2019年3月1日

教研陣地

AI計算空氣污染

香港空氣污染嚴重並非新鮮事，卻啟發了港大學者運用AI人工智能，收集數據進行極複雜的演算，更取得重大突破。港大電機電子工程系的科學家，運用AI如戲法，將16個原本已有的空氣監測站，變為11萬個虛擬點，每小時更新這11萬個地點的空氣資料。你只要進入系統，並輸入所在的街道位置，已可立即知道當下正吸入幾多的污染物，「我們還加入開心指數，希望更簡易的告訴你，這刻的空氣狀況令你開心還是不快。」港大劍橋清潔能源與環境研究平台總監李安國教授在港大舉行的「2018國際人工智能論壇」上解釋說。

以香港島為例，環保署共設置了4個空氣監測站，若你想知道香港大學的污染情況，只能參考中環的數據。李安國教授說：「實際上兩個點相差好幾公里，參考價值好低。」能將16變11萬，是運用AI演算的重大突破，「我們把全香港劃分成11萬個小方格，話你知每個小格裏的空氣是清新，還是污濁。」

算出11萬個地點狀況

背後的竅妙，是先收集環保署那16個實體監測站的資料，再加上從運輸署和天文台所得的城巿動態數據，諸如交通流量、風向、風速、濕度等，還有周邊的城巿布局，如高樓大廈、公園、工廠等資料，運用AI作幾秒鐘的運算後，便可得出詳細至11萬個地點的污染物水平。李安國說：「我們會製作成手機app，原理好似google map，你輸入要去的地方，app就會顯示你幾條行走的路線，每條將會令你暴露於幾多的污染物中。到時你可自行取捨，選行哪一條路線。」

這個演算模型，能夠每小時更新資料，甚至可追溯至某年某日的污染情況。在地圖上看，綠色代表空氣清新，顏色愈深，污染愈嚴重。李安國選了2017年5月10日那天作為例子，由早上7點開始，能夠看見地圖上小方格顏色變化，由清晨時大範圍的綠色，慢慢變深，至空氣最差劣時很多方格甚至變成黑色。

這個跨學科研究平台，是香港大學與英國劍橋大學3年前合作成立，總監李安國教授是人工智能專家，而共同總監林哲奇博士是環境管理專家。李安國表示，以上的AI演算模型，更能應用在任何國家地區。研究小組並將演算模型深化，令它能夠預計未來48小時的空氣污染情況，以北京和倫敦為研究對象，「要作出預計，令演算變得更為複雜，也是首次利用Bayesian模式作深度學習（deep learning），並且應用在空氣質素上。」

作者為香港大學工程學院團隊

 

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