圖為中科宇圖資源環(huán)境科學(xué)研究院院長(zhǎng)劉銳正在接受專訪。

目前，大氣污染防治已經(jīng)進(jìn)入深水區(qū)，應(yīng)用信息化手段幫助地方進(jìn)行污染源的監(jiān)控，實(shí)施智能化調(diào)控以及科學(xué)評(píng)估，將在這場(chǎng)戰(zhàn)役中發(fā)揮重要的作用。人工智能如何助力精準(zhǔn)治霾?又有哪些關(guān)鍵技術(shù)?為此，本報(bào)記者專訪了中科宇圖資源環(huán)境科學(xué)研究院院長(zhǎng)劉銳。

中國(guó)環(huán)境報(bào)：在“精準(zhǔn)治霾”的戰(zhàn)略背景下，科技手段該如何發(fā)力?

劉銳：目前國(guó)家對(duì)于精準(zhǔn)治污的重視程度前所未有，各級(jí)政府和公眾對(duì)于改善環(huán)境質(zhì)量，特別是大氣環(huán)境質(zhì)量，寄予了很高的期望。我們看到，生態(tài)環(huán)境部對(duì)水、氣、土三大戰(zhàn)役做了很多周密的部署和落地工作。在大氣污染治理方面，對(duì)京津冀及周邊“2+26”城市進(jìn)行督查，今年以來(lái)，更是進(jìn)一步加大了督查的力度和廣度。

藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)一方面要靠加強(qiáng)監(jiān)管，另一方面要靠科學(xué)技術(shù)手段。而怎樣將科技手段應(yīng)用到藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高效、更精準(zhǔn)的督查，這就是我們工作的重點(diǎn)。

中國(guó)環(huán)境報(bào)：實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治霾，有哪些關(guān)鍵技術(shù)?

劉銳：精準(zhǔn)治霾總體而言分為四大部分：一是建立天空地立體監(jiān)測(cè)體系，精準(zhǔn)找源;二是建立大數(shù)據(jù)分析平臺(tái);三是建立專家系統(tǒng);四是建立智能調(diào)控平臺(tái)。

首先，要弄清楚區(qū)域污染源的排放狀況。可以利用衛(wèi)星與地面物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)相結(jié)合，輔助以無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，形成立體化監(jiān)測(cè)體系。

其次，建立大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。建立前期我們協(xié)助生態(tài)環(huán)境部進(jìn)行督查，督查的一個(gè)很重要的作用就是可以采集數(shù)據(jù)。然后，將獲得的大量衛(wèi)星數(shù)據(jù)、地面物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)、企業(yè)電力消耗、水消耗以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并輸入大數(shù)據(jù)平臺(tái)展開(kāi)分析，找出監(jiān)管網(wǎng)格具體存在哪些問(wèn)題，從而進(jìn)行重點(diǎn)靶向追蹤。

在此基礎(chǔ)上，建立人工智能專家系統(tǒng)。系統(tǒng)融合了專家的評(píng)判、分析、預(yù)報(bào)和預(yù)測(cè)，并針對(duì)企業(yè)的轉(zhuǎn)型、升級(jí)和工藝改造提出專家的建議以及治理方案。同時(shí)，將其引入到智慧環(huán)保體系和精準(zhǔn)治霾的過(guò)程中，讓我們的治污系統(tǒng)更加精準(zhǔn)化、智能化。

最后，實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)控。如中科宇圖的“城市大氣污染防治智能調(diào)控系統(tǒng)”，包括了一整套大數(shù)據(jù)分析、地理信息展示、衛(wèi)星遙感接入、模型模擬和調(diào)控參數(shù)等。未來(lái)，系統(tǒng)還將為地方政府提出綜合社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境承載能力以及可持續(xù)發(fā)展平衡的分析。

中國(guó)環(huán)境報(bào)：人工智能、專家系統(tǒng)如何協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)?它們又是怎樣在大氣污染治理中發(fā)揮作用?

劉銳：人工智能必須與生產(chǎn)應(yīng)用緊密結(jié)合才會(huì)有生命力。專家系統(tǒng)能夠用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來(lái)表達(dá)專業(yè)領(lǐng)域的思想。簡(jiǎn)而言之，就是在專家知識(shí)的基礎(chǔ)上用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)推理、解釋與預(yù)測(cè)。

實(shí)際上，專家系統(tǒng)是人工智能里非常重要的一部分，如何將領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)、思想系統(tǒng)化、規(guī)則化，讓機(jī)器學(xué)習(xí)，并進(jìn)行模擬智能化集成應(yīng)用，是我們研究的重點(diǎn)。

以河南省平頂山市為例，電力、焦化、水泥、鋼鐵等企業(yè)都會(huì)對(duì)空氣污染產(chǎn)生影響，我們組織多位專家對(duì)企業(yè)進(jìn)行“一企一策”的評(píng)判。專家們提出了轉(zhuǎn)型、升級(jí)和改造等措施建議，這就是知識(shí)。而如何表達(dá)與劃分這些知識(shí)，形成一定規(guī)則，并給出結(jié)論，這就是計(jì)算機(jī)要做的。專家系統(tǒng)就是在回答多個(gè)規(guī)則問(wèn)題的過(guò)程中，來(lái)確定最終的解決方案。

在實(shí)際應(yīng)用中，不可能在每個(gè)地區(qū)都帶十個(gè)或幾十個(gè)專家去調(diào)研，所以需要把多個(gè)專家解決這些問(wèn)題的思想和知識(shí)變成規(guī)則，并以大數(shù)據(jù)為輔助，讓計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別。目前我們也正在建立專家知識(shí)庫(kù)，將眾多專家的思想和知識(shí)轉(zhuǎn)化成規(guī)則，為環(huán)境管理助力獻(xiàn)策。

中國(guó)環(huán)境報(bào)：目前，人工智能系統(tǒng)在應(yīng)用中取得了怎樣的效果?未來(lái)發(fā)展前景如何?

劉銳：我們的智能化調(diào)控平臺(tái)已經(jīng)在平頂山等城市陸續(xù)展開(kāi)應(yīng)用。它是一個(gè)綜合的分析會(huì)商平臺(tái)，每天、每周、每月都要匯報(bào)環(huán)境監(jiān)測(cè)的主要問(wèn)題，讓決策者通過(guò)平臺(tái)能夠快速進(jìn)行反應(yīng)。平臺(tái)上包括了實(shí)時(shí)調(diào)度的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，可以對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)匯集了100多個(gè)微型環(huán)境監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。此外，平臺(tái)還與地理信息相結(jié)合，顯示空氣質(zhì)量的熱點(diǎn)變化圖，并根據(jù)不同階段所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和采取的措施，及時(shí)進(jìn)行調(diào)控預(yù)測(cè)。

大氣污染防治任重道遠(yuǎn)，科技手段要與經(jīng)濟(jì)手段相結(jié)合，與城市的經(jīng)濟(jì)分析、評(píng)估、模擬相結(jié)合。智能城市管理的最終目的是讓城市的運(yùn)行更加節(jié)能高效，更加綠色可持續(xù)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人工智能、專家系統(tǒng)也將不斷完善，相信在未來(lái)5年~10年中，我們會(huì)更好地利用信息化手段來(lái)提高大氣治理的有效性。