每年數百位消防員死於公務車禍,AI科學家有什麼解方?

每年數百位消防員死於公務車禍,AI科學家有什麼解方?
據統計,車輛碰撞是美國消防員殉職的第二大原因。圖片來源:Shutterstock
2021-10-21
文・陳愷新(台灣SAS總經理)
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前些時候台灣面臨疫情高峰,救護車聲此起彼落,您是否也曾目睹救護車在車陣中閃避的驚心畫面?抑或在職人劇「火神的眼淚」,看到消防員因家屬催促而闖紅燈被撞的情節?

消防救護人員總是冒著危險,衝鋒陷陣守護我們的安全。我們的歲月靜好,是因這群英雄替大家負重前行;幸好現在有群資料科學家,為他們挺身而出。

根據內政部消防署統計,台灣緊急救護服務出勤數幾乎連年增加,2020年的出勤次數已經突破110萬次,且救護車的平均反應時間(註1)僅有六分鐘左右,平均送醫時間(註2)也僅有八分多鐘的時間。「搶快」「搶時間」已是救護車輛的日常,但在這也使消防救護人員暴露在極高的交安風險中;統計更指出,「車輛碰撞」是美國消防員殉職的第二大原因。

AI-人工智慧-智慧科技-科技改變社會-智慧城市-消防員消防救護員守護民眾安全,且出勤次數連年增加。圖片來源:Shutterstock

每年數百位消防員死於車禍

加拿大的一支四人資料科學家團隊Hackanadians發現這個議題的嚴重性:每年有數百位消防員死於緊急車輛的碰撞,此類事故案件多發生在有交通號誌的十字路口,因為這些急著保護民眾的緊急公務車輛冒著巨大風險搶路通行時,不時會遇上不甚注意的民眾車輛。

Hackanadians希望借助資料科學與人工智慧,找出提升道路安全的新解方。

然而,這不是早該能實現的技術嗎?

在科幻電影或我們對智慧城市的想像中,似乎只要將所有車輛裝上與交通號誌直接溝通的高科技設備,透過雲端運算,馬上就能規劃出最佳路線,一路順暢且不會發生碰撞。

其實不然。

「在每部救急公務車上都裝上最先進的設備,當然是個已被討論過的議題,但實際上非常難以落實,原因很簡單:這需要極高的成本,」Hackanadians團隊成員Hossini一語道破。

原來,要做到以上的情境,所有救急公務車皆需裝設GPS,並隨時保持連動雲端系統;雲端系統也須與所有號誌燈連通,且所有技術間皆需瞬時串接,才能應付救急車輛臨時改道、修路等緊急臨時狀況。如此一來,需要同時更新多項設備,成本相當驚人。

因此,Hackanadians發想並做出了「救命號誌燈」(Traffic Lights for Life)——利用AI技術,在交通號誌附近部署感測器收取聲音資訊,一旦感測器監聽到有救急的救護車高鳴,立即控制該十字路口。

AI-人工智慧-智慧科技-科技改變社會-智慧城市-智慧交通-救命號誌燈-黑客松-SAS救命號誌燈利用AI科技控制十字路口。圖片來源:截自Hackanadians團隊影片

原理看似簡單,隱藏其中的資料科學量能卻相當不容易:當感測器偵測到鳴笛聲,即啟動AI即時事件串流技術,將單維度聲音資料瞬間轉換為多維度的資訊,包含分貝、頻率、音色特徵等;並應用雲端內部深度學習模型,準確判斷現下的車輛聲音是否為救急公務車輛所發出,再立即執行交通控制。

也就是說,讓交通號誌有了耳朵這個感官來「監聽」救難車輛,AI再化身大腦下達指令,為救護車智能「開路」,不需再停下等待紅燈,或冒險搶黃燈通過。

這樣的AI系統少了車聯網裝置的建置,僅需管理在交通號誌附近的終端感測器,以及一個AI運算平台的雲端流量。少建置成本,發揮了AI分析的價值,並考量了成本的可行性。(延伸閱讀|連假人擠人?引進這種交通AI就不必擔心塞車、買不到票

兒童肥胖、石化碳排放、循環經濟,AI都能幫忙

讓Hackanadians資料科學團隊能落實以公眾利益為中心的創意,其實是來自SAS 2021國際黑克松(註3)活動的支持。SAS每年都會舉辦黑客松,鼓勵資料科學家、雲端技術好手,應用SAS提供的免費軟體、雲端平台進行試驗,並提供顧問導師給予輔導。

今年,SAS黑客松首次擴及全球30多個國家,進行為期一個月的協作激盪,產出近100種獨一無二的使用情境。上述加拿大「救命號誌燈」專案,即奪下「數據為善」類的冠軍獎牌。

除了保護救護人員,由巴西團隊Tupã Fit啟動的「Brasil 2030」專案,則以協助世界各地解決「兒童肥胖症」問題的創意,奪下產業類獎牌。

AI-人工智慧-智慧科技-科技改變社會-智慧城市-兒童肥胖症-黑客松-SAS巴西團隊Tupã Fit透過科技,解決兒童肥胖問題。圖片來源:截自Tupã Fit團隊影片

「Brasil 2030」在巴西的Tupã市蒐集真實的兒童資訊並定期追蹤,在專案過程中也投入諮詢營養學家、醫師、體育學家與教育學者等領域專家,定義了數十種變因後,應用SAS AI創建評分系統來剖析龐雜的資料,提供包含學校、社區、公衛組織等各方動態資訊,追蹤兒童的肥胖問題並提供修改方針,如提醒照護人或教育工作者,調整兒童飲食建議與活動狀況的方案等。

他們也利用SAS AI技術,打造了一個「數位分身」,在虛擬環境中模擬不同的情境,提供學術研究人員評估各類新計畫對兒童健康的影響,以更有效率地找到公共政策,消除兒童肥胖症。

如此應用資料科學與數位分身協助消弭兒童肥胖的作法,對肥胖及過重的兒童比例居亞洲之冠的台灣(註4),不失為一個推行借鏡。

除了人道議題,印度的LivNSense團隊也發現,石化工廠即使有導入數據蒐集系統,被用來監測工廠設備效能的比重也很低。因此,他們決定將SAS AI導入工廠內,進行物聯網應用。

他們將蒸氣鍋爐變成智慧工廠的終端感知設備,用來預警鍋爐異常、燃燒不全或熱能轉換的流失等現象,最終達到最佳化燃氣鍋爐的能源利用率,和控制二氧化碳排放量;預估可讓中型化工廠每年節省1,000到1,200萬美元,達到經濟與環境的雙贏局面。

而美國的NPK4Ever團隊,則是利用AI讓循環經濟成真,以支持接下來100年的有機食物永續性。他們使用SAS建立了分析模型,將以糞肥為主的有機肥料回收應用最佳化,找出全美大型牲畜牧場的糞肥來源、可收集及乾燥肥料的倉庫,以及可加工的工廠,並協助分析碳補償的價格。

目前預計,可協助合作的糞肥廠減少32%溫室氣體排放量。(延伸閱讀|預防虐兒、打擊毒品⋯⋯佛心AI默默做了哪些善事?

「群眾智慧」的多樣性最可貴

知名專欄作家索羅維基(James Surowiecki)所著《群眾的智慧》(The Wisdom of Crowds)一書提及,群眾所能產生的智慧與決策遠超過我們所想像。其一案例是一場猜牛體重的比賽,群眾猜出的平均數字竟幾乎吻合答案;這也說明,「群眾智慧」對於猜測未知事物的可貴之處,即在於它的多樣性。

這樣的精神,也是SAS舉辦國際黑客松所欲發揮的影響力——重點不是曇花一現的資料科學比武大會,而是滋養正式商轉、或制定公共政策的創意養分;期許大眾一同以正向的方式使用數據,解決更多貧困、健康、人權、教育、環境等領域的真實世界問題

呼應SAS創辦人古德耐博士(Jim Goodnight)所言:「當知道我們能讓別人的生活更美好、更安全,這是我們編撰程式時的成就感,也是我們持續努力改變未來的動力。」(延伸閱讀|八張圖,一次搞懂人工智慧的現在、未來,及對你工作的影響

註1:反應時間指救護車出勤(離隊)至救護車抵達現場之使用時間。
註2:送醫時間指救護車離開現場至送達醫院之使用時間。
註3:SAS 2021國際黑克松(SAS 2021 Hackathon)旨於聚集各方分析有志之士,應用資料科學共同激盪出新創意,協助跨領域的整合專案發想與實行,讓全球想解決某些關鍵議題的專家、好手們聚頭,共同對世界發問,希望在創意碰撞與實作中,蒐集群眾智慧,找到能夠協助小至企業,大至世界的解答。
註4:衛福部2020年統計資料,台灣12歲以下肥胖及過重的兒童高達31.3%,居亞洲之冠。

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