气候变化是一个全球性的紧急情况，挑战着来自各个学科的科学家、工程师和行业专家，利用他们的知识和技能来寻求保护地球的解决方案。

毫不奇怪，其中一些解决方案很可能通过人工智能实现。

“气候数据集是巨大的，需要大量时间来收集，分析和使用，以做出明智的决策并制定实际的政策变化，”自主水下机器人系统的先驱，约翰霍普金斯大学保证自治研究所执行主任Jim Bellingham说。“使用人工智能来考虑不断变化的气候变化因素有助于我们对环境变化做出更明智的预测，以便我们能够更早地部署缓解措施。

15月<>日星期三，贝灵厄姆和JHU应用物理实验室的高级科学家伊丽莎白·赖利(Elizabeth Reilly)将在德克萨斯州奥斯汀举行的西南偏南会议上共同主持关于用人工智能应对气候变化的讨论。

贝灵厄姆是怀廷工程学院机械工程系和APL不对称运营部门的教授，他与中心讨论了人工智能如何应用于气候变化问题。

人工智能如何用于应对气候变化?

人工智能的有趣之处在于，它适用于我们所做的许多事情，包括以前只有人类才能完成的活动。气候变化是人类有史以来面临的最困难的科学问题之一。这是一个非常复杂的系统，具有大量的变量。当人们谈论气候变化时，他们倾向于关注气候的物理方面，例如大气中的二氧化碳含量、温度、降水水平和风力模式。但这些特征都是由一个不断变化的生命星球塑造的。如果你把生命带离地球，它会有一个非常不同的环境。

气候数据集庞大，需要大量时间来收集、分析和使用，以做出明智的决策并制定实际的政策变化。使用人工智能来考虑不断变化的气候变化因素有助于我们对环境变化做出更明智的预测，以便我们能够更早地部署缓解措施。

人工智能的另一个用途是帮助减少释放到大气中的碳，人工智能为从碳基经济过渡到净零碳经济相关的整个活动链提供信息。建造越来越大的风车的能力取决于材料非常轻，非常坚固，但可以承受极端天气条件。我们开始学习如何使用人工智能来帮助我们设计和创建这些材料。

人工智能与其他趋势相结合，例如运输电气化、增材制造、农业转型和智能电网，是一种强大的支持能力，可实现更节能(和节省成本)的解决方案。当我们更换送货车访问社区的每个房屋时，与停在社区边缘并发射无人机进行最后一英里送货相比，能源效益是什么?

开始将来自卫星和观测的数据集与模型预测联系起来是企业的一个非常重要的部分，它确保我们看到环境中正在发生的事情的所有部分。人工智能可以帮助我们减少惊讶。

为什么人工智能技术非常适合与气候变化相关的应用?

人工智能将基于趋势和模式的预测与收集的大量数据相结合。模型是预测的核心，但要依靠这些模型做出决策，人们必须信任这些模型。科学家们正在提出“假设”的问题，政策制定者正在根据研究人员收集和分析的数据权衡成本和收益。人工智能是一种工具，可以深入了解与气候变化相关的不确定性来自何处，可以帮助我们理解模型告诉我们的内容，这可以反馈到更好的观测程序中，改进模型，甚至使用人工智能作为模型系统的一部分。保证或信任是使用 AI 的一个关键方面。

人工智能在气候变化方面的具体应用有哪些?

我的工作重点是更好地了解海洋，以及我在APL的同事在太空中所做的工作，具有非常切实的应用和成果。海洋是地球上最不了解的部分之一，因为它既传递又吸收热量。我们不知道海洋如何应对各种环境变化，我们也不知道气候变化如何影响我们的海洋。

人工智能在气候变化方面的另一个应用是如何使用在太空中运行的卫星进行观测和评估地球的变化。卫星可以帮助监测森林火灾并确定环境中发现的潜在二氧化碳来源。然而，随着轨道卫星数量的增加，重要的是要确保太空能够安全地容纳和维护所有收集信息的卫星。

例如，北极正在迅速而剧烈地变化，温度上升被定期记录下来。在春季、夏季和秋季，北极的船只收集科学家和政策制定者使用的数据和其他基本信息。但在冬季，该地区的冰况使船舶操作具有挑战性，因此船舶离开，造成了显着的观测和数据收集差距。在这种情况下，使用人工智能机器人可以继续积累信息，该技术根据趋势和模式提供预测。这将允许继续积累信息，该技术根据趋势和模式提供预测。

我们希望机器人能够在北极盆地独立运行长达六个月的观测，然后向我们提供这些数据。其中一部分是填充观察系统，另一部分是结合这些不同的线索，让人工智能帮助我们看到我们在更大数据集中识别的模式。

在使用人工智能应对气候变化时，专家们面临哪些挑战?

我们在真正理解气候方面面临的挑战之一是开始真正理解我们生态系统中生物部分的复杂性，特别是我们的海洋。海洋带来了许多困难，包括部署和维持我们观察海洋和收集所需数据所需的船只数量过于昂贵。机器人越来越多地用于此目的，但它们的自主能力需要提高。这就是人工智能发挥作用的地方。

人工智能为研究人员提供的额外监督和预测是有价值的，但需要考虑一些费用来评估气候变化工作的真正好处。一个例子是，人工智能依赖于计算机，计算机需要电力才能运行，而电力使用资源。科学家和研究人员在评估该技术在应对气候变化方面的益处时，必须牢记用于为人工智能技术提供动力的电力的使用。平均而言，每一代新一代处理器都以更低的功耗执行更多的计算，但人工智能对计算的需求正在推动计算能力投资的爆炸式增长。我们今天拥有的人工智能技术部分归功于我们拥有的巨大计算能力。

您预测未来10到<>年人工智能对应对气候变化的最大影响是什么?

我对人工智能未来的希望是，我们将能够对预测气候变化产生有意义的影响。随着人类对人工智能越来越有信心，我们将能够更多地依靠技术来理解气候变化，并做出更准确的预测和模型。这将使我们能够在减轻最坏影响的战略中更有针对性。自主性和人工智能的保证是一个需要非常认真对待的领域。即使我们今天不认为某些事情是AI问题，下周或下个月也将是AI问题。