世界地球日: 在科技的幫助下, 塑造可持續發展的未來

鞭牛士報道 4月22日，今天是第52個世界地球日（Earth Day），自1970年4月22日首次舉行以來，已經有約10億人參與了圍繞這一宣傳日而組織的各種環境保護活動，可以說，它正在讓環保的理念和意識在越來越多人的心中紮根，也讓更多的人開始行動起來，應對氣候變化和環境危機。

正如今年世界地球日的主題“恢復我們的地球”所表明的，人類活動，特別是近150年來的工業化、砍伐森林和大規模的農業生產，造成了氣候變化和嚴重的環境破壞，因此，我們必須付出更多的努力，保護我們的家園，避免生態惡化的嚴重後果。一條重要的教訓是，在應用先進科技時，要充分考慮它們對環境帶來的影響，而在數字時代，科技的進步也不一定和環境的恢復相對立，科技可以幫助我們塑造一個可持續發展的未來。

促進節能減排

大型企業的日常運轉無時無刻不在消耗大量的能源，一項研究就表明，在Google上搜索一次所耗費的能量，相當於燒開一杯水。節能減排正在成為越來越多企業開始堅守的社會責任，例如，Google去年就宣佈，作為全球最大的可再生能源企業採購商，公司已經抵消了在2007年實現碳中和前所有的碳排放，自2017年起，Google每年都購買了足夠的可再生能源，足以抵償其全球運營一整年所消耗電量的 100%。

此外，在2030年前，Google還計劃在任何地方、任何時候，都消耗無碳能源執行其任何業務。實現這一目標，具有巨大的實踐和技術上的複雜性，同時，Google也已經取得了一些技術上的突破：

目前，Google數個數據中心的冷卻系統均由人工智慧系統直接控制，來自資料中心運營商的專家們只負責進行監督。對於Google而言，這一技術創新將節約大量的能源，這是因為為了保證Google各大產品和服務的執行，Google各個資料中心的冷卻系統需要一刻不停地運作來降低資料中心的溫度。

利用資料中心裡數千個感測器收集到的溫度、功率、泵速、設定值等歷史資料，Google訓練了一個深度神經網路，讓這一系統可以預測資料中心的電源使用效率和未來一小時內的溫度和壓力情況，並評估不同設定對能源消耗的影響，判斷其中哪些可以在保證安全的前提下最大限度地降低能耗。這些設定將被返送會資料中心，由本地控制系統驗證後執行。在投入僅一個月時，這一人工智慧系統就已經實現了平均30%左右的持續節能。

Google還與DeepMind合作，將機器學習模型應用於位於美國中部的700兆瓦的風力發電專案，讓風力發電具有足夠的可預測性和價值。基於經天氣預報資料和風力渦輪歷史資料訓練的神經網路，這一模型可以在實際發電前36小時預測風力發電量，提前一天向電網就第二天每小時的輸電安排提出建議。這一模型已經將Google所用風能的價值提升了約20%。

改善城市環境

大城市都希望能增加城市綠化，緩解鋼筋混凝土建築和基礎設施的增加造成的熱島效應，降低街道溫度，改善城市環境，提高居民的生活質量。然而，很多時候市政部門沒有預算和資源進行植樹規劃，而傳統的實地研究既耗費時間財力，又不能保證準確和完整。這時，就輪到人工智慧等先進技術“大顯身手”了。

為了幫助城市確定當前的樹冠覆蓋率（tree canopy coverage，指樹木的種植密度），Google與洛杉磯市政府合作，結合人工智慧和航空影象，推出了樹冠實驗室（Tree Canopy lab）專案，以更好地規劃未來的植樹專案，減少碳排放和汙染。

為了測量樹冠覆蓋率，Google使用了專門的樹木檢測AI，可以自動掃描影象，並結合三維地表模型進行分析，生成一張顯示樹木覆蓋密度的地圖。用於掃描的影象不僅包括春夏秋三季的航拍影象，還包括高程圖、近紅外照片等，讓檢測更加準確。

樹冠實驗室的近期目標是在今年種植和維護9萬棵樹，並繼續以每年2萬棵的速度在超過503平方英里的洛杉磯市中種植樹木。“種下的每一棵樹都能幫助我們應對氣候危機……Google的技術將幫助我們把樹木的力量帶給整個洛杉磯的家庭住戶”，洛杉磯市市長埃裡克·加塞蒂（Eric Garcetti）表示。

提供工具支援

科技的進步也正在幫助越來越多的人找到解決現實環保問題的新方式。美國工程師Seyi Fabode和Jamail Carter就在Google的平臺和工具的幫助下，開發了實時供水系統監控平臺Varuna，利用一系列連線在配水系統中的感測器收集的資料，它可以為各個城市和城鎮提供由人工智慧技術驅動的預測、警報和建議，監測水質汙染，完善供水管理，以提高水資源的質量。

從自動識別垃圾類別，改善垃圾管理，減輕塑膠汙染，到分析森林中實時錄製的音訊資料，監測非法採伐活動，到幫助專家瞭解蜜蜂活動，以更好地保護其種群繁衍，再到處理智慧手機拍攝的影象，估計使用者所在地的實時空氣質量……Google的開源機器學習平臺TensorFlow等工具也正在為環境保護帶來更多令人驚喜的可能性。

環保與我們每個人息息相關，環境的改善有益於我們每個人的生活。無論是政府、組織、企業還是普通人，都應該在世界地球日和之外的每一天都採取行動，為地球增添一抹“亮麗的綠色”，相信在科技的幫助和每個人的努力下，地球會迎來一個對所有生靈都更宜居的未來。