技術(shù)進(jìn)步正在以前所未有的速度重塑世界，我們正站在人工智能與可持續(xù)發(fā)展這兩大變革力量交會(huì)的十字路口。這將有可能以過(guò)去無(wú)法想象的方式重新定義我們的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境。在這種錯(cuò)綜復(fù)雜的背景下，我們開(kāi)始深入研究人工智能和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的探索之旅，同時(shí)我們將努力與阿聯(lián)酋主辦的COP28提出的崇高目標(biāo)保持一致。
應(yīng)對(duì)氣候變化和環(huán)境退化的緊迫性不容低估。當(dāng)我們正在為阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)主辦的第28屆締約方會(huì)議蓄力邁步，當(dāng)制定地球可持續(xù)發(fā)展的路線變得越來(lái)越重要，本書(shū)不僅是一次探索，更是我們?cè)贑OP28框架下促進(jìn)全球?qū)υ捄屯苿?dòng)行動(dòng)所做出的堅(jiān)定承諾。
你手中的這本著作，是運(yùn)用人工智能與追求可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)之間共生關(guān)系的實(shí)證研究。隨著我們面對(duì)氣候變化、資源枯竭、社會(huì)不平等等日益緊迫的全球性挑戰(zhàn)，人工智能猶如一把雙刃劍一件用智慧支配的工具，正確使用可放大我們克服挑戰(zhàn)所做出的努力，但若盲目濫用，則會(huì)加劇這些挑戰(zhàn)。
在后續(xù)的章節(jié)中，我們將深入人工智能的技術(shù)版圖，揭示其運(yùn)行機(jī)理和多領(lǐng)域應(yīng)用。從破譯氣候數(shù)據(jù)復(fù)雜模式的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，到簡(jiǎn)化可再生能源分配的優(yōu)化技術(shù)，讀者將見(jiàn)證人工智能如何成為跨行業(yè)創(chuàng)新的催化劑，為COP28氣候行動(dòng)目標(biāo)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。
然而，在我們擁抱人工智能的變革力量的同時(shí)，我們還需直面?zhèn)惱砝Ь�、透明度困局以及技術(shù)紅利分配的公平性挑戰(zhàn)等核心議題。本書(shū)圍繞自主決策的倫理考量，人工智能開(kāi)發(fā)主體的責(zé)任矩陣，以及如何確保人工智能技術(shù)維護(hù)人類(lèi)價(jià)值和權(quán)利的必要性，來(lái)符合COP28倡導(dǎo)的全球治理原則。
可持續(xù)發(fā)展不是一個(gè)單一維度的概念，它具有多維度的特質(zhì)。它包括生態(tài)平衡的維系、社會(huì)正義的實(shí)現(xiàn)、經(jīng)濟(jì)模式的轉(zhuǎn)型，以及代際公平的保障等。本書(shū)通過(guò)人工智能的視角，透視這些維度，研究人工智能如何賦能包容性提升，加強(qiáng)教育公平性，彌合世界發(fā)展鴻溝，這些研究均回應(yīng)著COP28的訴求。
隨著技術(shù)可能性界限的拓展，人類(lèi)的責(zé)任也在延伸。本書(shū)向讀者提出挑戰(zhàn)，設(shè)想在一個(gè)人工智能驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新與自然和諧共存的世界中，技術(shù)能夠成為繁榮地球的橋梁，與COP28的目標(biāo)相一致。本節(jié)還從個(gè)人、組織和社區(qū)的故事中獲得靈感，展示他們?nèi)绾卫�用人工智能推�?dòng)可持續(xù)性往前發(fā)展，再生生態(tài)系統(tǒng)，并放大邊緣化群體的聲音，與COP28的主題形成價(jià)值共振。
這本書(shū)既是一份行動(dòng)倡議書(shū)，更是對(duì)投身探索人工智能和可持續(xù)發(fā)展復(fù)雜性與潛能的一份邀約，指引我們以COP28目標(biāo)校準(zhǔn)行動(dòng)方向。人們普遍認(rèn)識(shí)到，未來(lái)并非注定，而是需要我們發(fā)揮集體能動(dòng)性來(lái)共同繪制的未來(lái)圖景。這提醒著我們今天所做的選擇將隨著時(shí)間的推移而逐步擴(kuò)散，影響著我們留給后代的世界這是與COP28精神同頻共振的一份文明遺產(chǎn)。
當(dāng)您開(kāi)啟這段探索之旅時(shí)，我期待您在COP28的愿景中擁抱互通的萬(wàn)物如技術(shù)、人文和環(huán)境。愿書(shū)中的洞見(jiàn)能激發(fā)您的好奇心，挑戰(zhàn)您的認(rèn)識(shí)范式，提升您成為創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展守護(hù)者的使命，為COP28所提出的訴求而共同努力。人工智能和可持續(xù)發(fā)展的融合，絕非只是概念的融合；它還是關(guān)乎人類(lèi)文明存續(xù)的一份協(xié)議，是開(kāi)辟一條通往進(jìn)步與和諧世界的承諾，在這里，人工智能真正服務(wù)于維系地球生命共同體的永恒追求，這與COP28所倡導(dǎo)的精神相互呼應(yīng)。
歡迎進(jìn)入這段旅程。
第1章聚焦空氣質(zhì)量與生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性之間的關(guān)系，因?yàn)榭諝赓|(zhì)量直接影響著環(huán)境健康。全球空氣質(zhì)量惡化對(duì)社會(huì)進(jìn)步、環(huán)境和公共衛(wèi)生安全產(chǎn)生了不利的影響。當(dāng)前必須采取有效措施來(lái)應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，準(zhǔn)確、迅速的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)對(duì)于科學(xué)決策、制定有效治理策略以及保護(hù)弱勢(shì)群體至關(guān)重要。本研究采用人工智能和線性回歸方法來(lái)多維度探索空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)問(wèn)題。它通過(guò)數(shù)據(jù)收集、預(yù)處理和特征工程技術(shù)，深入分析數(shù)據(jù)集的可靠性和質(zhì)量。該研究建立算法選擇標(biāo)準(zhǔn)，并比較了各種人工智能算法，強(qiáng)調(diào)了線性回歸方法的優(yōu)勢(shì)。此外，這一章還提供了線性回歸算法的詳細(xì)說(shuō)明，并附有以文尼察空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)集為背景量身定制的偽代碼實(shí)現(xiàn)方案。
第2章重點(diǎn)探討了人工智能系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值及其潛在效益，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了應(yīng)用過(guò)程中持續(xù)存在的不確定性和相關(guān)影響。分析遵循了可持續(xù)發(fā)展框架，系統(tǒng)研究了人工智能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和評(píng)估策略。該研究強(qiáng)調(diào)了倫理考量對(duì)于設(shè)計(jì)人工智能產(chǎn)品的意義，以促進(jìn)對(duì)新興技術(shù)的信任和認(rèn)同。本章著重指出，在人工智能技術(shù)不斷迭代的背景下，開(kāi)發(fā)可持續(xù)、安全且可靠的人工智能產(chǎn)品具有迫切需求。研究結(jié)論突出強(qiáng)調(diào)了優(yōu)先考慮可持續(xù)性作為人工智能產(chǎn)品的重要性，并建議將可持續(xù)性發(fā)展理念融入產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生命周期中。
第3章重點(diǎn)研究人工智能與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)實(shí)踐，尤其是它們?cè)诳沙掷m(xù)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用。盡管該領(lǐng)域日益受到關(guān)注，但仍缺乏考察人工智能與可持續(xù)農(nóng)業(yè)三大原則即經(jīng)濟(jì)可行性、環(huán)境管理和社會(huì)責(zé)任之間關(guān)聯(lián)的全面研究。本研究采用PRISMA系統(tǒng)框架方法，通過(guò)全面梳理相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)填補(bǔ)該研究空白。評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，盡管許多研究探討了人工智能的個(gè)別應(yīng)用案例，但很少有研究將這些技術(shù)進(jìn)步置于一個(gè)整體的可持續(xù)性框架內(nèi)進(jìn)行考量。研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了人工智能在審慎應(yīng)用時(shí)，展現(xiàn)出了解決可持續(xù)農(nóng)業(yè)多重挑戰(zhàn)方面的潛力。最后，這章強(qiáng)調(diào)了人工智能在重塑農(nóng)業(yè)范式方面的變革能力，并強(qiáng)調(diào)了該技術(shù)在推動(dòng)農(nóng)業(yè)基于可持續(xù)性發(fā)展原則并走向未來(lái)轉(zhuǎn)型過(guò)程中的關(guān)鍵作用。
第4章深入探討了綠色人工智能的興起，這是對(duì)持續(xù)全球變暖和氣候變化問(wèn)題的積極應(yīng)對(duì)。本章重點(diǎn)分析了信息通信領(lǐng)域企業(yè)如何采納可持續(xù)的方法來(lái)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和部署人工智能軟件。本章回顧了當(dāng)前環(huán)保型人工智能編程實(shí)踐、設(shè)計(jì)原則、應(yīng)用場(chǎng)景以及相關(guān)的政策考量、倫理規(guī)范和監(jiān)管框架。其核心論點(diǎn)是，綠色人工智能通過(guò)促進(jìn)多方合作，為應(yīng)對(duì)氣候變化提供了極具前景的解決方案。然而，它的成功依賴于建立統(tǒng)一的監(jiān)管體系，該框架整合了人工智能政策、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、最佳實(shí)踐和法律架構(gòu)，以有效應(yīng)對(duì)人工智能技術(shù)不斷進(jìn)步帶來(lái)的新興挑戰(zhàn)。
第5章深入探討了人工智能在海洋環(huán)境污染監(jiān)測(cè)和治理方面的應(yīng)用研究。該研究采用PRISMA方法，通過(guò)全面檢索學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，整合了關(guān)于人工智能在海洋生態(tài)系統(tǒng)管理中發(fā)揮作用的關(guān)鍵研究成果。它涵蓋了機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等多種人工智能技術(shù)。研究揭示，人工智能方法促進(jìn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、預(yù)測(cè)建模和異常檢測(cè)等方面的重大進(jìn)展，為現(xiàn)代海洋保護(hù)工作作出重大貢獻(xiàn)。然而，該評(píng)價(jià)同時(shí)強(qiáng)調(diào)，人工智能系統(tǒng)仍存在需要審慎考量的局限性。值得注意的是，本章不僅討論了當(dāng)前人工智能在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中的現(xiàn)有應(yīng)用，還展望了其未來(lái)發(fā)展?jié)摿�，為研究人員、政策制定者和人工智能開(kāi)發(fā)人員提供了寶貴的見(jiàn)解。通過(guò)彌合人工智能技術(shù)能力與海洋保護(hù)需求之間的差距，這項(xiàng)研究闡明了整合先進(jìn)計(jì)算方法的迫切性，要為子孫后代保護(hù)海洋。
第6章聚焦通過(guò)利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的檢測(cè)，應(yīng)對(duì)海洋垃圾對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的威脅。研究介紹了基于Ultralytics開(kāi)源平臺(tái)YOLOv5模型框架的YOLOv5海洋碎片數(shù)據(jù)集，旨在通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)方法，為海洋垃圾提供可持續(xù)的解決方案。通過(guò)整合YOLOv5模型的先進(jìn)檢測(cè)功能和多樣化的YOLOv5海洋碎片數(shù)據(jù)集，本研究實(shí)現(xiàn)了不同水下環(huán)境中垃圾目標(biāo)的精準(zhǔn)識(shí)別。結(jié)合目標(biāo)檢測(cè)、圖像處理、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的融合，該研究為未來(lái)自主機(jī)器人平臺(tái)高效監(jiān)測(cè)并清理海洋垃圾提供了技術(shù)路徑，從而有效維護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康平衡。
第7章探索了數(shù)字創(chuàng)新背景下可持續(xù)發(fā)展與移動(dòng)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的交叉領(lǐng)域。研究采用PRISMA框架系統(tǒng)，深入研究了學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，以揭示綠色移動(dòng)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和研究空白。該系統(tǒng)從多元數(shù)據(jù)庫(kù)中提取文獻(xiàn)，進(jìn)行深度分析研究，發(fā)掘數(shù)字化技術(shù)在推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)方面的潛力。像綠色物聯(lián)網(wǎng)(G-IoT)、6G網(wǎng)絡(luò)、包容性公眾科學(xué)等新興范式，凸顯了移動(dòng)應(yīng)用程序在推動(dòng)環(huán)境保護(hù)行為和可持續(xù)策略方面的廣泛作用。然而，該系統(tǒng)也指出了開(kāi)發(fā)人員在平衡技術(shù)創(chuàng)新與倫理環(huán)境考量之間面對(duì)的挑戰(zhàn)�？偟膩�(lái)說(shuō)，本章強(qiáng)調(diào)了將可持續(xù)性發(fā)展理念與移動(dòng)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)深度融合的重要性，并展望以負(fù)責(zé)任技術(shù)和生態(tài)中心型創(chuàng)新為特征的未來(lái)圖景。
第8章討論了二氧化碳排放量上升及其全球影響這一緊迫議題，強(qiáng)調(diào)了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)二氧化碳排放水平對(duì)推動(dòng)可持續(xù)實(shí)踐與決策的重要作用。該研究的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，通過(guò)考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素與環(huán)境因素，來(lái)預(yù)測(cè)二氧化碳的排放足跡。模型的目的是使全球碳減排能實(shí)現(xiàn)有效的規(guī)劃和決策。這項(xiàng)研究結(jié)果有望為管控二氧化碳排放、緩解氣候變化影響提供重要科學(xué)依據(jù)。
第9章探討了全球能耗上升導(dǎo)致能源浪費(fèi)與異常消耗模式問(wèn)題。這一浪費(fèi)對(duì)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，尤其是在建筑和云計(jì)算領(lǐng)域。該研究利用人工智能技術(shù)作為可持續(xù)性分析的工具，考察建筑和云計(jì)算中能耗的異常檢測(cè)。通過(guò)定性研究證明，機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能方法在檢測(cè)消耗異常方面非常高效。盡管現(xiàn)有的框架試圖應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，但仍面臨高成本、海量數(shù)據(jù)處理效率低下以及技術(shù)人員短缺等挑戰(zhàn)。為此，該研究提出了一個(gè)新的框架，即采用機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)識(shí)別云計(jì)算和建筑環(huán)境中的能耗異常。
穆罕默德·艾哈邁德·阿洛加尼
于阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)阿布扎比