人工智能如何用于应对台风

观点

人工智能将为灾害的预警和判断提供更准确、更快捷的帮助。

台风李奇马过境后，罗莎又来了。

台风李奇马因其破坏力强、风雨强度大、持续时间长、覆盖面广而被称为“烈马”。

作为一个有着多年丰富经验的智慧城市行业从业者，“李奇马”的肆虐让我深刻思考了人工智能与自然灾害的关系，进而联想到“智慧城市”。

人工智能与台风:感知、救援与预防

《地球与行星科学进展》杂志曾发表过一篇文章:日本海洋研究所和九州大学的研究团队利用人工智能深度学习技术，从全球云系分辨率模型(NICAM)气候实验数据中获取大量数据，从而成功开发出“高精度识别热带低压症状云”的方法。这种方法可以提前一周预报风的路径和强度以及暴雨的发生。

众所周知，大气的非线性变化极其强烈，因此很难做出准确的预测。人工智能不仅可以预测台风，而且有助于灾害救援、灾后重建和预防。

在人工智能出现之前，救援人员通过观察灾区的中红外图像来搜寻被困人员。然而，从无人机上筛选照片和视频需要很长时间，被困人员可能在救援到达之前就已经死亡。人工智能可以在不到2小时的时间里筛选出大量的照片来寻找被困的人。

经过一次又一次的灾难，人类不断总结经验，以便应对下一次灾难，做出更好的判断。人工智能的出现将为我们的判断提供更准确、更快捷的帮助。

举一个我亲身经历的人工智能预防的例子，那是一个晚上，我在巴黎出差，突然下起了暴雨。巴黎的人工智能辅助系统始于城市中不断增加的积水。根据城市排水设计、降雨现状和未来降雨预测，准确计算出城市潜在危险积水断面，并划分危险等级。

然后，通过城市通讯网络，城市里的所有人，包括我，一个去巴黎出差的中国人，都被发送了一条关于暴雨和暴雨将造成的危险的短信。该信息还提供了地图图像直观地标记浸水路段的详细信息。如果你想导航到某个地方，它还会计算时间并自动避开危险路段。

打开数据流，使人工智能警告更加顺畅

近年来，随着人工智能技术的快速发展，不仅台风预报、救援和预防得到了深入的应用，类似的技术也被应用到地震预报、城市洪水预报等与人类生活密切相关的领域。这些技术都是为人类服务的技术，所以它们必然会从人口最稠密的城市中心传播开来。

“智慧城市”的核心是数据流。由小数据流叠加而成。当这些小数据流的小边界被打开以形成大边界，然后这个大边界和另一个大边界被再次打开时，智能城市就诞生了。

人工智能的灾害预警需要基于大量的城市数据进行分析，因此我们需要打开这些数据流，使预测更加准确、及时和流畅。同时，有必要确保这些数据流的相对安全性。

例如，只有将台风预警数据与市民的电话通讯数据连接起来，才能实现个人的台风预警信息；只有与供水和供电系统连接，我们才能自动预测对水电的影响...

事实上，今年日本海洋研究所和九州大学的研究小组开发了一种方法，利用人工智能深度学习技术，从全球云系分辨率模型(NICAM)气候实验数据中高精度地识别热带低气压症状云。本次台风预警是利用以深度学习为代表的人工智能技术，结合数据驱动方法和模型驱动方法，对台风、飓风等热带低气压进行的大数据分析。

研究团队利用全球云系分辨率模型在过去20年中积累的气候实验数据，制作了5万张初始热带低气压云和演变中的热带低气压云的图片，并添加了100万张未演变为热带低气压的低气压云的图片，总共105万张图片形成了10组学习数据。利用深度卷积神经网络的机器学习，生成了10种不同特征的识别器，进而构建了一个综合评价10种识别器识别效果的集成识别器。

使用这种人工智能，有可能提前一周预报台风。提前一周可能会挽救无数生命和公共财产。我相信在不久的将来，有了人工智能技术的帮助，像台风这样的自然灾害可以及时预测。即使“李奇马”罢工，公众也能避免恐慌。

□刘超(易通智能科技有限公司副总裁)

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