微軟智能云Azure可構(gòu)建清理海洋垃圾AI模型

美國國家海洋和大氣管理局數(shù)據(jù)顯示，每年有多達 800 萬噸的塑料垃圾流入海洋。研究預(yù)測，2050 年全球海洋的塑料垃圾總重量將超過魚類，這將對海洋的生態(tài)環(huán)境造成巨大的不利影響。

2019 年，剛從香港大學(xué)畢業(yè)的電腦工程師 Sidhant Gupta 和 Utkarsh Goel 成立了初創(chuàng)公司 Open Ocean Engineering，專注并致力于解決海洋污染問題——他們研發(fā)的 AI 機器人 Clearbot，可利用 AI 技術(shù)自動收集從港口漂向海洋的大量垃圾。

這一靈感來源于兩位創(chuàng)始人的一次巴厘島旅行。當(dāng)時，他們看到當(dāng)?shù)毓と巳諒?fù)一日地乘坐小船或滑浪板，徒手在大海中打撈垃圾，以維護海洋及沙灘的安全和潔凈。Gupta 和 Goel 希望將這一耗時繁瑣的清潔工作自動化。在巴厘島期間，他們先是打造了鋁制的機器人原型，回國后改以玻璃纖維材質(zhì)制作，經(jīng)過多次的改良后，最終研發(fā)出 Clearbot Neo。

借助微軟智能云 Azure 構(gòu)建清理海洋垃圾的 AI 模型

Clearbot Neo 依靠裝有太陽能電池的馬達牽引，有序地在指定水域中航行，并可偵測、辨別和收集水面垃圾。機器人每天可收集多達 1 噸的海洋垃圾，配備特制的浮漂，每天還可收集多達 15 升來自于當(dāng)?shù)厥秃腿剂闲孤┑暮Ｑ笪廴疚铩learbot Neo 配備了雙攝像頭來收集大量數(shù)據(jù)，不僅能偵測識別水面垃圾，也可避開海洋生物、礙航危險物及其他船只，從而在河流和港口安全地收集垃圾。

自動識別水面垃圾需要強大的運算能力，來進行訓(xùn)練、運行和測試 AI 模型。在微軟“地球人工智能計劃”（AI for Earth）的支持幫助下，Open Ocean 運用微軟智能云 Azure 云平臺完成整個 AI 模型的搭建，并訓(xùn)練機器人規(guī)劃航程路線、收集海洋垃圾以及分析得出數(shù)據(jù)。

Clearbot Neo 如今可以對收集的垃圾進行拍攝，并將照片和 GPS 位置信息直接上傳至 Azure 的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，記錄其位置、大小、類型、材質(zhì)和重量，Azure 人工智能服務(wù)可將 Clearbot 出航的數(shù)據(jù)分類并存入數(shù)據(jù)庫。環(huán)保人士及與政府部門可結(jié)合水流和潮汐等數(shù)據(jù)，分析出海洋垃圾的來源，同時在云端記錄水質(zhì)數(shù)據(jù)。

海洋垃圾清理帶來的數(shù)據(jù)價值無限

Clearbot 和 Azure 的合作，為海洋垃圾清理工作增加了透明度——例如，通過數(shù)據(jù)分析，人們可以知道海洋垃圾是如何落入水中，海洋垃圾都是哪些物質(zhì)，它們由哪些成分組成，可回收垃圾數(shù)量有多少，以及應(yīng)該重點關(guān)注什么。在香港的水域中，只有 20%-40% 的海洋垃圾可以回收再利用，其余大多數(shù)已經(jīng)被嚴重污染，或損壞至無法循環(huán)利用，需要從中仔細辨認有價值的物品。

Gupta 認為，垃圾收集過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，相比實際收集到的物品更具有價值。企業(yè)、政府、非政府組織（NGO）乃至普通人群，現(xiàn)在都可以通過 Clearbot 收集的數(shù)據(jù)，直接追蹤海洋垃圾的來源，從源頭上解決污染問題。Clearbot Neo 與其他大型海洋垃圾收集方案有所不同，其輕巧的特性，尤其適合于港口和河流范圍使用。

盡管受疫情影響，目前為止 Clearbot Neo 僅應(yīng)用于香港水域，暫未能開展與其他地區(qū)客戶的合作。但 Gupta 和 Goel 看好 Clearbot 在全球的應(yīng)用前景——Clearbot Neo 能持續(xù)不斷地幫助全球水域的自動巡檢清潔。Gupta 指出：“為何社會沒有足夠資源來解決污染問題？原因在于其經(jīng)濟價值較低。當(dāng)解決污染問題具有經(jīng)濟附加值，整件事便會截然不同，這也是我們的出發(fā)點。我們很慶幸能在解決污染問題的同時可以將此商業(yè)化，為大眾帶來更廣闊的環(huán)保視角，并創(chuàng)造出能解決海洋污染問題的智能機器人?！?/p>

與 Open Ocean 一樣，微軟也相信云計算和人工智能的技術(shù)潛力，相信初創(chuàng)企業(yè)家的創(chuàng)新精神，相信那些積極推動可持續(xù)發(fā)展的不同組織和人士，將有助于解決全球的海洋污染問題，為地球和人類社會帶來真正的積極改變。