人工智能技術在生態環境監管領域的應用研究

孔令煒

蕪湖市生態環境宣教信息中心 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。“人工智能”的概念提出后，迅速發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，也開始出現新的變化，這些變化也使得人工智能在生態環境監管領域呈現勃勃生機。

生態環境領域從信息采集到加工處理進入信息化和數字化時代，數據量呈現爆發式增長，生態環境大數據受到越來越多的關注。生態環境數據量增大給生態環境的監管提出更高的要求和更大的挑戰，借助云計算、人工智能及模型模擬等大數據分析技術，實現生態環境監管效率的大幅提升，大大降低了生態環境監管成本。

1 人工智能研究進展

2011年以來，隨著大數據、云計算、互聯網、物聯網等信息技術的發展，泛在感知數據和圖形處理器等計算平臺推動以深度神經網絡為代表的人工智能技術飛速發展，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了從“不能用、不好用”到“可以用、用得好”的技術突破，迎來爆發式增長的新高潮[1]。

2016年10月，美國國家科學技術委員會發布的《國家人工智能研究與發展戰略計劃》提出在美國的人工智能中長期發展策略中要著重研究通用人工智能。Alpha Go系統開發團隊創始人戴密斯·哈薩比斯提出朝著“創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，國務院發布《新一代人工智能發展規劃》，將新一代人工智能放在國家戰略層面進行部署，描繪了面向2030年的我國人工智能發展路線圖，旨在構筑人工智能先發優勢，把握新一輪科技革命戰略主動。據清華大學發布的《中國人工智能發展報告2018》統計，我國已成為全球人工智能投融資規模最大的國家，我國人工智能企業在人臉識別、語音識別、安防監控、智能音箱、智能家居等人工智能應用領域處于國際前列。現今的人工智能技術已經對人類的生活方式、工作方式、娛樂方式產生了巨大的改變，涉及自動駕駛、智慧城市、智慧醫療等多個方面。

2 人工智能技術在生態環境監管領域的應用

2.1 環境執法應用

利用云計算、大數據、人工智能等新技術，規劃建設生態環境智能執法大數據監管平臺，通過信訪舉報、執法監管、現場執法、行政處罰、環境應急一體化管理，推動環境綜合執法智能化、精準化改革。

2.2 污染場地監測

由于污染場地具有隱蔽性、不確定性等特性，場地發生污染后不易暴露、不易發現，采用人工監測費時費力且不具有實時性。利用人工智能技術，可以監測場地基本物理化學指標，并通過模型測算，轉化成污染物三維可視化立體視圖，直觀體現出土壤環境質量狀態，并做出合理預判，供生態環境主管部門決策。同時在發生污染事件后，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 環保信訪

針對環保信訪隨機性大、反復性強的特點，可以將人工智能技術引入環境信訪環節。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驗，為信訪工作延展知識面，做到精細化、精確化、標準化，實現“最多訪一次”。

2.4 環境風險管控

環境風險管控以“平戰結合”思路開展智能化設計，利用圖文識別、語音調度、機器學習等技術，“平時”實現風險管控、預案管理、日常管理，“戰時”實現應急值守、應急響應與處置調度、模擬演練、事后評估，支持動態生成指揮方案、應急監測方案、保障方案以及各類報告。通過環境大數據分析，識別風險，智能預警與推送，實現精準監管。

2.5 監測設備智能診斷

企業在線監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境污染事件，甚至發生重大安全事故，導致重大損失。采用人工智能技術，通過智能監測、智能判別、智能處置，及時發現監測設備的不足，并通過機器學習，合理判別故障位置，后期重點檢查，可以大大節約排查檢修的時間，輔助相關部門精準發現設備問題所在、及時整改，有效降低事故發生率[3]。

3 結束語

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，但其廣闊的發展前景是顯而易見的。隨著工業技術的進步，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。在當今日益重視生態環境保護的基調下，人工智能技術的出現和應用使得生態環境領域又增添了新的活力，成為生態環境監管的強大技術支撐，也將給生態環境治理提供新的解決思路。