全球氣候變化的影響隨處可見:氣候變化對全球食物、能源和水資源(FEW)帶來的壓力無處不在。
這不僅導(dǎo)致物價屢創(chuàng)新高,而且食物、能源和水資源基本供應(yīng)的穩(wěn)定性正面臨長期困擾。中國南方今夏經(jīng)歷罕見高溫干旱,熱浪炙烤前所未有,主要水系水位嚴(yán)重下降,凸顯氣候異常對食物、能源和水資源的壓力。
食物、能源和水(以下簡稱為FEW)供應(yīng)關(guān)乎人類生存。氣候變化帶來的自然變化,加上外部突發(fā)事件如俄烏沖突沖擊推波助瀾,使氣候形勢及影響進(jìn)一步復(fù)雜化。
世界正在緊急討論能源挑戰(zhàn)的解決方案。然而,在探尋影響深遠(yuǎn)的方案時,要想立竿見影、試圖在一夜之間全面重構(gòu)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施,顯然是不切實際的。諸如氫氣這樣的新興綠色燃料雖然很值得繼續(xù)研究,但對于應(yīng)對眼前的挑戰(zhàn),顯然遠(yuǎn)水難解近渴。
只爭朝夕。面對挑戰(zhàn)和沖擊最有力的杠桿,就是“戰(zhàn)略效率”。“戰(zhàn)略效率”是指在活動過程中減少各種浪費,在保證當(dāng)前生活水平前提下,實現(xiàn)關(guān)鍵供應(yīng)的節(jié)約集約:在確保住宅采暖制冷的充分電力供給、貨架食物的充分供給、水龍頭水量的充分供給前提下,盡量減少各種浪費。通過燃燒更少的煤,消耗更少的水,施用更少的肥料,獲得相同甚至更多的產(chǎn)出(如熱量、電力、水資源、食物)。
節(jié)約就是儲備,相當(dāng)于直接減少了需求。人類必須果斷而嚴(yán)格地審視涉及食物、能源和水資源的生態(tài)系統(tǒng),采取有效措施,減少各種浪費,當(dāng)然同時要盡量避免對生活質(zhì)量帶來負(fù)面影響。目標(biāo)應(yīng)該是在維持生活質(zhì)量基礎(chǔ)上,減少不必要的浪費。
在食物、能源和水資源(FEW)利用體系中,浪費無處不在。如在家庭和工作場所,可見到大量資源被白白浪費:室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置太低,照明燈變成長明燈,大量食物浪費,寶貴水資源浪費等。
在中國,食物損失率約為15%。如能減少1%的浪費,就能節(jié)省大約660萬噸糧食。節(jié)約糧食就是節(jié)約水和能源。在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,通過明顯提升效能對整個經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大影響的例子不勝枚舉。
人工智能(AI)成為戰(zhàn)略效率的“超級快充”
顯而易見,提升效率是應(yīng)對挑戰(zhàn)的優(yōu)先杠桿,因此進(jìn)一步理解和探討這個概念,須臾離不開現(xiàn)代技術(shù)的“超級快充”作用。如何利用技術(shù)和人力組織,盡可能無縫隙、全面地實現(xiàn)大規(guī)模減少浪費、減少廢物?
當(dāng)今的數(shù)據(jù)技術(shù)加上人工智能,能夠在傳統(tǒng)的政府作用(如通過補貼、處罰等方面政策法規(guī))之外,帶來史無前例的變革,助力實現(xiàn)廢物減量的目的。把人工智能作為“超級充電器”來應(yīng)對FEW挑戰(zhàn)的探索剛剛起步。
應(yīng)加快探索步伐,在全社會全行業(yè)探索并推廣最佳實踐做法,使得我們在FEW方面面臨的壓力轉(zhuǎn)化為FEW系統(tǒng)的長期韌性。技術(shù)專家應(yīng)當(dāng)與食物、能源和水行業(yè)的利益相關(guān)方緊密合作,同時要有更多的激勵措施促成各方深入合作,加快探索取得進(jìn)展。
最近五年的一個重大發(fā)現(xiàn)是,數(shù)據(jù)科學(xué)和人工智能驅(qū)動的解決方案可以大大推進(jìn)效率提升,在一個特定系統(tǒng)中以獨特方法提高生產(chǎn)力,同時減少浪費。我們知道,軟件系統(tǒng)可以極大提升效率,人工智能的加持可以使效率再上一個臺階。應(yīng)當(dāng)主動引導(dǎo)新興技術(shù)的發(fā)展方向,鼓勵技術(shù)專家、企業(yè)家與電力、水務(wù)公司領(lǐng)導(dǎo)層(通常是國有和監(jiān)管行業(yè))、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)(通常聚集了各領(lǐng)域的專家)、農(nóng)民(常常陷于窘境、需要國家提供一定程度的支持)等所有利益攸關(guān)方通力合作,基于大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)開發(fā)新的解決方案,加速推進(jìn)提升食物、能源和水的效率戰(zhàn)略“落地”。幫助人類應(yīng)對FEW的資源壓力,促進(jìn)繁榮發(fā)展。
通常而言,第一代由人工智能驅(qū)動的系統(tǒng)可以從涉及FEW全過程中挖掘15%-25%的效率(即節(jié)約15%-25%投入,而產(chǎn)出不變)。人工智能系統(tǒng)可用于節(jié)水,生產(chǎn)相當(dāng)數(shù)量的農(nóng)產(chǎn)品;耗費更少能源,提供采暖或制冷,從而避免電網(wǎng)需求激增而出現(xiàn)危險的負(fù)荷高峰;人工智能可以幫助打造數(shù)字化的智慧電網(wǎng),在電力供給、電力系統(tǒng)優(yōu)化、用電行為分析、錯誤診斷等方面帶來效率的極大提升……人工智能的潛在應(yīng)用極其廣泛,全部潛力亟待挖掘。
我們可以設(shè)想一下,如果將15%-25%的效率提升擴(kuò)展到整個經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵部門,其影響力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出大多數(shù)其他單一方案。
這一過程背后的邏輯脈絡(luò)其實很簡單:不僅僅把生產(chǎn)增量作為主要戰(zhàn)略,如擴(kuò)大耕種、增加電力生產(chǎn)、興修海水淡化廠等,而是從源頭開始,在整個生態(tài)系統(tǒng)中杜絕浪費寶貴資源。基于人工智能的解決方案一旦實施,只需在后臺工作,盡其可能地有效管理每一次操作,其中發(fā)揮作用的強(qiáng)大數(shù)據(jù)流,每時每刻的智慧決策——遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越人類主導(dǎo)的能力。
通過基于人工智能的解決方案以推動效率轉(zhuǎn)變甚至效能革命,這一想法是全新的,但有據(jù)可查的案例正在加速展示這種方案的巨大潛力。
目前在FEW領(lǐng)域的實驗案例:
——田間農(nóng)業(yè)解決方案取得良好進(jìn)展,優(yōu)化植物健康,提高生產(chǎn)力,同時節(jié)約20%-40%用水量。當(dāng)代社會,一國農(nóng)業(yè)通常占總用水量的70%。如果在農(nóng)業(yè)中節(jié)約20%-40%的水,就有可能在全國范圍內(nèi)節(jié)約14%或更多的水。節(jié)約用水,同時意味著減少抽水能耗,這一部分可以占全國能源需求的幾個百分點。特別是在水資源緊張的農(nóng)業(yè)地區(qū),這一解決方案可能是水資源配置規(guī)則改變的重大因素。我們知道,各國嚴(yán)重缺水的地區(qū)面臨特別尖銳的挑戰(zhàn),因為他們在缺水情況下還必須不斷提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。這個例子還體現(xiàn)出食物、能源和水(FEW)之間復(fù)雜、頻繁而且密切的互動關(guān)系。
——在荷蘭,大約5年來,騰訊與瓦格寧根大學(xué)合作主辦一個全球性、開放的黑客馬拉松挑戰(zhàn)計劃,研究人工智能解決方案是否可以在室內(nèi)更有效地種植食物。在人工智能操控組,通過自動化傳感器和執(zhí)行器控制溫室運行。在完成的3次黑客馬拉松競賽活動中,人工智能控制組總是明顯勝出人類控制組。這就是說,人工智能系統(tǒng)以較少資源消耗生產(chǎn)出更多食物。在一次比賽中,人工智能組的經(jīng)營利潤比人類組多一倍。這一可重復(fù)案例表明,在某些生產(chǎn)流程中,人工智能比最先進(jìn)的人類主導(dǎo)方法更優(yōu)秀。
——應(yīng)用AI優(yōu)化數(shù)據(jù)中心能耗。騰訊等互聯(lián)網(wǎng)公司應(yīng)用AI系統(tǒng)優(yōu)化整個制冷過程與制冷系統(tǒng),消除了潛在的浪費,提供了同樣的制冷效果,能源效率提升15%-20%。這一解決方案普遍適用于幾乎所有室內(nèi)空間(建筑、設(shè)施、倉庫、冷藏等)的采暖和制冷。如果在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中普遍推廣這一方案,對能源需求可以產(chǎn)生重大影響。采暖或制冷通常占國家能源消耗的30%-50%。隨著氣候變化加劇以及更頻繁的熱浪襲擊,制冷效率尤為重要。想象一下:在保證室內(nèi)目標(biāo)溫度的前提下,全國能源領(lǐng)域節(jié)能20%,會是一種多美好的巨大前景。
——在優(yōu)化熱電廠運行領(lǐng)域的數(shù)字化嘗試。燃煤電廠的電力是通過燃燒化石燃料,加熱水至沸騰產(chǎn)生蒸汽并驅(qū)動渦輪機(jī)產(chǎn)生的。騰訊在這一領(lǐng)域的人工智能解決方案積累了可貴經(jīng)驗。人工智能可以分析海量數(shù)據(jù)流,制定新策略來運行電廠,實現(xiàn)相同電力輸出但盡量減少化石燃料消耗。減少浪費燃煤可以節(jié)省資金,減少二氧化碳排放,提高經(jīng)營利潤。這一解決方案可以作為近期應(yīng)急戰(zhàn)略迅速部署,減少發(fā)電行業(yè)的化石燃料浪費。
綜上所述,人工智能作為強(qiáng)有力的杠桿,可以撬動關(guān)鍵性的效率解決方案。當(dāng)然,最重要的是立即行動,啟動效率改進(jìn)措施,不論采用何種技術(shù),也不管技術(shù)的復(fù)雜性如何。最實際的做法就是從我做起,從身邊做起,杜絕生活中每一角落的浪費。如此,效果會在整個經(jīng)濟(jì)中不斷累積。做的方法可能日益復(fù)雜,但也可以簡單高效,關(guān)鍵取決于組織、預(yù)算和是否采取市場化行動。
眾人拾柴火焰高。初創(chuàng)企業(yè)、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、計算機(jī)科學(xué)家、產(chǎn)業(yè)、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和各種社會力量都可以參與進(jìn)來,研究更先進(jìn)的方法和技術(shù),為戰(zhàn)略效率強(qiáng)力賦能。在全社會層面,很多浪費是習(xí)慣性使然,而非有意為之,故此,只要我們就廢物減量、提高效率展開有效溝通,就會帶來巨大的收獲。推動有意義的效率提升有很多渠道,但最關(guān)鍵的是啟動對話并馬上行動起來,使節(jié)能增效方案成為不二選擇。(財富中文網(wǎng))
本文作者網(wǎng)大為是騰訊首席探索官,《零水日》制片人,《重構(gòu)地球:AI FOR FEW》作者,原文經(jīng)編輯。