AI，讓大海永遠蔚藍如詩

原標題：AI，讓大海永遠蔚藍如詩

科技向上攀爬時，人們通常會覺得它是冰冷而高深的，提起AI，我們想到的也總是那些復雜的芯片、金屬質感的機器人，以及無數(shù)的代碼和參數(shù)。

但我們卻可能忽略，AI更重要的價值在于幫我們認識和保護這個世界，以及探索生活中人與自然的平衡。我們在努力打造更強大、更普惠的AI系統(tǒng)，目的是保護那些人類賴以為生的自然環(huán)境。

甚至，我們會發(fā)現(xiàn)AI已經(jīng)成為了人類探索和保護自然環(huán)境的重要技術基礎，并且是很多領域無法替代的技術手段。在世界海洋日這天，我們將進入這樣一個故事，來了解一下AI對于海洋來說究竟意味著什么。而海洋保護通向AI之路，又必須翻越哪些艱難險阻。

這一秒，AI的深邃與大海的艷麗，正一同從未來吹來。

（圖片來自網(wǎng)絡，創(chuàng)作者：Benjamin Lee / EyeEm）

海，招惹多少溫柔詩人的懷想

普希金一生寫過很多獻給大海的句子。其中最有名的一首詩是這么寫的：

翻滾著蔚藍色的波浪，

和閃耀著嬌美的容光。

好像是朋友憂郁的怨訴，

好像是他在臨別時的呼喚。

像莽漢也像哲人，像少女也像老嫗，從來沒有一個人說他對海洋了如指掌。但應該所有人都認同這樣一個常識：人類與海洋，在這顆藍色星球上相依為命。海洋生態(tài)的穩(wěn)定，是人類繁衍生息的基礎。

然而今天的海洋情況，卻無法令人類舒展眉頭。去年，我國載人潛水器“蛟龍?zhí)枴睆拇笱笊钐幏岛?。令人意想不到的是，在蛟龍?zhí)枎Щ氐?，來?500米水深下生活的海洋生物體內，竟檢出了微塑料。初步檢測，這些微塑料很可能是纖維狀的塑料繩——在人類很難抵達的大海深處，人類制造的垃圾，已經(jīng)成為了大海之霍。

今天，全球變暖、遠洋泄露污染、海洋垃圾，等等問題縈繞在大海的裙邊。根據(jù)遙感探測發(fā)現(xiàn)，今天在美國加州到太平洋之間，已經(jīng)在洋流推助下形成了一片“垃圾大陸”。巨型太平洋垃圾帶的面積，已經(jīng)達到了160萬平方千米，是法國領土面積的三倍。這片垃圾帶大約有18000億塊塑料垃圾，垃圾總質量約8萬噸。人類污染帶給海洋的噩夢，可謂觸目驚心。

毫無疑問，此時此刻，需要人類行動起來！而在眾多海洋保護方案中，AI的角色，正在日漸清晰起來。

魚之心，海之淚

就目前來看，人類在認識海洋、探索海洋、保護海洋時，都需要AI技術的大規(guī)模加持。這已經(jīng)在世界范圍內的海洋保護機構以及海洋科研領域達成了共識。

而首先納入人類眼簾的，是用機器學習等技術保護海洋魚類，檢測海洋生態(tài)情況。比如說上文提到過的海洋垃圾大陸，就是由AI技術完成的垃圾規(guī)模測算。

這樣的例子還有很多。澳大利亞一家名為The Ripper Group的科技公司，研發(fā)了用無人機+機器視覺技術進行鯊魚識別的產(chǎn)品。用快速識別鯊魚的AI系統(tǒng)，他們一方面可以保護沿海地區(qū)免受鯊魚打擾，一方面也對監(jiān)控和保護鯊魚生態(tài)起到了至關重要的作用。

Little Ripper與其他無人機相別，最大的區(qū)別就在于它內置了一款可快速識別鯊魚的AI系統(tǒng)——SharkSpotter。這一識別鯊魚的AI系統(tǒng)的形成，是建立在深度學習開發(fā)者搜集到的澳洲鯊魚襲擊頻發(fā)海域的影像資料的基礎上。

而這不是個例，現(xiàn)在在監(jiān)控保護魚類、保護魚群遷徙、合理控制和規(guī)劃遠洋捕撈，以及整區(qū)域海洋保護等方方面面，都可以發(fā)現(xiàn)AI的身影。

數(shù)據(jù)晨曦中的讀海者

大航海時代，乘風破浪的水手用六分儀解讀大海；現(xiàn)代科學和遠洋探索階段，科學家用雷達和聲納解讀大海。

而到了今天，數(shù)據(jù)與智能時代的晨曦中，人類解讀海洋的工具變成了AI。

在認識海洋這件事上，AI已經(jīng)成為了學術界的又一只眼睛。通過氣象和水文大數(shù)據(jù)，預測模擬和反向推理海洋氣候的變遷，已經(jīng)成為了海洋學的重要議題。AI帶領人類融合了不同的數(shù)據(jù)模態(tài)，重新認識海洋的變化方式，同時也為人類對抗全球氣候變暖提供了新的解決方案。

比如，亥姆霍茲海洋研究中心，已經(jīng)開始嘗試用機器學習圖像分析介入，尋找藏在太平洋海域下的礦產(chǎn)錳結核。他們利用機器學習算法，來分析水下機器人回傳來的圖像，分析出藏有錳結核的海床形態(tài)，再推算陌生海域藏有礦產(chǎn)的幾率。極大的提升了水下勘探的效率。

澳大利亞昆士蘭大學的研究團隊，正在3851平方公里的珊瑚礁圖像數(shù)據(jù)基礎上，用AI探秘珊瑚的新陳代謝與生態(tài)循環(huán)過程。從中推斷出全球變暖過程對海洋生態(tài)的真正影響。

而在氣象領域，大量多模態(tài)融合數(shù)據(jù)智能技術已經(jīng)應用于精準氣象預報，尤其是海事氣象領域。今天很多海港可以實時自動為船只更新進出港氣象信息，背后就是AI的功勞。

海紗背后的未知與真理

而在探索海洋階段，AI也是一把利器。舉例來說，海洋生物的藥物開發(fā)長久以來是個難題，因為大量海洋動植物的數(shù)據(jù)是陸地環(huán)境中不具備的，其藥理探尋需要經(jīng)歷緩慢而漫長的過程。

時至今日，有科學家預言人類未發(fā)現(xiàn)物種中95%以上，都存活于深海之中。而深海動植物攜帶的，很有可能就是生命起源的密碼。

然而從這些深海生命寶庫中，讀取人類的過去與未來并非易事。生物模型元素、海洋生態(tài)大數(shù)據(jù)、基因組學、蛋白質組學和代謝組學，這些在進一步探索海洋中必須攻克的計算難題，今天都在等待AI一展威能。

AI的到來，正在讓海洋生物開發(fā)打開新的大門。甚至由AI加持的海洋微生物、單細胞生物、古生物研究，正在幫助我們逐步揭開“人類從何而來？”這個根本奧秘。

在人類社會發(fā)展到今天，海洋開始變得脆弱、易受污染和喜怒無常。同時它的神秘與未知依舊是人類的主要課題，在擁有了AI這把鑰匙之后，人類獲得了保護海洋的新方案，但是實際執(zhí)行起來，一切卻并沒有那么順利。

跨過數(shù)字海溝，讓海洋在計算中呼吸未來

從海洋科研到海洋開發(fā)、海洋保護，關于大海，人類已經(jīng)構筑了一個漫長的學術-產(chǎn)業(yè)生態(tài)。科學家已經(jīng)開始嘗試把AI技術引入到海洋研究中，比如通過AI來實現(xiàn)海洋氣候的模擬和預測，監(jiān)控海洋生物的狀態(tài)和變化等，但是當我們把AI納入其中時，卻會發(fā)現(xiàn)事情并不那么簡單。

最根本的問題，就像是基因和宇宙一樣，海洋可以看作是一個無比巨大的數(shù)據(jù)集，包含了豐富的數(shù)據(jù)模態(tài)，海量的數(shù)據(jù)需要強大的算力來支撐各項研究。除算力問題之外，海洋生態(tài)對AI的渴求，還受制于算法和人才的稀缺、應用產(chǎn)業(yè)不完備、網(wǎng)絡傳輸環(huán)境不佳等等問題。

但AI算力問題，可以看作是海洋保護+AI的頭號難題，因為只有這個問題得到了緩解，其他的延展才有機會執(zhí)行。

其次，海洋保護和海洋科學，更多是社會性，公益性的行為，需要全社會加大在科研的投入，來推動海洋AI的生態(tài)構建，距離實現(xiàn)商業(yè)價值還相對較遠。所以只有加強產(chǎn)學研的合作，才能跨越數(shù)字海溝，讓海洋在計算中呼吸未來。

產(chǎn)學研一體行動，赴大海之約

AI與海洋的約會，其實并非易事。這里有個核心問題在于，對海洋的研究和探索，是一門非常尖端的綜合類自然科學。需要非常深厚的學術功底與學術經(jīng)驗。

而AI作為一項新生信息技術，其算力、數(shù)據(jù)與算法開發(fā)基礎，基本掌握于高科技企業(yè)和高校手中。因此，產(chǎn)學研配合與合作，是共赴AI與大海之約的最佳方案。

在歐美國家，類似項目已經(jīng)有很多探索。值得慶幸的是，我國相關產(chǎn)學研結合行動也在成長當中。

2019年5月6日，中國海洋大學與華為技術有限公司在青島簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，共建智能高性能計算技術聯(lián)合實驗室。雙方將依托華為自主研發(fā)的高性能計算設備，發(fā)揮中國海大的學科優(yōu)勢，共同圍繞全球氣候氣象精細預測、海洋生物醫(yī)藥資源精準開發(fā)、智慧產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟精細服務等重要領域，攜手打造生態(tài)體系。

這個結合，恰好結合了產(chǎn)學兩端的兩點。我們知道，中國海洋大學是我國海洋研究領域的翹楚。依托于青島的海洋研究優(yōu)勢和身后的學術積累，在海洋學、細胞生物學教學團隊、海洋化學等領域都走到了世界前列。

而華為智能計算的優(yōu)勢在于為人工智能應用場景提供高效充沛的算力，以及面向人工智能領域提供全棧全場景的解決方案能力。充沛的AI算力和優(yōu)秀的科研人才進入海洋保護事業(yè)，可說是向海洋研究與AI技術結合的數(shù)字海溝發(fā)起了沖擊。與此同時，華為與海洋大學的產(chǎn)學研合作模式，還可以在海洋大數(shù)據(jù)分析、人才培養(yǎng)、應用開發(fā)和產(chǎn)業(yè)鏈培育等領域匯集雙方優(yōu)勢，達成更多更豐富的突破與成就。而海洋大學地處的青島，既是我國海洋研究進行數(shù)字化升級的重鎮(zhèn)，同時也是智能化海洋保護技術需求高發(fā)區(qū)。在這片海域背后開展的產(chǎn)學研合作，更有可能快速看到落地結果。

今天，工業(yè)文明造成的海洋生態(tài)破壞日益嚴峻，如果地球上沒有了海洋，人類將無法繼續(xù)呼吸。然而此時，AI在海洋科研領域的使用，注定會成為一劑讓人類在未來更好呼吸的良藥。

AI寫不出普希金的名句，但AI的詩意，是努力讓大海永遠蔚藍如詩。

生成海報

免責聲明：本網(wǎng)站內容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準確性及可靠性，但不保證有關資料的準確性及可靠性，讀者在使用前請進一步核實，并對任何自主決定的行為負責。本網(wǎng)站對有關資料所引致的錯誤、不確或遺漏，概不負任何法律責任。任何單位或個人認為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權或存在不實內容時，應及時向本網(wǎng)站提出書面權利通知或不實情況說明，并提供身份證明、權屬證明及詳細侵權或不實情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會依法盡快聯(lián)系相關文章源頭核實，溝通刪除相關內容或斷開相關鏈接。