AI现在看得很清楚了:谷歌的AI如何改进环境监测

2024-10-12 12:00:02 英文原文

作者:By Jeff Young Environment and Sustainability EditorFOLLOW

人工智能(AI)的兴起正在改变许多方面的研究、工程和设计,包括气候行动前沿的工作。AI和机器学习已经在帮助环境科学以及更可持续产品和清洁能源选项的发展。

研究人员最近的一个例子来自谷歌地图和Google Earth展示了AI已成为改善环境变化监测的重要工具。名为Cloud Score+的AI系统正在提供更清晰、更详细的远程生态系统的图像,这些生态系统常常被云层覆盖。

当您试图从太空清晰地观察地球表面时,云层(及其阴影)会成为障碍,谷歌地理可持续性研究科学家Valerie Pasquarella表示。新闻周刊通过电子邮件。

Google AI image Himalayas
谷歌使用其配备AI的系统Cloud Score+(该系统能够从卫星图像中识别云和它们的阴影)生成的一张喜马拉雅山脉无云的图片。 courtesy of Google Research

此前,自动检测卫星图像中的云和阴影的努力被证明是无效的,因为她表示,他们的“一刀切”方法对于诸如高而薄的卷云或地面上微弱的阴影等挑战不起作用。

“当你身处一个多云的地区时,任何相对晴朗的天空都比完全没有好,”Pasquarella说。

世界上一些最脆弱和最重要的热带森林生态系统就属于这一类。非洲、亚洲和南美洲的主要热带森林盆地中的雨林和高山云雾林储存了大量的二氧化碳,这些二氧化碳本可能进一步加剧大气变暖,并且这些森林当然是生物多样性的家园。但是它们也面临着非法砍伐、采矿和牧场开发的威胁,以及气候变化影响日益加剧的问题。生态学家、土地管理者和森林管理人员需要清楚地了解正在发生的事情以应对这些威胁。

帕斯夸雷拉解释说,Cloud Score+ 使用视频AI对每张卫星图像的每个像素进行评分。

“我们可以挑选并选择最高质量的像素进行可视化或分析,”她说。

Google cloud animation
此动画演示了Cloud Score+如何根据图像的清晰度对其进行评分,然后将这些图像组合以生成无云图像。 谷歌研究提供

这些成果已经在世界上一些多云的地方得到了应用,包括厄瓜多尔的山脉。该国北部安第斯山区的因巴图拉省于2019年被联合国教科文组织指定为全球地质公园。但由于终年多云和地形偏远,人们对这一地区的资源了解不足。

谷歌研究人员与当地政府合作,提供了使用Cloud Score+生成的该地区的改进后的图像。

“Cloud Score+也被用来帮助识别高质量、无云覆盖的像素,以监测森林健康和病害爆发,检测泥炭地植物压力,并绘制森林树木种类分布图,以改善管理。”Pasquarella说。

Google cloud images Egypt
埃及的托什卡湖在一张Cloud Score+图像中的景象。这些湖泊是由尼罗河泛滥新形成的,这是土地管理者需要密切监控的环境变化的一个例子。 谷歌研究提供

谷歌研究项目也在将人工智能应用于更好地监测和检测发达地区各种气候影响,帕斯夸雷拉说,包括改进野火探测、增强洪水预测以及一个热韧性工具,以帮助城市应对极端温度。

她说:“我们认为人工智能可以在应对气候变化的影响方面发挥变革性作用。”

谷歌同时也是气候损害的一个例子,这种损害源于人工智能。谷歌母公司字母表出现于新闻周刊的排名为美国最环保的企业,它获得了4颗星的评价,并设定了雄心勃勃的气候目标以限制其温室气体排放。然而,谷歌最新的可持续发展报告显示,由于耗电巨大的数据中心建设,排放量急剧上升。支撑AI繁荣的数据中心.

Yellowdine Research Australia Google Map
经过Cloud Score+处理后的澳大利亚Yellowdine自然保护区的景象。谷歌的研究人员表示,人工智能可以帮助监测植物害虫和疾病以及森林组成的变化。 谷歌研究提供

一个新闻周刊上个月在纽约气候周举行的Horizons活动讨论了人工智能影响的双重性质。在小组讨论中"人工智能:气候英雄还是气候恶棍?"来自大型科技公司、能源行业和学术界的专家解释了人工智能如何提供一些气候解决方案,同时自身也造成了一个能源问题。

嘉宾Priya Donti是麻省理工学院的助理教授,也是Climate Change AI的联合创始人。这群研究人工智能对气候行动影响的科学家们还发现了新的方法,让AI帮助应对和适应气候变化的影响。Donti提到了一个项目,该项目帮助斐济人民更好地预测岛屿上的洪水事件,并且还有用于开发清洁能源技术所需材料的人工智能工具。

AI Climate Hero or Villain 20
麻省理工学院助理教授Priya Donti于9月25日在Horizons活动上讨论了人工智能与气候变化的话题。 玛琳·莫伊丝

然而,Donti表示,人工智能也被用于化石燃料的开采和鼓励大规模消费商品,这与环境进步相去甚远。

最终她说,人工智能不会决定是否采取气候行动,“人们和组织才会做出这样的决定”,而人工智能只是一个工具——尽管是一个非常强大的工具。

"Donți 告诉听众:"AI 是我们社会各领域工作的加速器。"新闻周刊“如果我们认真应对气候变化,它将是一个英雄。如果我们不认真对待,它将成为一个恶棍。”

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摘要

人工智能(AI)的兴起正在改变许多研究、工程和设计方面的内容,包括气候行动前沿的工作。“当你试图从太空清晰地看到地球表面时,云层(及其阴影)可能会造成干扰,”谷歌地理可持续性研究科学家瓦莱丽·帕斯夸雷拉通过电子邮件告诉《新闻周刊》。非洲、亚洲和南美洲主要热带森林盆地的雨林和高山云雾林储存了大量的二氧化碳,这些二氧化碳本会导致大气进一步变暖,并且这些森林是令人惊叹的生物多样性的家园。谷歌研究院 帕斯夸雷拉表示,谷歌研究项目还利用AI更好地监测和检测开发区域广泛范围内的气候影响,包括改进野火探测、增强洪水预测以及帮助城市应对极端温度的热抗性工具。唐提指出了一项有助于斐济人民更好预测岛上洪灾事件的项目,以及用于开发清洁能源技术所需材料的人工智能工具。