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AI for Earth | 如何用数据科学“拯救地球”?

微软丹棱街5号 微软丹棱街5号 2021-04-27


丹棱君有话说:作为一名数据科学家,Wee Hyong Tok的理想是用数据和科学“拯救地球”。作为微软“地球人工智能计划”(AI for Earth)的一员,更作为两个孩子的父亲,Wee Hyong 和他的团队成员正在为了“拯救地球”这一崇高的理想而奋斗。如今,微软“地球人工智能计划”已经开始为农业、水资源、生物多样性和气候变化这四大领域的问题提供可持续的解决方案,一起来看这群“数据英雄”如何拯救地球吧~


环境正不断恶化。饮用水资源的消耗速度惊人,土地被过度开发,水土流失在加剧,工业污染破坏了大面积的生物栖息地,数以千计的物种正在快速走向灭绝,海洋里漂浮着大量的塑料废弃物,气候也由于碳排放而正在发生改变。我们能用来学习如何保护地球资源的时间已经不多,而这些资源一旦失去,将可能不会重来。



面对这些环境问题,大多数人都只能无奈地耸耸肩,因为在他们看来,这样的问题太庞大复杂难以解决。但是 Wee Hyong 与他的同事们坚信,只要他们正确地将数据、科技和想象力结合起来运用,这些问题就能够解决。“我是一个乐观主义者。” Wee 说道,“通过运用 AI ,我们可以挑战人类所面临的关于可持续发展的难题。”

 

Wee Hyong Tok 是一位数据科学家。他有着对数字的热情,对科技的信仰,也怀揣着一个让超级英雄都要踌躇再三的抱负——“我想要拯救地球。”他平淡地说,“这听起来可能有些不可思议。但我坚信人工智能可以在监测地球的健康的过程中起到关键作用。”



Wee Hyong 已经带领微软“地球人工智能计划”( AI for Earth )的全球精英研究团队一年有余。在未来五年里,微软还将为这一计划投入5000万美元,为致力于保护地球的个人和组织提供人工智能技术支持。


在采访中, Wee Hyong 说:“我们生活在地球上,却对地球仍知之甚少,这是我们共同面临的挑战。”

 

当前,“地球人工智能计划”主要为农业、水资源、生物多样性和气候变化这四大领域的问题提供可持续的解决方案,这几个领域被认为是涉及地球健康和人类未来的关键领域。


Wee Hyong 颇为骄傲地谈到一些初期的突破性进展。 Farm Beats 项目就是为数据驱动型农业而开发的,如今已经在帮助印度和美国的农民以更科学的方式调整种作方案,以让他们获得更好的收成。



同样令人印象深刻的是在地表覆盖遥感制图( Land Cover Mapping )方面的巨大进展。观测地表覆盖状况对于环境的管理和精准保护不可或缺,但传统做法既费时且成本高。运用机器学习算法, AI 在短短十分钟内就完成了从前需要数月才能够处理的超过两亿张卫星图片,并绘制出了全美的地表覆盖显示图,从而将彻底改变我们应对包括城市化、污染、植被退化以及自然灾害等诸多环境挑战的方式。



拯救濒危物种也有了新的希望。传统上,分析人员需要通过研究来自卫星、无人机或工作人员在野外拍摄的图像,研究如动物的活动范围、数量和作息。我们可以想象一下,要在一张非洲大草原的卫星图中找到一群斑马并不是件容易的事。


非洲草原上的斑马(图片来源: Courtesy of Save The Elephants )


而现在,归功于深度学习的技术,计算机可以理解一张图里成千上万的像素所代表的意义,这让科学家们有更多的时间进行更深入的研究学习。当前,这一技术正在为研究中亚吉尔吉斯斯坦雪豹和非洲刚果大象数量的科学家们提供支持,分析这两个物种减少的原因。在刚果, AI 也被用于对抗偷猎和象牙贸易。


而有“野生生物学家”之称的 ProjectPremonition 项目则是发挥昆虫的作用,通过 AI技术来分析蚊子从同一生态系统中的其他动物身上吸走的血液来收集有价值的数据。为了进一步推进这一项目,“地球人工智能计划”正在开发专门的无人机,可以对蚊子定位并采集样本,运用基因学、云计算和机器学习算法来识别每只被蚊子咬的动物。



智能云已经快速发展,机器学习模型部署到智能边缘的能力也在加速。这将为研究与保护野生动物探索更多的可能性,将来不论目标保护对象身处何处,数据科学都能发挥作用。


Wee Hyong 作为一名科技工作者,同时也是两个孩子的父亲:他想为他的孩子,和全世界的孩子们,留下一个更好的世界。他团队里的其他数据科学家和软件工程师们也和他一样。他们选择加入“地球人工智能计划”,都是希望能够告诉家人和孩子,他们正在为一个崇高的理想而奋斗。这样的项目已经不只是关于科技进步了,他们正尝试着拯救地球。

 

 

本文作者系 Geoff Spencer ,原标题为" AI for Earth: Helping save the planet with data science "



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