从科研端到产业端，环境产业如何发挥人工智能的赋能力？

时间：2024-05-13 10:16

来源：中国水网

作者：赵利伟

人工智能汹涌而来，正在改变所有行业，也将改变环境产业。如何用好、结合好人工智能，打造环境产业的新质生产力，是当前产业迫切需要关注的问题。

5月5日下午，值北京大学126周年之际，E20环境平台携手北京大学环境科学与工程学院、北京大学环境校友联合会联合举办“用人工智能赋能环境产业新质生产力”专题沙龙，业界22位专家与企业大佬共赴燕园，在E20环境平台执行合伙人、E20研究院执行院长/北京大学环境校友联合会秘书处副秘书长薛涛主持下，共探智能突破、挖掘产业价值。

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北京大学环境科学与工程学院院长刘永在致辞中表示，北大正积极探索人工智能与环境科学的融合，包括与百度等企业合作开展项目等。他指出，环境领域的人工智能应用面临数据整合、与传统环境治理模型的结合、预测预报以及工程调度和优化等多方面的挑战，而这些都是研究与产业合作的重要方向。面对教育新场景，学校重视跨学科人才培养及研究，正考虑在本科教育中融入人工智能技术，并与环境企业合作，共享专业领域深化数据和技术，相信这些交流将极大促进环境科学与人工智能交叉领域的发展。

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01大模型，大力出奇迹

当前，生成式人工智能受到广泛关注，它能生成如文字、图像、视频等多种形式，模型规模增大带来智能的“涌现”，大模型时代下，大力出奇迹，通用人工智能成为可能。

清华大学环境学院副院长、碳中和讲席教授、生态环境人工智能研究中心主任徐明在“生成式人工智能在生态环境领域的应用探索”中分享了他的观点。他认为，以chatGPT 为代表的“基础”模型是接受了通识教育的“本科生”，而基础模型的行业垂直应用则相当于把本科生培养成专业领域的研究生、博士生、教授。

行业垂直应用的技术路线是基础模型经过预训练做到现在比较成熟的聊天问答，经过微调进化到正在成熟的个人助理，运用检索增强生成RAG通往研究前沿的智能体，未来愿景是世界模型，对应人类的能力层次分别是“我知道”、“我帮你”、“我来干”、“我来管”。

徐明教授介绍了他们团队开发的全球首个生态环境和可持续发展领域的大语言模型系列专业应用“天工AI”。他指出，天工AI是生态环境与可持续发展专业的研究生，它相当于“基础模型+RAG+生态环境和可持续发展领域专业知识+应用”，系统拥有庞大、高质量、不断扩展和更新的知识库，目前包含约520亿token的信息量，相当于一个热爱读书的人500辈子才能看完的书。

徐明提出，当前模型已经能够在一定程度上理解并模拟物理世界的规律，通过大语言模型或类似技术，未来可能建立起一个专注于环境系统的世界模型。这个模型将整合环境领域中关于土壤、大气、水、地下水等各个方面的物理规律知识，以及现有的大量模型和知识。如果这样的环境系统世界模型得以成功建立，它可能具备预测和模拟环境系统长期变化的能力，从而帮助人们更好地理解和应对环境挑战。

02人工智能正在改变着包括环境产业在内的所有行业

大模型通过学习和积累知识，将能够像生物一样进行自我成长和进化，它不仅改变了生产方式，还改变了人们思考和创造价值的方式，这种改变将对整个社会产生深远的影响。

E20环境平台首席合伙人、研究院院长傅涛认为，这种变革可能比之前的工业革命更为深远。他指出，人工智能和大模型的应用，能够更好地还原社会场景，即使在不完全理解科学原理的情况下，也能通过数据和模型来模拟和优化各种场景，包括供水场景和污水处理等。人工智能本身不是科学进步，它是人类还原技术的进步，它形成一种新质生产力。

百度智能云水务行业解决方案总监汪秋婉表示，人工智能将实现各行各业的深度融合，创造新的发展生态，是激活新质生产力的强力引擎。大模型的飞速演进带来智能涌现，也将为水务环保行业带来机遇与变革。

她在以“大模型助力水务环保智能升级与创新探索”为题进行的主题分享中指出，大模型背景下的AI基础设施，发挥IT资源极致效能，让行业用户把精力聚焦在应用上，大模型驱动水务环保场景应用能力升级，实现全面感知、精准认知、辅助决策和人机交互的变革。具体应用中，通过不断的迭代和优化可持续提升大模型对水务环保专属知识的理解度以及场景价值。

打造领先的智慧水务环保平台，用科技让复杂的水与生态系统更简单。百度云智一体便是这样的一种解决方案，汪秋婉介绍，云智一体3.0基于基础云产品，以昆仑芯、飞浆、文心大模型为支撑，构建闭环智能化路径，实现将技术架构与行业应用的促进式发展，将大模型技术与数智化能力底座相结合，打通数据链、知识链、思维链，赋能水务环保智能化进阶。

目前，生成式人工智能在行业内已经有多个具体的落地应用案例，包括基于大模型的水环境文献信息搜索与知识梳理助手、大模型助力水务集团管理驾驶舱及研究报告撰写智能升级、大模型破局水务数字孪生方案同质化建设、视觉大模型助力城市环保智眼高效监测分析、遥感大模型助力城市嬗变智能分析，以及遥感大模型助力生态环境智能分析等，这些应用利用大模型技术，极大提高了识别精度、管理效率和决策准确性。

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编辑：李丹