192块55英寸LCD屏,无缝镶拼在一起,拉出2米的弧度显示墙,气势壮观,成千上万条数据在屏上跳跃、变化,互相联动,显示着龙泉驿区557平方公里区域的实时空气质量。
这里是成都经开区(龙泉驿区)大气智能大数据监管中心。4月7日上午,一身黑色装束,韩科出现在这里,他才从42公里开外的西南交通大学上完课后赶到这里。
在成都西北方的犀浦,这位年轻的“85后”,是西南交通大学交通运输与物流学院副院长、教授、博导;在成都东南面的龙泉驿,他是四川国蓝中天环境科技集团有限公司(以下简称“国蓝中天”)首席科学家。
在韩科的“两栖”身份之外,还有一个令人敬重的身份背景:曾经在伦敦帝国理工学院任教6年,于2019年毅然辞职,回到家乡成都执教、创业,用先进的“以算代测”AI“以智代工”“闭环学习”技术,实现监测、管治的降本增效,三年里为“成都蓝天”天数变多做出贡献,今后为“中国蓝天”贡献力量——“国蓝中天”的企业名称,隐含着这样的情怀和愿景。
01
从英国到成都,从教授到创业者
韩科的奋斗“三部曲”
韩科身量中等,颇有些时尚气息,38岁的他,据说是西南交大很受学生欢迎的教授、导师。国家级青年专家、美国交通研究委员会“新星学者”等国内外多项荣誉加身,他是外界非常好奇的“神童”。
坐在LCD屏幕墙边,韩科徐徐讲述自己的人生奋斗“三部曲”。
韩科是成都人,是人们常说的“铁路子弟” ,从成都铁中考入中国科学技术大学数学系,之后在美国宾夕法尼亚州立大学取得数学博士学位,后来在伦敦帝国理工学院任教,5年时间里,从助理教授做到了终身副教授。
“学数学让我形成了非常强的逻辑思维,在美国读博期间,我意识到相较于基础数学,自己对应用数学更感兴趣,我也把应用方向放在了数字科技上。”在帝国理工学院,韩科的研究领域包括交通系统建模优化、智能交通系统,大数据与智慧城市、智慧环保。
2015年,国家领导人访问英国,也去了帝国理工学院。盛大的场面、欢腾的人群,都极大地鼓舞了韩科,使他想要回国发展的想法渐渐清晰。
2019年,韩科正式向帝国理工学院递交了辞职书,回到家乡成都,在西南交大交通运输与物流学院任教授、系统科学学科带头人。
2019年4月,国蓝中天在龙泉驿区注册成立。韩科作为公司首席科学家,与西南交大建立了“未来交通与智慧城市创新技术产学研联合实验室”,左手科研、右手实业,韩科强大的学术能力对接应用场景,一系列增强蓝天的实用技术开始落地。
02
从634个传感器减到100个
从人工排查30%的准确率提升到70%
国蓝中天的“成都蓝天”“三部曲”
选择在与西南交大犀浦校区形成对角的龙泉驿落地实体企业,在于这里对大气质量的高要求——作为汽车城的此地,制造企业云集,又在城市下风向,空气质量难免受到影响,“蓝天保卫战”该如何打?
彼时,一区挂两牌的龙泉驿区将全区划成了634个1千米乘1千米的网格,拟布局634个传感器,以开展网格化大气监测,“这些传感器投入不低,且每1.5-2年需更换部件”,有关人士说。
国蓝中天与众不同,只部署了100个传感器,20个是固定位置,80个为安放在出租车、公交车的流动传感器,固定与流动的结合,为后台带来了需要的数据。
与其他大数据监管平台不同,韩科为国蓝中天设计的“独门秘笈”是“以算代测”“以智代工”和“闭环学习”,这是一种融合城市多源大数据、拥有自主知识产权的人工智能核心算法集群,集成大气行业监管模式,名为“Alpha MAPS生态大脑”,涉及人工智能、信号处理、数据科学、运筹决策、管理科学等,韩科称其为“算法大观园”。
在韩科看来,智能化大气监测管治的核心,就是在海量数据中快速、准确地找出污染源,并将长期积累的数据和案例转化成规律性的决策依据。
与时下热议的AI应用如Alpha Go和Chat GPT不同,韩科团队的AI技术,也需要大量的数据训练,但这些数据是在千差万别的现实场景中产生的,样本的质量和形式也是千差万别,仅靠数据堆砌,是难以触达和解决现实问题的,必须基于目标,用算法将数据、场景和业务需求“焊接”在一起,打通AI大脑与现实世界实时交互的渠道,从而让算法在与污染“博弈”的实战过程中提升准确性和有效性。
想的好不如说的好,说的好不如干的好。经过在龙泉驿试水一年,大气监测管治初有成效。2020年底,检验真功夫的机会来了。
彼时,成都正值冬季,盆地静稳无风,雾霾难以散去。成都市生态环境局交给国蓝中天一项任务:在最多2个月内,将AI溯源技术在成都市主城区进行部署,并在大气污染防治攻坚战中接受检验。若实现,则采用该技术将过去由人工排查为主的溯源,过渡为由AI辅助的小尺度溯源,提升大气管治能力,为“成都蓝天”服务。
“我记得接到任务后,我们公司几十号人立即进入了加班常态化,熬通宵也常有。大家在2021年元旦坐在一起吃了顿工作餐,之后又没日没夜地去忙了。”韩科回忆说。
这是一场算法与人工的赛跑。主城区554平方公里、上千户工地和企业,雾霾也时来时走,空气监测和溯源难度可想而知。
第一个月,算法追踪与人工巡查打个平手,找到污染源准确率都在30%左右,算法略胜的是知道污染源的种类是什么、甚至能提供具体的坐标。
韩科团队很紧张、很忙碌,驻扎在成都市环保信息中心,没日没夜地收集、分析数据,设计、调整算法,每天都在“大考”。
第二个月,算法大获全胜,准确率超过60%,是人工巡查的2倍。一个月里,算法搜索稳定提升一倍,这样的技术爆发力征服了所涉各方。2021年,国蓝中天正式加入“成都蓝天”护佑者的行列。
目前,“Alpha MAPS生态大脑”的小尺度溯源准确率超过70%——这是在覆盖成都中心城区3700多平方公里区域、1万余家涉气企业、2000多家在建工地、600余万辆汽车的基础上取得的,比当时“赶考”难度又大大增加,有这样的业绩,韩科对自己带队研发的平台表示认可。
2021年,成都实现了空气优良天数299天的突破,基本消除重污染天气,“成都市大气污染AI小尺度精准溯源”入选“数字中国”数字生态优秀应用案例和全国智慧环保创新十大案例。
“我们的优势,在于突出的数据挖掘融合能力以及落地适应性能力倍,且可持续使用升级,也能向智慧城市相关领域拓展”,三年炼剑,韩科成绩非凡,我们目前团队有150人,今年预计还要增加20-30人,并向省外拓展市场。”
03后记
打通了“政产学研用”,韩科的目标不止于当下的“大气督察”角色,他的下一个目标是当“环保管家”——发现违规排污行为后,在上报政府部门前,给予相关单位“立行立改”的空间,在减轻政府工作负担的同时,高效闭环污染事件;与此同时,根据采集到的数据,对相关单位进行短期排污规范化和中长期减排能力的提升,给企业赋能,迈向绿色经济。“目前,我们已做好方案,正在与试点区域洽谈”,韩科说。
从监管者变为赋能者,韩科的“绿色行动”还有新计划——联合华为等头部企业,与碳交易市场联动,将企业减排量变成收益,让昔日企业头疼的环保大业,成为利润增长的来源之一,实现政府、企业、社会共赢的美好愿景。
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