【編者按】本文編譯自 MIT TechnologyReview，原作者Will Knight。

一到冬天，北京就從衛(wèi)星地圖上消失了， 奧巴馬憤怒的把絕密報(bào)告摔在桌上， “到底是什么先進(jìn)武器？ 北京霧霾究竟有多可怕？ 連你們都不敢去？” 鋼鐵俠、綠巨人、蝙蝠俠等羞慚地低下頭。忽然，金剛狼提議： “擎天柱肯定可以！他不需要呼吸！” 掌聲響起！擎天柱默默地說(shuō)：“我尼瑪?shù)南尢?hào)！”

（11.30 13:00-12.1 13:00，北京AQI居高不下。| 圖片來(lái)源：中國(guó)天氣網(wǎng)）

至12月1日上午，北京已經(jīng)持續(xù)重度污染5天了，空氣嗆鼻，全城淹沒(méi)在一片灰蒙中，北京氣象臺(tái)發(fā)布霾黃色和空氣重污染橙色預(yù)警持續(xù)40小時(shí)，這是2015年經(jīng)歷的最嚴(yán)重空氣污染。

擎天柱都不敢來(lái)了，北京的霧霾還有得治嗎？

今年八月底，IBM宣布，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一個(gè)人工智能系統(tǒng)，可提前72小時(shí)預(yù)測(cè)北京空氣污染情況。

北京作為中國(guó)首都，跟很多大城市一樣，工廠林立，煤燃料釋放出的有害氣體讓整個(gè)城市烏煙瘴氣。但空氣污染是由多種因素共同導(dǎo)致的，比如工業(yè)活動(dòng)、交通狀況、天氣情況等。

（烏煙瘴氣的北京城區(qū) | 圖片來(lái)源：中新網(wǎng)）

IBM研究人員通過(guò)電腦系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，找到了提前72小時(shí)預(yù)測(cè)城市不同地方污染程度的新方法。他們先給不同地區(qū)建立相應(yīng)的子模型，在模型里存儲(chǔ)著大量的數(shù)據(jù)，然后把這些數(shù)據(jù)綜合分析。這個(gè)系統(tǒng)在評(píng)估之余還能給出合理化的治理建議，如“怎么把污染降低到可接受的程度”，是通過(guò)關(guān)閉某家工廠還是對(duì)車輛實(shí)行限行呢？同樣深受污染之害的河北也在開(kāi)發(fā)類似的系統(tǒng)。

“我們建立這樣一個(gè)原型系統(tǒng)，在這個(gè)原型系統(tǒng)里我們可以提前72小時(shí)提供幾乎精確的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)?！?/strong>

IBM中國(guó)研究部的主管沈小偉說(shuō)，“我們的研究人員現(xiàn)在正在努力增加系統(tǒng)的功能，希望可以實(shí)現(xiàn)提供更早的天氣質(zhì)量預(yù)測(cè)，比如提前十天。同時(shí)，我們還加入了其他的功能，比如污染源追蹤、相關(guān)案列分析，并對(duì)減排措施給出合理化建議。”

這個(gè)工程被譽(yù)為“綠色地平線”。

其實(shí)它是IBM通過(guò)先進(jìn)儀器將研究與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的一個(gè)縮影。

IBM所使用的先進(jìn)儀器可以在龐大的數(shù)據(jù)之中挖掘到本質(zhì)的東西，稱為“認(rèn)知計(jì)算”。

這個(gè)預(yù)測(cè)工程簡(jiǎn)直算是科技運(yùn)用的典范，IBM公司打算借此把這個(gè)工程推向其他同樣深受污染困擾的國(guó)家。目前，IBM把人工智能運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域，從醫(yī)療健康到咨詢服務(wù)。

認(rèn)知計(jì)算效應(yīng)主要包括兩部分，自然語(yǔ)言處理和統(tǒng)計(jì)技術(shù)。統(tǒng)計(jì)技術(shù)由沃森電腦系統(tǒng)研發(fā)而成，沃森電腦曾參加過(guò)名為Jeopardy的游戲競(jìng)技，其本身也有很多機(jī)器學(xué)習(xí)的途徑。

（IBM沃森參加智力比賽節(jié)目 | 圖片來(lái)源：百度百科）

毫無(wú)疑問(wèn)，污染預(yù)測(cè)是充滿挑戰(zhàn)的。IBM充分利用了由北京環(huán)境保護(hù)局提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，不斷優(yōu)化模型。

沈小偉還透露道，預(yù)測(cè)空氣污染的標(biāo)準(zhǔn)是一千米的分辨率，這個(gè)系統(tǒng)比用傳統(tǒng)方法準(zhǔn)確率高出30%。IBM系統(tǒng)采用的是“可調(diào)整的機(jī)器學(xué)習(xí)方法”，這就決定了它可以做出最適合的模型。根據(jù)加州大學(xué)伯克利分校的調(diào)查研究顯示，中國(guó)每年有超過(guò)100萬(wàn)人死于空氣污染。

在中國(guó)，空氣污染無(wú)疑是最嚴(yán)重的公共健康問(wèn)題之一，同時(shí)也是政治辯論的重點(diǎn)。

中國(guó)希望到2017年底可以把空氣質(zhì)量提高10%，國(guó)務(wù)院也正式發(fā)布了《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》。今年四月，坐落于北京的慈善機(jī)構(gòu)綠色和平組織東亞分部曾對(duì)中國(guó)360個(gè)城市做過(guò)一次分析，數(shù)據(jù)顯示，盡管在過(guò)去一年里這些城市的空氣質(zhì)量都有提升，但是其中351個(gè)城市都有空氣污染問(wèn)題，空氣質(zhì)量大大超過(guò)了中國(guó)制定的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，空氣顆粒物平均級(jí)別甚至是世界衛(wèi)生組織公布標(biāo)準(zhǔn)的2.5倍之多。

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