人工智能技術在生態(tài)環(huán)境監(jiān)管領域的應用研究

孔令煒

蕪湖市生態(tài)環(huán)境宣教信息中心 安徽 蕪湖 241000

引言

1956年，在美國達特茅斯（Dartmouth）學院，麥卡錫、閔斯基等人發(fā)起并舉行“人工智能夏季研討會”，首次提出“人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）”這一概念，標志著人工智能學科的誕生。同時指出“人工智能”研究目標是實現(xiàn)能模擬人類的機器，該機器能使用語言，具有概念抽象和理解能力，能夠完成人類才能完成的任務并不斷提高機器自身?！叭斯ぶ悄堋钡母拍钐岢龊?，迅速發(fā)展成為一門廣受關注的交叉和前沿學科。隨著研究逐漸成熟，也開始出現(xiàn)新的變化，這些變化也使得人工智能在生態(tài)環(huán)境監(jiān)管領域呈現(xiàn)勃勃生機。

生態(tài)環(huán)境領域從信息采集到加工處理進入信息化和數(shù)字化時代，數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)受到越來越多的關注。生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)量增大給生態(tài)環(huán)境的監(jiān)管提出更高的要求和更大的挑戰(zhàn)，借助云計算、人工智能及模型模擬等大數(shù)據(jù)分析技術，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境監(jiān)管效率的大幅提升，大大降低了生態(tài)環(huán)境監(jiān)管成本。

1 人工智能研究進展

2011年以來，隨著大數(shù)據(jù)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術的發(fā)展，泛在感知數(shù)據(jù)和圖形處理器等計算平臺推動以深度神經(jīng)網(wǎng)絡為代表的人工智能技術飛速發(fā)展，大幅跨越了科學與應用之間的“技術鴻溝”，諸如圖像分類、語音識別、知識問答、人機對弈、無人駕駛等人工智能技術實現(xiàn)了從“不能用、不好用”到“可以用、用得好”的技術突破，迎來爆發(fā)式增長的新高潮[1]。

2016年10月，美國國家科學技術委員會發(fā)布的《國家人工智能研究與發(fā)展戰(zhàn)略計劃》提出在美國的人工智能中長期發(fā)展策略中要著重研究通用人工智能。Alpha Go系統(tǒng)開發(fā)團隊創(chuàng)始人戴密斯·哈薩比斯提出朝著“創(chuàng)造解決世界上一切問題的通用人工智能”這一目標前進。

2017年微軟成立了通用人工智能實驗室，眾多感知、學習、推理、自然語言理解等方面的科學家參與其中。2017年7月，國務院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，將新一代人工智能放在國家戰(zhàn)略層面進行部署，描繪了面向2030年的我國人工智能發(fā)展路線圖，旨在構(gòu)筑人工智能先發(fā)優(yōu)勢，把握新一輪科技革命戰(zhàn)略主動。據(jù)清華大學發(fā)布的《中國人工智能發(fā)展報告2018》統(tǒng)計，我國已成為全球人工智能投融資規(guī)模最大的國家，我國人工智能企業(yè)在人臉識別、語音識別、安防監(jiān)控、智能音箱、智能家居等人工智能應用領域處于國際前列?，F(xiàn)今的人工智能技術已經(jīng)對人類的生活方式、工作方式、娛樂方式產(chǎn)生了巨大的改變，涉及自動駕駛、智慧城市、智慧醫(yī)療等多個方面。

2 人工智能技術在生態(tài)環(huán)境監(jiān)管領域的應用

2.1 環(huán)境執(zhí)法應用

利用云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術，規(guī)劃建設生態(tài)環(huán)境智能執(zhí)法大數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺，通過信訪舉報、執(zhí)法監(jiān)管、現(xiàn)場執(zhí)法、行政處罰、環(huán)境應急一體化管理，推動環(huán)境綜合執(zhí)法智能化、精準化改革。

2.2 污染場地監(jiān)測

由于污染場地具有隱蔽性、不確定性等特性，場地發(fā)生污染后不易暴露、不易發(fā)現(xiàn)，采用人工監(jiān)測費時費力且不具有實時性。利用人工智能技術，可以監(jiān)測場地基本物理化學指標，并通過模型測算，轉(zhuǎn)化成污染物三維可視化立體視圖，直觀體現(xiàn)出土壤環(huán)境質(zhì)量狀態(tài)，并做出合理預判，供生態(tài)環(huán)境主管部門決策。同時在發(fā)生污染事件后，第一時間報警，提供解決方案，將污染事故的損失降到最低[2]。

2.3 環(huán)保信訪

針對環(huán)保信訪隨機性大、反復性強的特點，可以將人工智能技術引入環(huán)境信訪環(huán)節(jié)。建設智能接談云平臺和智能語音接談終端，利用人工智能相關技術，自動記錄接談過程，生成環(huán)境信訪概況和訴求，自動推薦接談模板，自動提示敏感信息、身份背景、歷史上訪記錄、系統(tǒng)辦理情況、涉法涉訴情形、熱點關鍵詞等重要信息，自動推薦相關答復口徑、政策解釋、路徑指引、特殊問題處置預案等專家經(jīng)驗，為信訪工作延展知識面，做到精細化、精確化、標準化，實現(xiàn)“最多訪一次”。

2.4 環(huán)境風險管控

環(huán)境風險管控以“平戰(zhàn)結(jié)合”思路開展智能化設計，利用圖文識別、語音調(diào)度、機器學習等技術，“平時”實現(xiàn)風險管控、預案管理、日常管理，“戰(zhàn)時”實現(xiàn)應急值守、應急響應與處置調(diào)度、模擬演練、事后評估，支持動態(tài)生成指揮方案、應急監(jiān)測方案、保障方案以及各類報告。通過環(huán)境大數(shù)據(jù)分析，識別風險，智能預警與推送，實現(xiàn)精準監(jiān)管。

2.5 監(jiān)測設備智能診斷

企業(yè)在線監(jiān)測設備的狀況直接關系到污染物達標排放情況，設備故障不僅造成環(huán)境污染事件，甚至發(fā)生重大安全事故，導致重大損失。采用人工智能技術，通過智能監(jiān)測、智能判別、智能處置，及時發(fā)現(xiàn)監(jiān)測設備的不足，并通過機器學習，合理判別故障位置，后期重點檢查，可以大大節(jié)約排查檢修的時間，輔助相關部門精準發(fā)現(xiàn)設備問題所在、及時整改，有效降低事故發(fā)生率[3]。

3 結(jié)束語

人工智能作為一項新興的技術領域，其自身也在不斷完善和發(fā)展之中，盡管當前人工智能技術的應用相當有限，但其廣闊的發(fā)展前景是顯而易見的。隨著工業(yè)技術的進步，各種污染物的種類更多、組分更加復雜，污染物的控制、去除、分析和評價將成為一項新的挑戰(zhàn)。在當今日益重視生態(tài)環(huán)境保護的基調(diào)下，人工智能技術的出現(xiàn)和應用使得生態(tài)環(huán)境領域又增添了新的活力，成為生態(tài)環(huán)境監(jiān)管的強大技術支撐，也將給生態(tài)環(huán)境治理提供新的解決思路。