人工智慧助力可持續發展|AI for SDGs項目研究報告之實踐篇

可持續發展經濟導刊 發佈 2020-08-07T06:35:14+00:00

推進人工智慧助力聯合國可持續發展目標的實現,是聯合國密切關注和重點推進的議題,也正在成為我國政府、學術界、產業界的共識。

推進人工智慧助力聯合國可持續發展目標的實現,是聯合國密切關注和重點推進的議題,也正在成為我國政府、學術界、產業界的共識。實際上,面對全球可持續發展的共同挑戰,我國企業早已在推動人工智慧與經濟社會深入融合的過程中進行了各自的探索和行動,但是還未對人工智慧助力聯合國可持續發展目標形成系統的認識和成熟的路徑。

《可持續發展經濟導刊》、中國人工智慧產業發展聯盟在工業和信息化部科技司的指導下,於2020年2月正式啟動「新一代人工智慧與可持續發展目標(AI for SDGs)」研究項目,將中國企業的人工智慧(AI)實踐與聯合國可持續發展目標(SDGs)進行對標和梳理,旨在摸底中國AI實踐貢獻SDGs的基本現狀,為中國企業進一步開展AI for SDGs的行動提供引導和參考,也為尋找人工智慧助力可持續發展目標的行動方向和示範路徑奠定基礎。

消除貧困是一個全球性的難題。在中國,針對貧困地區扶貧開發的複雜性、艱巨性,提出了以「精確識別、精確幫扶、精確管理」的精準扶貧思想。人工智慧技術的價值之一就在於智能化精準識別。例如,科大訊飛與安徽省扶貧辦共同啟動的基於人工智慧大數據精準扶貧的平台,具有便捷、高效、資源配置不受限制的特點,可以了解到最需要扶貧的對象,精準匹配合適項目。

人工智慧還可以在促進貧困地區教育水平,提升貧困地區的醫療服務範圍、水平和效率方面發揮所長。例如,平安好醫生為鄉村醫生引入AI輔助診療系統,不斷升級自然語言處理技術和優化圖像算法,縮小城鄉醫療水平差距。

人工智慧技術未來對消除貧困目標的貢獻,在技術提升的同時,更有賴於政府等多部門資源的對接,讓人工智慧大有用武之地。

農業是充滿不確定性的高風險行業,人工智慧可以幫助農民更精準地預測和管理——從選種、耕種到作物監控,再到土壤管理、病蟲害防治、收割等,不僅能夠幫助提高效率,有助於農業生產精細化,從而促進農業提質增效,也能實現綠色農業。

從部署具備邊緣計算能力的多種傳感器,到視覺感知、語言閱讀、邏輯推理等算法的應用,以及人機混合協同、群體巨智能決策等,人工智慧+農業的深度跨界融合開始從單點作業進入綜合改造。

藉助智能設備以及圖像語音的AI識別算法,阿里雲ET農業大腦能幫助豬仔死亡淘汰率降低3%;植醫堂研發的AI智能識別農作物病蟲害系統,能快速幫助農戶解決常見性植物病蟲害的防疫與治療問題;在農業服務中,人工智慧還可緩解信息不對稱導致的農產品供需失衡及農業融資難等問題。

但農村網絡基礎設施薄弱,不同地區、不同類型農產品的差異化難題,農民應用人工智慧的意願與能力,對人工智慧與農業融合的適用性和精準度提出了更高的要求。

人類的健康和福祉離不開醫療。人工智慧技術結合醫療場景的需求,利用深度學習、算法將海量的數據模塊化,迅速演算出量化結果,有著輔助疾病診斷、減輕臨床醫生的負擔等優勢,促進醫療領域的供給端和傳統醫療方式發生日益深刻的變革。

2020年新冠肺炎疫情加速了醫療AI產品和技術的成熟和落地。此前,項目組發布的《人工智慧:發揮抗擊疫情科技支撐的骨幹作用》報告指出,疫情期間,眾多科技企業在助力科研攻關、挖掘診療及防控應用場景、保障工作生活有序、優化AI算法和算力等方面,以AI等技術優勢發揮著抗擊疫情的作用,推動著抗擊傳染病可持續發展目標的實現。

人工智慧在醫療健康領域的作用毋庸置疑,但醫療AI產品和服務的精準性與可靠性、隱私保護等仍然存在著諸多問題,如何制定醫療和數據監管標準也在很大程度上決定了醫療AI是否能實現更廣泛的應用。

2019年,聯合國教科文組織先後發布了《教育中的人工智慧:可持續發展的挑戰和機遇》《人工智慧與教育北京共識》等指導性文件,提出人工智慧的願景是改善學習和促進教育公平,將人工智慧系統地納入教育工作有望解決教育領域中的各項重大挑戰、創新教學實踐,最終加速實現目標4的進程。

一方面,AI技術可與教育、教學和學習進行系統性融合,在智能導師與助手、智能測評、學習夥伴、數據挖掘與學習分析等領域發揮作用,從而賦能學校,建立更加智能化教學環境,升級教育管理信息系統,提高教育質量;賦能教師,通過學習分析技術對學習過程進行評估,為教學做出科學決策;賦能學生,推動學生通過個性化數據輔助,激發創造力,挖掘潛能。

另一方面,AI賦能教育發展,推動建立全民終身學習的現代教育體系。AI技術與教育結合可以實現教育資源共享,打破教育階段的界限,打通人才培養鏈條,為不同地區、不同種族、不同性別的人們,特別是邊遠地區、特殊群體等提供適當的學習機會。例如,科大訊飛研發的「AI老師普通話」教學系統,可定製學前兒童彝漢雙語學習模塊。

目標5旨在讓婦女和女童獲得教育、保健,使婦女能夠擁有體面工作並參與政治經濟決策,促進經濟可持續發展,進而造福整個社會和人類。

有研究指出,AI正在擴大性別偏見。聯合國教科文組織與德國政府、EQUALS技能聯盟合作出版的《如果我能,我會臉紅》中提到,某公司基於人工智慧技術的簡歷篩選與招聘系統優選男性求職者;某些智能語音助理預設聲音為女聲等。開發不帶性別偏見的人工智慧應用程式,並確保人工智慧開發所使用的數據具有性別敏感性至為重要。例如,與其他智能語音助手不同,Siri的性別是可以提前設置的。

為避免人為設計人工智慧程序、算法導致的性別歧視,需要在人工智慧領域引進更多女性的參與,並通過人工智慧+教育、培訓,提升女童和婦女的人工智慧素養、技能,讓她們參與到人工智慧技術的編碼和設計中;同時,也要強化對人工智慧設計開發中涉及性別歧視算法的監督和監測。

利用AI也有助於預防和制止針對婦女和女童一切形式的暴力行為,保障婦女兒童的生命健康安全。例如,廣州市婦女兒童醫療中心與騰訊、百慧科技共同籌建全國首家「婦女兒童健康人工智慧發展聯合實驗室」,探索人工智慧在醫療領域的應用。

水是生命之源,生產之要、生態之基,涉及人類良好的健康和福祉。AI在水資源保護與管理方面的潛力可觀。

最直接的應用場景就是AI與涉水行業深度結合,提升水資源監測、管理、利用、決策的科學化、信息化水平,助力水資源可持續管理與利用。首先,在減少污染方面,利用功能不同的無人船設備,既可以進行水面污染物清理,還可以精確排查河流排污口;其次,在提高行業用水效率方面,AI的精準優勢也在凸顯。例如,農業是用水大戶,也是節水重點領域,艾力泰爾公司「基於AI圖像識別的農業用水計量技術」通過AI識別可精準測量水位信息,輔助用水決策,提高水資源調度能力,實現農業用水精準計量。另外,用AI賦能水務管理,促進水務管理的智慧化升級與創新發展,也是我國智慧水務正在推進的重點。

人工智慧為提升能源行業的預測能力,優化其生產力和管理能力,帶來前所未有的機遇,將在或正在廣泛應用於能源儲藏、智能電網、故障管理、油氣勘探、能源消費和消耗五大領域。

在石化能源領域,人工智慧技術在石油勘探應用方面仍處於起步階段,機器視覺、機器人的應用相對廣泛;在電網領域,人工智慧的應用已涵蓋了電力負荷預測、極端天氣時電網隱患故障預測、光伏硬體「健康」狀況預測、大電網調度模擬等領域。國家電網公司在輸電線路智能巡檢、智慧變電站、電網智能調度等方面已形成電力人工智慧的典型應用,有效提高了電網運行效率、供電質量和安全水平;南方電網公司探索人工智慧與電網調度業務的結合,取代原來幾個小時的人工測算,預測準確率高達97%;大唐集團的3D虛擬電廠通過計算機識別技術對電廠運營關鍵設備進行3D成像,實時監控電力生產,優化電廠管理,讓燃氣機的負荷保持在最經濟發電水平。

人工智慧正在成為推動經濟社會發展的新引擎,可大幅提升各行各業自動化、智能化水平,提高生產效率,增強資源利用效率,並降低相應成本。

AI可替代人類完成絕大多數機械性的繁瑣工作,推動人類擺脫低技能、單一、重複性工作,更好地從事創造性工作。例如,創新奇智研發生產的AI成衣質檢一體設備,讓流水線上的工人快速檢測出成衣是否有瑕疵以及瑕疵的位置,減輕工作量。AI的發展催化新工種的產生,吸納更廣泛群體就業。比如,京東利用「京東微工」平台,支持殘障人士從事人工智慧數據標註工作。AI也讓具有視力、聽力、認知、行動障礙的人們在就業、生活和人際關係等方面獲得改善。阿里釘釘聯合合作夥伴發起成立智能辦公硬體無障礙聯盟,推進全球首個智能辦公硬體無障礙標準建設落地。百度與公益機構聯合發起「AI 助盲行動」,開展盲人按摩店試點改造,用 AI 技術給視障人群營造更輕鬆、更便利的工作環境。

當然,值得注意的是,在推動AI發展中,要提前預估失業風險與可能,強化部署,保障受到不利影響的工人權益。

人工智慧在塑造新型智能化基礎設施、促進傳統基礎設施數字化改造升級、推動數字經濟發展等方面發揮著重要作用。在傳統產業轉型升級的過程中,人工智憑藉學習、適應和升級進化能力,在提升全要素生產率的同時,更可能成為一種全新的生產要素,創造更為強大的生產力,並導致傳統的經濟增長模型發生變革。

AI還在賦能傳統製造業的過程中發揮價值,智能質檢系統等技術正助力傳統生產工廠構建工業視覺檢測雲平台、智能化設備管理及監測診斷平台。而在AI賦能金融方面,眾多科技企業通過與傳統銀行機構等開展合作,驅動金融行業「智能+」轉型,助力金融科技和普惠金融的發展。

然而也應看到,在基建領域,人工智慧面臨「新基建」和傳統基建升級雙重技術賦能的挑戰;在製造業領域,人工智慧目前主要應用在產品質檢分揀和預測性維護等相對容易複製和推廣的領域,尚未實現更深層次、綜合複雜領域的應用,傳統製造業沉澱累積的生產數據價值尚未得到完全開發;在金融領域,金融科技所帶來的合規性管理、隱私保護等問題仍然嚴峻。

目標10旨在確保機會均等,減少收入差距等各方面的不平等,增強所有人的權能,促進他們更好地融入社會、經濟和政治生活。

人工智慧技術對於減少收入差距、性別不平等等方面的作用明顯。更為重要的是,每一次技術變革都會帶來全新的人與人、人與信息之間交互方式,甚至工作生活方式的變革。信息無障礙——平等的溝通權,是平等發展的前提。人工智慧技術的發展和革新對視障者、聽障者以及其他殘障人士來說富有意義。例如,騰訊優圖實驗室聯合深圳市信息無障礙研究會共同發布「優圖AI手語翻譯機」,可以快速把手語轉換為文字,推動無障礙溝通。科大訊飛也在通過人工智慧技術,在政府網站信息無障礙改造、盲人有聲電子書、盲人上網軟體以及特殊教育課堂教學輔助系統等方面取得系列成果。

未來,建議國家和行業進一步將人工智慧技術納入信息無障礙技術規範和標準,扶持人工智慧技術在特殊教育領域的應用,擴展其減少不平等的價值和效用。

目前,人工智慧正在成為城市發展的重要科技力量,以人工智慧等技術組成的智聯網發展成為建設新一階段智慧城市的關鍵,這與目標11建設可持續城市和社區的理念不謀而合。

當前,「交通大腦」等智慧城市交通管理解決方案,正帶動著傳統交通管理運行模式的智慧化變革,助力安全、可持續的城市交通體系建設。同時,AI技術也不斷在車站、機場等公共運輸樞紐落地並走向成熟。智慧車站、機場「刷臉」、無人物流車等項目正在蓬勃展開。AI也正在探索參與頂層設計,通過戰略合作協議,深度參與人工智慧城市的頂層設計與建設,在民生、公務等多方面落地人工智慧應用。

通過政策、經濟和技術三者的持續推動,人工智慧正不斷提高城市建設的科學性。政府的頂層設計成為關鍵的推動力,推動人工智慧從概念到實際應用的落地。如何完成AI技術理論、業務知識、應用場景三者間的融合合作,仍然值得研究和探討。

每天,數量龐大的消費與生產行為推動著全球經濟的發展,而過度依賴自然環境和資源的利用模式,也加劇著環境的惡化和由其導致的一系列後果。人工智慧等技術的日益發展,給予了諸多行業企業解決傳統生產模式下痛點的機會。

隨著農產品產區直供的銷售模式的興起,不少企業開始依託技術等優勢,打造數字化的直供產區,減少農產品中間環節的流轉,在提高農產品供應鏈流通效率的同時減少糧食浪費;通過技術手段,降低傳統設備能耗,培育SaaS級的能耗智慧解決方案,推動各個產業循環經濟的發展;通過打造AI賦能的重點產品全程溯源的信息化管理平台等解決方案,共同推進網際網路與資源循環利用產業深度融合,推動產業轉型升級,助力打造循環型社會。

隨著生態文明建設的持續推進,倡導和培育綠色的生活生產方式正逐漸成為主流。人工智慧技術憑藉在資源利用、調配等方面數據化、精準化、迅捷化等優勢,在推動目標12落實的過程中將大有可為。

面對氣候變化的嚴峻挑戰,目前人類可以通過一系列科技手段減緩和適應氣候變化,而AI是重要的科技手段之一,在預測長期氣候變化、預報災害性天氣、監測企業碳排放足跡、降低行業碳排放、開發低碳新材料、提高能源使用效率等方面都有廣泛的應用需求。

氣候專家們正在探索用人工智慧優化氣候模型預測軟體,更加精準預測未來幾十年內全球氣候變暖的情況。對於行業而言,利用AI實現更加準確的天氣預報,特別是災害天氣預報已經是典型場景之一。由於災害天氣預報本身就是大數據問題,用人工智慧算法把超級計算機的預報結果儘可能地、自動地、不用人工干預地修正到與實際觀測數據更接近,提高災害天氣預報準確性和及時性,用於農業、漁業、交通等眾多行業,最大程度減輕氣候變化的不利影響。另外,在助力企業採取氣候應對行動方面,人工智慧的潛能也在不斷釋放,包括提升企業能源利用效率、提高交通行業運輸效率、減少建築行業能源浪費、促進企業可持續生產等。

目前,氣候變化問題與人工智慧技術已初步對接,未來在更加成熟的條件下,企業利用AI助力減緩和適應氣候變化的應用場景將更加深入和多元。

海洋是人類的未來,而人類對於海洋的依賴程度與重視程度嚴重脫節。面對廣闊無垠的大海,人類更加需要發揮AI獨特優勢去了解海洋,從而更好地保護、管理和利用海洋。

目前,人們正在嘗試利用人工智慧、大數據、衛星遙感等技術監測海洋狀況,了解海平面上升情況,及時分析氣候變暖對海洋的影響;利用AI對海洋資源、海水狀況、海洋垃圾、海洋塑料等進行跟蹤和監測,在精準了解的基礎上進行保護和開發,但是應用場景有限,處於起步探索階段。另一方面,無人船、水下機器人不斷湧現升級,開始在海洋保護和管理方面發揮積極作用。例如,有的企業推出微型水下機器人,可以快速地給海星注射「死亡藥水」,以保護珊瑚;有的企業打造的無人船已涵蓋環境測量、海洋調查、安防救援、軍事應用及無人貨運等多個領域。

海洋領域AI技術的應用有著區別於其他行業的獨特性和門檻,在人工智慧廣泛應用的今天,相對而言算是後起之秀。目前,人類探索海洋和水下作業的前沿科技大多用於科研調查、軍事和工業,企業採用AI技術用於海洋保護和海洋資源可持續利用的實踐相對較少,未來還有很大的潛力和空間。

2010年至2015年,全球森林面積減少了330萬公頃;在已知的8300種動物中,8%已經滅絕,22%有滅絕風險……

所幸,AI的圖像識別技術在我國森林保護方面發揮著越來重要的作用,特別是森林防火巡查、實時監測森林濫伐行為等。從實際應用而言,強大、精確、實用的AI森林防火解決方案對於森林保護大有用武之地,只有由於諸多原因距離規模化應用還有相當一段距離。另外,利用AI保護珍稀野生動物也是科技助力SDGs的一大亮點。由於傳統方式難以對野生動物實現有效監測,而利用AI的大數據和圖像識別技術等正好可以破解這一難題,從監測盜獵行為,實時掌握動物「生活起居」,利用圖像識別技術等追蹤動物足跡等。截至目前,已有多家知名企業不約而同地開展了創新嘗試,並取得了良好的社會效果。例如,阿里雲打造了一整套野生動物AI識別系統及智能巡護終端,保護四川大熊貓;百度與國際愛護動物基金會聯合開發「瀕危物種AI守護官」,運用圖像識別模型辨識瀕危野生動物製品的圖片信息,從而阻擊網絡渠道上的野生動物非法交易。

應該說,AI的創新應用通過為人類賦能,為森林和珍稀的野生動物保護解決了痛點問題,大大提升了保護效果,在助力目標15方面前景可期。

新一代人工智慧技術正在與法治不斷地融合,對立法、司法和執法等帶來重要影響。攝像頭採集、大數據分析、人臉識別等技術越來越多地被用於安防、司法等領域中。例如,搜狗與北京網際網路法院聯合發布全球首個「AI虛擬法官」,可協助法官完成訴訟接待、訴訟審理等在線訴訟工作;阿里巴巴推出的司法AI具有了自主判案能力,可以向法官給出調解和判案建議。

目標16還要求制止對兒童進行虐待、剝削、販賣以及一切形式的暴力和酷刑。AI技術在這個方面也在發揮重要作用。騰訊優圖研發出跨年齡人臉識別技術,助力解決尋人場景中嬰幼兒被拐的問題。百度、雲天勵飛等與寶貝回家合作,將AI跨年齡人臉識別、動態人像識別等技術應用於尋找走失兒童。

當然,AI在目標16中的作用更多的是發揮分析和推導結論功能,提出建議、提供參考,在一定程度上提升了公平和效率,但目前還不能替代人力、法學等實質性的審查、分析和判斷。

當今世界前所未有地相互依賴、互通互聯。只有強調全球合作與夥伴關係,可持續發展目標才能實現。如今聯合國可持續發展目標成為全球共識,世界主要國家也把人工智慧作為創新發展的戰略方向,努力將其打造為促進經濟社會發展的新引擎。推動人工智慧助力可持續發展目標的實現是一項系統性、複雜性的工作和任務,需要國家與國家之間協作,調動各項資源;需要政企合作、企業加速技術研發……共同營造良好的產業生態。

一些企業已經在開展行動。2020年6月,商湯科技智能產業研究院聯合上海交通大學清源研究院聯合發布《AI可持續發展白皮書》(暨全球AI生態發展倡議書中英文版),呼籲所有國家、所有機構行動起來,在促進經濟繁榮的同時保護地球,包括但不限於消除貧困、促進經濟增長,解決教育、衛生、社會保護和就業機會的社會需求,遏制氣候變化和保護環境,擔當科技社會責任,實現產業共同繁榮,共建更美好的智能型社會。


本文為《可持續發展經濟導刊》和中國人工智慧產業發展聯盟共同開展的「新一代人工智慧與可持續發展目標(AIfor SDGs)」研究項目的成果之一,該研究項目得到了工業與信息化部科技司的指導。本文由項目負責人於志宏、林波指導,吳亞楠、肖瀟、杜娟、王秋蓉執筆

編輯|王秋蓉

來源:《可持續發展經濟導刊》2020年07期

原標題:《AI是企業貢獻SDGs的「利器」——「人工智慧助力聯合國可持續發展目標」探索與實踐》

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