yuǎn)地區(qū)處收集重要數(shù)據(jù)、整理生態(tài)健康情報的最簡單方法之一?？茖W(xué)家與達(dá)人產(chǎn)創(chuàng)建起大型數(shù)據(jù)集，以幫助他們了解氣候變化將給各類關(guān)鍵性資源帶來哪些影響。“例如，Dendra Systems使用先進(jìn)的數(shù)據(jù)科學(xué)、AI與無人機(jī)自動化技術(shù)，嘗試大規(guī)模修復(fù)土地并恢復(fù)區(qū)域內(nèi)的生物多樣性。”
總部位于芬蘭的初創(chuàng)企業(yè)Aeromon則嘗試使用無人機(jī)實(shí)時跟蹤工業(yè)排放。他們的移動與固定設(shè)備能夠檢測、衡量并可視化多種氣體與顆粒物指標(biāo)。這套解決方案能夠以360度全方位角度自動報告排放情況，為客戶提供實(shí)時流程洞見。
從這個角度來看，無人機(jī)已經(jīng)成為環(huán)境健康狀態(tài)監(jiān)測、甚至解決氣候變化問題的一大關(guān)鍵。BCG GAMMA合伙人Charlotte Degot表示，“大部分企業(yè)都致力于控制自身對于環(huán)境的負(fù)面影響，但其中有兩大挑戰(zhàn)難以回避：1）準(zhǔn)確判斷二氧化碳的實(shí)際排放來源；2）尋求可擴(kuò)展解決方案以減少排放量、同時帶來積極的經(jīng)濟(jì)影響。而這些，正是BCG CO2.AI項(xiàng)目的設(shè)計(jì)初衷。”
環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的更多用例：
•法國Everimpact公司將衛(wèi)星圖像與地面感應(yīng)技術(shù)加以結(jié)合，用以監(jiān)測城市內(nèi)的空氣質(zhì)量與碳排放情況。
•得克薩斯州奧斯汀市的Hypergiant公司開發(fā)出Eos Bioreactor產(chǎn)品，能夠調(diào)節(jié)藻類植物的生長，優(yōu)化其碳吸收特性并釋放出大量氧氣。
•荷蘭Overstory公司使用基于衛(wèi)星圖像的林業(yè)分析技術(shù)，以遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)方法的成本生成更準(zhǔn)確、也更及時的森林風(fēng)險預(yù)測結(jié)果。
•德國OroraTech公司是一家提供早期野火檢測與實(shí)時紅外衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)的商業(yè)供應(yīng)商。
•德國卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院（KIT）及其合作伙伴EDI GmbH正在開發(fā)EDE 4.0輔助系統(tǒng)，用于幫助林業(yè)工作者使用AI技術(shù)持續(xù)保護(hù)并管理森林資源。
食品供應(yīng)鏈優(yōu)化與農(nóng)業(yè)增產(chǎn)
AI技術(shù)正在快速普及，從預(yù)測餐飲需求到減少食物浪費(fèi)，再到幫助發(fā)展中國家的農(nóng)民診斷并治療農(nóng)作物病害。例如，印度農(nóng)民開始在機(jī)器學(xué)習(xí)的建議下確定最佳播種時間，借此將單產(chǎn)提高達(dá)30%。
此外，Beyond Meat則創(chuàng)造出世界上第一個完全采用植物材質(zhì)的肉類漢堡。BCG也做出了自己的積極探索，利用氣候變化數(shù)據(jù)與強(qiáng)大的AI算法相結(jié)合以預(yù)測作物產(chǎn)量，并為法國葡萄酒及高度酒釀造商提供風(fēng)險評估報告。
前路漫漫，仍須求索
展望未來，我們需要在基于數(shù)據(jù)的解決方案的規(guī)?；_發(fā)與商業(yè)轉(zhuǎn)化方面作出新的嘗試。事實(shí)證明，AI技術(shù)確實(shí)能夠在應(yīng)對氣候變化與恢復(fù)地球生態(tài)完整性方面做出重大貢獻(xiàn)。隨著更多AI創(chuàng)新成果的涌現(xiàn)，未來用于應(yīng)對氣候變化的解決方案將愈發(fā)豐富。
最后，我們還期待讓更多企業(yè)與公共部門意識到AI技術(shù)的無窮潛能。BCG GAMMA社會影響力主管合伙人、波士頓咨詢集團(tuán)執(zhí)行總經(jīng)理Hamid Maher表示，“最重要的一點(diǎn)，是保證企業(yè)積極將氣候變化影響納入未來發(fā)展規(guī)劃當(dāng)中。只有及早發(fā)現(xiàn)這些變化，企業(yè)才能建立堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐體系，增強(qiáng)對于氣候變化的適應(yīng)能力，由此在未來的市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢。”
