Jak sztuczna inteligencja pomaga rozwiązać problem zmian klimatycznych

Czy słyszałeś o francuskim artyście Marcelu Duchampie? Jedną z jego najbardziej znanych prac jest „fontanna”, która powstała ze zwykłego pisuaru łazienkowego. Po prostu zmieniając nazwę tego wspólnego obiektu, Duchamp z powodzeniem stworzył zupełnie nowy styl sztuki.

To samo można zrobić z AI. Dlaczego ludzie muszą używać tego potężnego wynalazku tylko do rozwiązywania problemów biznesowych? Dlaczego nie możemy myśleć trochę bardziej jak Duchampa i użyć tej „wszechpotężnej” technologii do rozwiązania jednego z najstraszniejszych problemów, z jakimi zetknęła się ludzkość?

Globalne zagrożenie zmian klimatu

Jeśli czytałeś ostatnie raporty i prognozy dotyczące przyszłości naszego klimatu, prawdopodobnie zdałeś sobie sprawę, że ludzkości kończy się czas na znalezienie rozwiązania dla globalnego zagrożenia zmianami klimatycznymi. W rzeczywistości niedawny australijski dokument polityczny proponował scenariusz do roku 2050, w którym wszyscy umrzemy .

Dla tych, którzy nie boją się wzrostu poziomu wody o 25 metrów do 2050 roku, przeprowadzono inne badania, które sugerują, że ludzkie trudności są tuż za rogiem. W marcu 2012 r. Światowy Program Oceny Wody przewidywał, że do 2025 r. 1,8 miliarda ludzi na Ziemi będzie żyło w regionach z całkowitym niedoborem wody.

Więc jakie dane i badania prowadzą naukowców do przekonania, że ​​w przyszłości nastąpi apokalipsa z wodą lub żywnością?

Według NASA główną przyczyną zmian klimatycznych jest rosnąca ilość gazów cieplarnianych w naszej atmosferze. I niestety „matka ziemia” nie robi tego sama.

W 1830 roku ludzie zaczęli angażować się w działania, które uwalniały gazy cieplarniane, przyczyniając się do wzrostu temperatury, który odczuwamy dzisiaj. Niektóre z tych działań, o których mówię, obejmują spalanie paliw kopalnych, zanieczyszczenie oceanów i wylesianie. Jednak nawet masowa produkcja wołowiny przyczynia się do zmian klimatycznych.

Teraz możesz się zastanawiać, jak ludzie mogą zwalczać i ograniczać emisje gazów cieplarnianych. Oczywiście powinniśmy ograniczyć wszystkie działania, o których wspomniałem powyżej. Oznaczałoby to ograniczenie zużycia energii elektrycznej, węgla i ropy naftowej, sadzenie drzew i, niestety, dla wielu, całkowitą rezygnację z kolacji ze stekami.

Ale czy to wszystko wystarczy, aby cofnąć stulecia zanieczyszczenia atmosfery? Czy to wszystko jest w ogóle możliwe, zanim ludzie staną w obliczu wyginięcia swojego gatunku? Nie wiem Ludzie nie byli nawet w stanie zaprzestać produkcji wołowiny, nie mówiąc już o naszych codziennych samochodach i samolotach pochłaniających ropę.

Gdyby tylko istniało bardzo inteligentne oprogramowanie, które mogłoby obsługiwać niektóre liczby emisji i powiedzieć nam, czy wszystkie te wysiłki wystarczą, aby zapobiec przyszłym scenariuszom katastrof...

Podejścia AI i środowiskowe przypadki użycia

Rozwiązanie każdego problemu wymaga czasu. W związku ze zmianami klimatycznymi uzyskanie jakiegokolwiek zrozumienia problemu zajęło naukowcom około 40 lat. I to sprawiedliwe — ludzie musieli najpierw zbadać klimat, aby upewnić się, że zmiana klimatu zaistniała, a następnie zbadać przyczyny zmian klimatu, aby zobaczyć, jaką rolę odegrali ludzie. Ale gdzie jesteśmy dzisiaj po tych wszystkich badaniach? Nadal studiuje.

A problem ze zmianami klimatycznymi polega na tym, że czas nie jest po naszej stronie — ludzkość musi stosunkowo szybko znaleźć i wdrożyć pewne rozwiązania. W tym przypadku sztuczna inteligencja może pomóc.

Do tej pory istnieją dwa różne podejścia do sztucznej inteligencji: oparte na zasadach i oparte na nauce . Oba podejścia do sztucznej inteligencji mają uzasadnione przypadki użycia, jeśli chodzi o badanie środowiska i rozwiązywanie problemów związanych ze zmianą klimatu.

Sztuczna inteligencja oparta na regułach to zakodowane algorytmy instrukcji if-then, które zasadniczo mają na celu rozwiązywanie prostych problemów. Jeśli chodzi o klimat, sztuczna inteligencja oparta na regułach może być przydatna w pomaganiu naukowcom w przetwarzaniu liczb lub kompilowaniu danych, oszczędzając ludziom dużo czasu w pracy fizycznej.

Ale sztuczna inteligencja oparta na zasadach może tylko tyle. Nie ma możliwości zapamiętywania — koncentruje się na zapewnieniu rozwiązania problemu zdefiniowanego przez człowieka. Dlatego powstała sztuczna inteligencja oparta na uczeniu się.

Sztuczna inteligencja oparta na uczeniu jest bardziej zaawansowana niż sztuczna inteligencja oparta na regułach, ponieważ diagnozuje problemy poprzez interakcję z problemem. Zasadniczo sztuczna inteligencja oparta na uczeniu się ma zdolność zapamiętywania, podczas gdy sztuczna inteligencja oparta na regułach nie.

Oto przykład: powiedzmy, że poprosiłeś sztuczną inteligencję opartą na zasadach o koszulkę. Ta sztuczna inteligencja znajdzie dla ciebie koszulę w odpowiednim rozmiarze i kolorze, ale tylko wtedy, gdy podasz jej swój rozmiar i preferencje. Jeśli poprosisz uczącą się sztuczną inteligencję o koszulkę, oceni ona wszystkie poprzednie zakupy koszul, które dokonałeś w ciągu ostatniego roku, a następnie znajdzie dla Ciebie idealną koszulę na bieżący sezon. Zobacz różnicę?

Jeśli chodzi o pomoc w rozwiązywaniu problemów związanych ze zmianami klimatycznymi, sztuczna inteligencja oparta na uczeniu się może zasadniczo zrobić coś więcej niż tylko zmniejszyć liczbę emisji CO2. Oparta na uczeniu się sztuczna inteligencja może faktycznie rejestrować te liczby, badać przyczyny i rozwiązania, a następnie rekomendować najlepsze rozwiązanie — teoretycznie .

Sztuczna inteligencja wpływa dziś na zmiany klimatu

Dla większości AI to modne słowo używane do opisania interesującego oprogramowania technologicznego. Ale dla firm poniżej sztuczna inteligencja zaczyna być postrzegana jako tajna broń.

SilviaTerra

Lasy są ważne dla naszego klimatu. Dwutlenek węgla, który jest emitowany w wyniku wielu działań człowieka, jest w rzeczywistości pochłaniany przez drzewa. Więc gdybyśmy mieli więcej drzew.

Właśnie dlatego SilviaTerra została powołana do życia.

Oparta na funduszach i technologii Microsoft, SilviaTerra wykorzystuje sztuczną inteligencję i obrazowanie satelitarne do przewidywania rozmiarów, gatunków i kondycji drzew leśnych. Dlaczego to jest ważne? Oznacza to, że ekolodzy oszczędzają niezliczone godziny ręcznej pracy w terenie. Oznacza to również, że możemy pomóc drzewom rosnąć większe, silniejsze i zdrowsze, aby mogły nadal wspierać nasz klimat.

DeepMind

Czasami możemy zadać sobie pytanie: „Czego Google nie może zrobić?” Okazuje się, że Google nie może zrobić wszystkiego .

Chcąc poprawić swoje koszty (i potencjalnie ich ślad węglowy), Google zwrócił się do firmy o nazwie DeepMind. Obie firmy wspólnie opracowały sztuczną inteligencję, która uczyłaby się wykorzystywać tylko minimalną ilość energii niezbędną do chłodzenia centrów danych Google.

Wynik? Google był w stanie zmniejszyć ilość energii zużywanej do chłodzenia swoich centrów danych o 35%. Ale to może nie być nawet najfajniejsza część! Współzałożyciel DeepMind, Mustafa Suleyman, powiedział, że ich algorytmy sztucznej inteligencji są na tyle ogólne, że obie firmy mogą być w stanie wykorzystać je do innych energooszczędnych zastosowań w przyszłości.

Projekt Zielony Horyzont

Wszyscy miłośnicy danych wiedzą, że trudno powiedzieć, że macie na coś wpływ, jeśli nie jesteście w stanie zmierzyć tego wpływu. Dlatego powstał projekt Green Horizon.

Projekt IBM Green Horizon to sztuczna inteligencja, która tworzy samokonfigurujące się prognozy pogody i zanieczyszczenia. IBM stworzył projekt z nadzieją, że pewnego dnia pomogą miastom stać się bardziej wydajnymi.

Ich aspiracje stały się rzeczywistością w Chinach. W latach 2012-2017 projekt IBM Green Horizon pomógł Pekinowi zmniejszyć średni poziom smogu o 35%.

Cykl GAN

Oto termin, o którym być może nigdy w życiu nie słyszałeś: „GAN”. Oznacza generatywną sieć kontradyktoryjną . Zasadniczo jest to sieć, która generuje statystyki lub informacje bez konieczności robienia czegokolwiek.

Dlaczego termin jest ważny? Ponieważ automatyzacja jest ważna, gdy masz ograniczony czas i zasoby na rozwiązanie problemu.

Intelektualiści z Cornell University wykorzystali GAN do stworzenia sztucznej inteligencji, aby szkolić się w wytwarzaniu obrazów przedstawiających lokalizacje geograficzne przed i po ekstremalnych zdarzeniach pogodowych. Wizualizacje generowane przez tę sztuczną inteligencję mogą pomóc naukowcom w przewidywaniu skutków pewnych zmian klimatycznych, pomagając ludziom nadać priorytet naszym wysiłkom bojowym.

Oprogramowanie o potencjalnym wpływie na zmiany klimatu

Badając liczbę sztucznej inteligencji, która jest już wykorzystywana w celu wywarcia pozytywnego wpływu na zmiany klimatu, możesz pomyśleć, że nie potrzebujemy już więcej nowego oprogramowania. A może nie mylisz się — dlaczego nie zmienimy przeznaczenia oprogramowania, które posiadamy?

Mając to na uwadze, oto kilka programów, które mogą być tajną bronią:

Airlitix

Airlitix to oprogramowanie do sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego, które jest obecnie wykorzystywane w dronach. Chociaż pierwotnie opracowano go w celu automatyzacji procesów zarządzania szklarniami, można go z łatwością wykorzystać do zarządzania zdrowiem lasów krajowych. Airlitix może nie tylko gromadzić dane dotyczące temperatury, wilgotności i dwutlenku węgla, ale także analizować stan gleby i upraw.

Ale ponieważ ludzie muszą posadzić ponad 1,2 biliona drzew, aby przeciwdziałać zmianom klimatu, powinniśmy rozważyć dalszą automatyzację naszych wysiłków. Zamiast poświęcać czas na zajmowanie się parkami narodowymi, można by zbudować oprogramowanie Airlitix, aby drony mogły sadzić nasze drzewa, uwalniać składniki odżywcze dla roślin, a nawet odstraszać leśnych podpalaczy.

Reklamy Google

Zarówno Google, jak i Facebook mają bardzo wydajne oprogramowanie AI, którego obecnie używają do tworzenia odpowiednich reklam konsumenckich przy użyciu danych przeglądania konsumentów. W rzeczywistości sztuczna inteligencja Google „Google Ads” pomogła ich firmie zarobić setki miliardów przychodów.

Chociaż przychody są fajne, algorytm Google Ads obecnie stosunkowo obiektywnie promuje zakupy konsumenckie. Wyobraź sobie, że sztuczną inteligencję można napisać od nowa, aby nadać priorytet reklamom firm oferujących zrównoważone produkty i usługi.

W dzisiejszych czasach konkurencja dla Google jest niewielka. Jest Bing, Yahoo, DuckDuckGo i AOL. (Spośród osób, które znam, nie znam żadnej, która korzysta z AOL.) Jeśli czujesz się nieustraszony, może mógłbyś opracować nową wyszukiwarkę, która pomoże połączyć konsumentów z firmami przyjaznymi dla środowiska.

Jasne, trudno byłoby konkurować z firmami tak dużymi jak Google, ale nie musisz konkurować w nieskończoność, aby osiągnąć zysk. Zawsze jest szansa, że ​​Twój startup zostanie przejęty, a potem odjedziesz w stronę zachodu słońca.

AlphaGo

Chociaż AlphaGo to oprogramowanie sztucznej inteligencji, które może pomóc naukowcom znaleźć kolejny „cudowny lek”, zostało pierwotnie stworzone przez DeepMind, aby nauczyć się, jak opanować grę w szachy. Po pokonaniu najlepszych szachistów na świecie, AlphaGo AI podbiła strategię bardziej złożonych gier planszowych.

Ale co mają wspólnego gry planszowe ze zmianami klimatycznymi? Cóż, jeśli AI AlphaGo może przechytrzyć ludzi w grze w szachy, może przechytrzy nas w wymyślaniu kreatywnych sposobów ograniczania i zmniejszania ilości gazów cieplarnianych w naszej atmosferze.

Perspektywy na przyszłość dla sztucznej inteligencji i klimatu

Według mnie celem AI jest pomoc ludzkości w rozwiązywaniu problemów. Zmiany klimatyczne okazały się być złożonym problemem, w którego studiowaniu ludzie stają się świetni, ale nie widziałem jeszcze w wiadomościach bardzo pozytywnych perspektyw na przyszłość ze strony ekologów.

Jeśli nie po to, by pomóc ludziom bezpośrednio wpływać na zmiany klimatyczne, czy nie moglibyśmy wykorzystać sztucznej inteligencji do przedstawienia scenariuszy końca świata, które przerażają świat, by się zjednoczył? Czy moglibyśmy wykorzystać sztuczną inteligencję do przedstawienia pozytywnych potencjalnych perspektyw, które byłyby możliwe, gdyby ludzie robili więcej w swoim codziennym życiu, aby pomóc w segregowaniu problemów klimatycznych?

Nawet z ostatnimi pożarami Amazona nie widziałem żadnych tweetów na temat pomysłu wykorzystania dronów do zwalczania rozprzestrzeniania się płomieni. Jest dla mnie jasne, że nawet przy całym imponującym oprogramowaniu i technologii sztucznej inteligencji dostępnej obecnie dla ludzi, przypadki użycia w środowisku nadal nie są szeroko rozpowszechnioną wiedzą.

Tak więc moja rada dla czytelników to wypróbowanie „podejścia Duchampa” — już dziś. Zastanów się nad sztuczną inteligencją i technologią, z której regularnie korzystasz lub którą rozwijasz, i zobacz, czy istnieje sposób, aby to zmienić. Kto wie, może to ty rozwiążesz problem, który wprawił w zakłopotanie niektórych z najlepszych klimatologów i naukowców naszych czasów.