過去10 年,人工智能發(fā)展迅速,日益成熟,能解決的問題越來越復(fù)雜。制造、運(yùn)輸、金融、教育和醫(yī)療保健等不同部門都在部署人工智能。同樣,人工智能也可能推動(dòng)核應(yīng)用、科學(xué)與技術(shù)發(fā)展。在核領(lǐng)域利用人工智能可以積極促進(jìn)應(yīng)對從糧食安全到氣候變化等一系列當(dāng)前最為緊迫的挑戰(zhàn)。
人工智能已經(jīng)并將繼續(xù)以某些方式促進(jìn)核技術(shù)的和平應(yīng)用。國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)的新出版物《人工智能促進(jìn)核應(yīng)用、科學(xué)和技術(shù)加速發(fā)展》對這些進(jìn)行了更詳細(xì)的討論。
(1)人體健康。人工智能有助于抗擊疾病,現(xiàn)已用于支持癌癥診斷和治療,通過改進(jìn)圖像解釋和精確描繪腫瘤輪廓,制訂更準(zhǔn)確的治療計(jì)劃和實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性放射治療,即根據(jù)個(gè)體患者解剖學(xué)特征而量身定制的一種治療過程。IAEA 最近在該領(lǐng)域啟動(dòng)了一個(gè)協(xié)調(diào)研究項(xiàng)目。 人工智能還將在IAEA 的人畜共患疾病綜合行動(dòng)倡議中發(fā)揮重要作用,幫助專家更好地了解人畜共患疾病對人體健康的影響,預(yù)測、評估和遏制此類疾病未來暴發(fā)。
(2)糧食和農(nóng)業(yè)。人工智能工具與核技術(shù)相結(jié)合,有助于使糧食系統(tǒng)更可持續(xù),更能適應(yīng)氣候變化,同時(shí)還可以解決糧食不安全和營養(yǎng)不良問題。專家們部署人工智能來處理和分析數(shù)據(jù),以提高作物產(chǎn)量,估計(jì)土壤濕度,治理受放射性污染的土地,偵查和預(yù)測食品欺詐事件,并改進(jìn)灌溉方式。
(3)水和環(huán)境。同位素方法讓專家們能夠研究和跟蹤水在水文循環(huán)的不同階段如何遷移以及在循環(huán)中因氣候變化而發(fā)生了哪些變化。專家們已應(yīng)用基于人工智能的方案來快速分析存儲在IAEA 和世界氣象組織維護(hù)的全球降水同位素網(wǎng)等全球儲存庫中的大量水相關(guān)同位素?cái)?shù)據(jù)。利用人工智能促進(jìn)對這些數(shù)據(jù)的有效和高效分析,有助于科學(xué)工作者了解氣候變化及其對全球水資源可用性的影響。
(4)核科學(xué)與聚變研究。人工智能在核科學(xué)中發(fā)揮著越來越重要的作用。人工智能用于數(shù)據(jù)分析、理論建模和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),有助于加速例如 核數(shù)據(jù)和原子數(shù)據(jù)評價(jià)和匯編等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究,并推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。得益于人工智能應(yīng)用的一個(gè)特殊領(lǐng)域是聚變研究。憑借其解決大型復(fù)雜問題的能力,人工智能可以通過建模和模擬助力實(shí)驗(yàn)和科學(xué)發(fā)現(xiàn)。一個(gè)為期5 年的新的IAEA 協(xié)調(diào)研究項(xiàng)目涵蓋了人工智能的這些應(yīng)用,旨在加速聚變研究與發(fā)展。
(5)核電。核電是一種可靠的低碳能源,人工智能的應(yīng)用對其大大有益。通過將真正核設(shè)施的數(shù)字模擬與人工智能系統(tǒng)相結(jié)合,核工業(yè)可以對復(fù)雜的程序進(jìn)行優(yōu)化,改進(jìn)反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)、性能和安全。這種優(yōu)化可以提高營運(yùn)效率,降低維護(hù)成本。機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能通過分析大量數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程,有助于實(shí)現(xiàn)任務(wù)自動(dòng)化,從而提高可靠性并避免錯(cuò)誤。此外,人工智能具有相當(dāng)大的分析和預(yù)測潛力,可以幫助監(jiān)測電廠流程和探測異常情況。
(6)核安保和輻射防護(hù)。隨著越來越多的國家選擇將核技術(shù)用于和平目的并實(shí)施了核電計(jì)劃,IAEA 不斷努力確保保護(hù)人類和環(huán)境免受電離輻射的潛在有害影響。人工智能可通過多種方式促進(jìn)核安保和核安全:用于處理輻射探測系統(tǒng)的數(shù)據(jù),以加強(qiáng)對核材料和其他放射性物質(zhì)的探測和識別;用于分析實(shí)物保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù),以改進(jìn)對入侵者的探測;還有助于發(fā)現(xiàn)可表明核設(shè)施遭網(wǎng)絡(luò)攻擊的異常情況。此外,在輻射防護(hù)領(lǐng)域,將人工智能納入安全標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)軟件中,可以加強(qiáng)對醫(yī)療、建筑、采礦、航運(yùn)、農(nóng)業(yè)和核電領(lǐng)域數(shù)百萬受職業(yè)照射工作人員的保護(hù)。
(7)核保障。保障是IAEA 借以提供有關(guān)各國在履行其法定義務(wù)、將核材料僅用于和平目的的可信保證的技術(shù)核查措施。IAEA 對各國已申報(bào)的核材料和核相關(guān)活動(dòng)進(jìn)行評定,致力于通過視察核設(shè)施和核場址等措施來核實(shí)不存在未申報(bào)的核材料和核活動(dòng)。保障有賴于通過諸如衛(wèi)星圖像、環(huán)境采樣、γ 射線光譜學(xué)和視頻監(jiān)視等各種手段獲得的大量數(shù)據(jù)。人工智能可有助于核視察員和保障分析員分析這些數(shù)據(jù)。機(jī)器學(xué)習(xí)方法已用于探測大型數(shù)據(jù)集中的異常值,并協(xié)助驗(yàn)證乏燃料和分析監(jiān)視記錄。預(yù)計(jì)人工智能將通過減少視察員執(zhí)行的重復(fù)性任務(wù)數(shù)量,進(jìn)一步提高保障實(shí)施效率。
展望未來,IAEA 將為專業(yè)人員提供跨學(xué)科論壇,以討論和促進(jìn)核應(yīng)用、科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用人工智能方面的協(xié)作,并致力于通過其人工智能用于原子能平臺共享知識并建立伙伴關(guān)系。作為該倡議的一部分,IAEA 與國際電信聯(lián)盟、聯(lián)合國人工智能機(jī)構(gòu)間工作組和近40 個(gè)其他聯(lián)合國組織合作,為利用人工智能加速可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(來源:IAEA 網(wǎng)站)