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人工智能能否拯救大地震带来的洛杉矶供水

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南加州大学的研究人员已着手进行一项创新项目，以证明它可以做到 。USC社会人工智能中心(CAIS)的专家正使用联邦资金与洛杉矶市政府官员合作，为脆弱的管道寻找解决方案 。目的是对战略性管道进行手术改进，以在停止震动后保持水流 。
USC维特比工程学院计算机科学助理教授兼CAIS副主任Bistra Dilkina说：“洛杉矶的水管极易受到地震的影响 。基础设施正在老化，当震动开始时，水管就会断裂 。损害会传播到整个系统 。这是我们要解决的问题 。”
该项目是更大范围的研究工作的一部分，该研究使用USC的科学家参与的AI用于社会公益活动 。这是对近期人为和自然灾害的回应，例如2005年的卡特里娜飓风，2010年的“深水地平线”漏油事件和2010年的海地地震 。
人工智能和机器学习等计算机科学领域的快速发展越来越多地用于解决私营部门的实际问题 。政府机构越来越多地将这些技术视为保护生命和降低成本的一种方式 。
输入洛杉矶市及其水电局(DWP) 。作为纽约市“设计抗灾力”计划的一部分，它计划在未来10年内花费28.5亿美元升级和更换关键基础设施，其中大约一半将用于更换优先供水总管 。
为洛杉矶水灾做准备
这项工作与努力使城市供水适应干旱和气候变化风险，同时改善当地水源密切相关 。洛杉矶通过易受南加州地震影响的渡槽进口了约85%的水 。USC的“抗震管网”项目将支持这些工作，以最大程度地减少关键功能用水中断的目标 。
城市官员特别担心大地震后可用于消防的水 。根据DWP进行的风险评估，如果大都市破裂以下的断层，洛杉矶盆地可能爆发数百起火灾 。诺斯里奇(Northridge)地震后，由于水管断裂，消防能力受到损害，1906年大地震后，大火烧毁了旧金山的大部分地区 。
洛杉矶市首席弹性官Aaron Gross表示：“通过这项研究，我们希望从关键的基础设施和战略消防的角度更好地理解城市的布局 。”借助人工智能绘制出城市的其他关键功能，我们可以更好地计划在哪些地方加强水基础设施;更具体地说，在哪里部署抗震管道 。”
DWP维护着约7,000英里的水管，在465平方英里的区域内为大约400万人提供服务 。该市约30%的原始铸铁水管已有80多年的历史，并且已接近使用年限 。明年计划更换约14英里的管道，这一速度强调了确定升级方式和升级地点的迫切需求 。
目的是确定关键的公共安全设施，例如医院，消防局，派出所和疏散中心，这些设施都集中在选定的位置，在这些位置，管道的升级可以在灾难中发挥很大的作用 。另外，格罗斯说，该市希望提供一个防震管道的故障安全网络，以便消防人员始终可以在距水源一英里的范围内来扑灭城市大火 。
人工智能如何帮助地震做好准备
Dilkina说，这是AI完全适合的优化挑战 。
AI能够在数据和地图的各个层上模拟许多计算和方案，以创建计算机模型来搜索占整个图片的最佳选项，而不是针对单个管道的零碎决策 。有了这些结果，工程师可以在关键时刻和最脆弱的区域策略性地集中进行管道升级，而不必升级每条管道 。人工智能可以更快地完成工作，因为它使用算法来对复杂性进行分类 。
迪尔基纳说：“我们希望用抗震的管道来代替老化的旧管道 。但是，在哪里投资新的管道呢?如果我们确定存在风险和关键客户的地方，那么我们可以建立一个可以持久并经受住地震的子网 。”。
加利福尼亚最近发生的地震表明，使管线成为地震就绪是很有意义的 。
在7月的6.4和7.1级里奇克莱斯特地震之后，工程师们发现了多次管道破裂 。在6.7级的Northridge地震中，破裂的水管淹没了一些城市街道 。
地质调查局(USGS)和南加州大学南加州地震中心(SCEC)的专家估计，在30年内，南部圣安德烈亚斯断层发生7.0级以上地震的可能性是五分之一 。断层的那段从索尔顿海经过卡洪山口到帕姆代尔 。它被确定为“大一号”的可能来源，“大一号”地震将席卷广阔的洛杉矶地区 。报告还说，在未来的三十年中，洛杉矶市区都会发生北岭大地震的几率约为60% 。
【人工智能能否拯救大地震带来的洛杉矶供水】一个假设的情况由地质调查局，由SCEC的协助下，表明在南部的圣安德烈亚斯断层大地震将导致支持LA水系统和渡槽广泛的损害
DWP的抗震管网项目由关键基础设施弹性研究院(位于伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的国土安全部)提供的28万美元资助 。首席研究员迪尔基纳(Dilkina)表示，这项研究将需要一年的时间才能完成，然后将研究结果提交给市政官员，然后提交给科学期刊发表 。

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