華為助力海洋強國建設(shè)

在國家“發(fā)展海洋經(jīng)濟，保護海洋生態(tài)環(huán)境，加快建設(shè)海洋強國”的戰(zhàn)略部署下，華為積極參與海洋領(lǐng)域數(shù)字化、智能化建設(shè)，推動海洋科技實現(xiàn)高水平自立自強，從海洋生態(tài)保護、海洋災(zāi)害監(jiān)測與防治等方面助力海洋強國建設(shè)。

01 用AI賦能，守護海洋生態(tài)

健康的海洋是建設(shè)海洋強國的根本要求。海洋生態(tài)保護對于海洋的可持續(xù)發(fā)展尤為重要。華為積極參與海洋生物多樣性保護，用攝像機和人工智能等技術(shù)保護國家重點保護動物“海龜”，以及眾多海洋物種的棲息地“珊瑚礁”，守護海洋生態(tài)。

·AI巡護系統(tǒng)，保護“海洋活化石”

AI巡護系統(tǒng)助力三沙市北島守護綠海龜示意圖

綠海龜，古老而神奇的大型海洋爬行動物，是國家一級重點保護動物，也是海洋保護的旗艦物種，由于人類對海龜?shù)倪^度捕撈及海龜重要棲息地的破壞等因素，綠海龜已瀕臨滅絕。三沙北島是中國最大的天然綠海龜產(chǎn)卵場，成年的綠海龜多數(shù)在夜晚人跡罕見的沙灘上產(chǎn)卵，為了保護海龜?shù)漠a(chǎn)卵巢，海島巡護人員需持續(xù)在夜晚或清晨在海灘巡視，保護產(chǎn)卵巢，這種傳統(tǒng)的工作方式，費時費力，效率低的同時還存在漏檢的風(fēng)險。

華為聯(lián)合北京市企業(yè)家環(huán)?；饡罱ˋI巡護系統(tǒng)，通過華為行業(yè)感知超微光全彩球覆蓋北島南岸沙灘，全彩球搭載大光圈定焦鏡頭，具備40倍變焦能力，能夠有效感知海龜上岸情況，并捕捉海龜上岸產(chǎn)卵軌跡。基于昇騰AI框架開發(fā)的軟件系統(tǒng)可對視頻進行實時推理識別，在夜晚既“看得清”又“認得出”。即便是在完全黑暗的環(huán)境下，紅外攝像機的識別率依舊可以達到85%以上，一旦有海龜上岸產(chǎn)卵，攝像頭會立即預(yù)警，工作人員可以及時對上岸產(chǎn)卵海龜進行觀察，同時對產(chǎn)卵巢進行標記和保護。在智能化技術(shù)的加持下，近年發(fā)現(xiàn)的海龜巢數(shù)量呈顯著增長態(tài)勢。

·AI識別分析系統(tǒng)，保護海洋物種“庇護所”

珊瑚礁占全球海洋面積不到0.1％，卻是25％的海洋生物種類的庇護所，被譽為“海洋中的熱帶雨林“，位于東山島海域的珊瑚保護區(qū)是福建省唯一的珊瑚自然保護區(qū)。長期以來，科研人員利用水下攝像機對東山珊瑚生態(tài)環(huán)境開展了監(jiān)測工作，但珊瑚和魚類的物種識別和相關(guān)數(shù)據(jù)分析需要依賴人工完成，費時費力。

為提高研究效率，依托昇騰人工智能算力，華為聯(lián)合北京市企業(yè)家環(huán)?；饡?、廈門大學(xué)開發(fā)了針對珊瑚及魚類的智能識別及分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)可自動識別珊瑚和魚群的種類，記錄魚群的數(shù)量和大小，形成包含圖片、視頻等數(shù)據(jù)的珊瑚與魚類信息庫。目前，監(jiān)測視頻數(shù)據(jù)中5種造礁石珊瑚的識別準確率可達99%，35種魚類的綜合識別準確率可達93%。過去，一段5小時的視頻樣本，研究人員對珊瑚和珊瑚生態(tài)環(huán)境里的魚類研究需要花費2-3天做鑒定分析，在視頻人工智能分析能力引入后，39分鐘即可完成，極大地提升了工作效率。

02 海洋智能預(yù)報

提高海洋災(zāi)害監(jiān)測與防治效率

海浪是海洋中最為常見的物理現(xiàn)象，也是全球海洋中含能最高的運動。海浪能夠傳播數(shù)千公里，波高可以從幾厘米到幾十米不等，對其進行精準的模擬和預(yù)報對于航行安全、海岸活動，以及預(yù)測海洋與氣候系統(tǒng)變化起著至關(guān)重要的作用。當前，海浪數(shù)值預(yù)報面臨缺乏技術(shù)自主性、計算耗時長、模型精確度低、數(shù)據(jù)處理能力弱等方面的挑戰(zhàn)。

華為與自然資源部第一海洋研究所海洋環(huán)境科學(xué)與數(shù)值模擬重點實驗室團隊深入合作，依托昇騰算力支撐，將深度學(xué)習(xí)的方法和思路應(yīng)用到海浪模擬與預(yù)報中，突破傳統(tǒng)經(jīng)驗統(tǒng)計方法涌浪刻畫不準確的問題，基于全球風(fēng)場和海浪數(shù)值模式數(shù)據(jù)，設(shè)計了適用于全球海浪波高模擬和預(yù)報的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)GWSM4C (A global wave surrogate model for climate simulation based on a convolutional architecture）。該網(wǎng)絡(luò)能夠在保證預(yù)報精度與海浪數(shù)值模式相當?shù)那闆r下，僅通過前后兩個時刻的全球風(fēng)場作為輸入，秒級完成未來7天的全球波高模擬和預(yù)測，實現(xiàn)全球海浪波高的智能快速預(yù)報，對加強海洋安全保障體系建設(shè)，提高防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)保障能力具有重要意義。

在高性能計算、人工智能等技術(shù)加持下，華為將在海洋生態(tài)保護、海洋防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域聯(lián)合伙伴持續(xù)創(chuàng)新，構(gòu)建海洋計算生態(tài)，促進行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，為實現(xiàn)海洋強國戰(zhàn)略貢獻力量。