從科研端到產業端，環境產業如何發揮人工智能的賦能力？

時間：2024-05-13 10:16

來源：中國水網

作者：趙利偉

人工智能洶涌而來，正在改變所有行業，也將改變環境產業。如何用好、結合好人工智能，打造環境產業的新質生產力，是當前產業迫切需要關注的問題。

5月5日下午，值北京大學126周年之際，E20環境平臺攜手北京大學環境科學與工程學院、北京大學環境校友聯合會聯合舉辦“用人工智能賦能環境產業新質生產力”專題沙龍，業界22位專家與企業大佬共赴燕園，在E20環境平臺執行合伙人、E20研究院執行院長/北京大學環境校友聯合會秘書處副秘書長薛濤主持下，共探智能突破、挖掘產業價值。

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北京大學環境科學與工程學院院長劉永在致辭中表示，北大正積極探索人工智能與環境科學的融合，包括與百度等企業合作開展項目等。他指出，環境領域的人工智能應用面臨數據整合、與傳統環境治理模型的結合、預測預報以及工程調度和優化等多方面的挑戰，而這些都是研究與產業合作的重要方向。面對教育新場景，學校重視跨學科人才培養及研究，正考慮在本科教育中融入人工智能技術，并與環境企業合作，共享專業領域深化數據和技術，相信這些交流將極大促進環境科學與人工智能交叉領域的發展。

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01大模型，大力出奇跡

當前，生成式人工智能受到廣泛關注，它能生成如文字、圖像、視頻等多種形式，模型規模增大帶來智能的“涌現”，大模型時代下，大力出奇跡，通用人工智能成為可能。

清華大學環境學院副院長、碳中和講席教授、生態環境人工智能研究中心主任徐明在“生成式人工智能在生態環境領域的應用探索”中分享了他的觀點。他認為，以chatGPT 為代表的“基礎”模型是接受了通識教育的“本科生”，而基礎模型的行業垂直應用則相當于把本科生培養成專業領域的研究生、博士生、教授。

行業垂直應用的技術路線是基礎模型經過預訓練做到現在比較成熟的聊天問答，經過微調進化到正在成熟的個人助理，運用檢索增強生成RAG通往研究前沿的智能體，未來愿景是世界模型，對應人類的能力層次分別是“我知道”、“我幫你”、“我來干”、“我來管”。

徐明教授介紹了他們團隊開發的全球首個生態環境和可持續發展領域的大語言模型系列專業應用“天工AI”。他指出，天工AI是生態環境與可持續發展專業的研究生，它相當于“基礎模型+RAG+生態環境和可持續發展領域專業知識+應用”，系統擁有龐大、高質量、不斷擴展和更新的知識庫，目前包含約520億token的信息量，相當于一個熱愛讀書的人500輩子才能看完的書。

徐明提出，當前模型已經能夠在一定程度上理解并模擬物理世界的規律，通過大語言模型或類似技術，未來可能建立起一個專注于環境系統的世界模型。這個模型將整合環境領域中關于土壤、大氣、水、地下水等各個方面的物理規律知識，以及現有的大量模型和知識。如果這樣的環境系統世界模型得以成功建立，它可能具備預測和模擬環境系統長期變化的能力，從而幫助人們更好地理解和應對環境挑戰。

02人工智能正在改變著包括環境產業在內的所有行業

大模型通過學習和積累知識，將能夠像生物一樣進行自我成長和進化，它不僅改變了生產方式，還改變了人們思考和創造價值的方式，這種改變將對整個社會產生深遠的影響。

E20環境平臺首席合伙人、研究院院長傅濤認為，這種變革可能比之前的工業革命更為深遠。他指出，人工智能和大模型的應用，能夠更好地還原社會場景，即使在不完全理解科學原理的情況下，也能通過數據和模型來模擬和優化各種場景，包括供水場景和污水處理等。人工智能本身不是科學進步，它是人類還原技術的進步，它形成一種新質生產力。

百度智能云水務行業解決方案總監汪秋婉表示，人工智能將實現各行各業的深度融合，創造新的發展生態，是激活新質生產力的強力引擎。大模型的飛速演進帶來智能涌現，也將為水務環保行業帶來機遇與變革。

她在以“大模型助力水務環保智能升級與創新探索”為題進行的主題分享中指出，大模型背景下的AI基礎設施，發揮IT資源極致效能，讓行業用戶把精力聚焦在應用上，大模型驅動水務環保場景應用能力升級，實現全面感知、精準認知、輔助決策和人機交互的變革。具體應用中，通過不斷的迭代和優化可持續提升大模型對水務環保專屬知識的理解度以及場景價值。

打造領先的智慧水務環保平臺，用科技讓復雜的水與生態系統更簡單。百度云智一體便是這樣的一種解決方案，汪秋婉介紹，云智一體3.0基于基礎云產品，以昆侖芯、飛漿、文心大模型為支撐，構建閉環智能化路徑，實現將技術架構與行業應用的促進式發展，將大模型技術與數智化能力底座相結合，打通數據鏈、知識鏈、思維鏈，賦能水務環保智能化進階。

目前，生成式人工智能在行業內已經有多個具體的落地應用案例，包括基于大模型的水環境文獻信息搜索與知識梳理助手、大模型助力水務集團管理駕駛艙及研究報告撰寫智能升級、大模型破局水務數字孿生方案同質化建設、視覺大模型助力城市環保智眼高效監測分析、遙感大模型助力城市嬗變智能分析，以及遙感大模型助力生態環境智能分析等，這些應用利用大模型技術，極大提高了識別精度、管理效率和決策準確性。

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編輯：李丹

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