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一个本意美好的市政AI项目是如何荒腔走板的?

时间:2019-07-12 21:52  来源:未知  阅读次数: 复制分享 我要评论

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  原题目:一个本意夸姣的市政AI项目是若何荒腔走板的?

  来历 大西洋月刊

  编纂 宇多田

  编者按:弗林特的这个案例让不断在调查 AI 若何落地的我们面前一亮。由于有太多障碍是人之常情,分歧的身份,会把手艺放在一个完全分歧的位置。

  作为手艺工作者,需要对项目结果和成本担任;

  作为当局工作者,需要对基建成本与公共意向(在美国,这意味着选民票数)做出均衡;

  作为居民,会把本人小我及家庭的糊口体验与平安放在首位。

  三者之间,以至不异身份的分歧团队之间,都具有各类各样的不合。

  因而,AI 手艺就像是一块未经打磨的原石,你无法确认它每一步的凿砌过程与情况所施加的感化力,也就无从晓得它最初事实会变成一把适用的斧头,仍是一块只具抚玩性的摆件。

  但独一能确定的是,最初的成果,往往会离开最后的本意。

  在美国密歇根州弗林特的用水问题成为「国民旧事」一千多天后,该市数以千计的衡宇仍然有含铅管道,这意味着有毒金属能够通过管道渗入居民的供水系统。

  为领会决这个问题,当局需要用更平安的铜管替代铅管。

  这听起来很简单,但要确定哪些衡宇有铅管倒是个难题。更坚苦的是,因为该市的记实文件不完整且不精确,挖掘所有管道会花费大量的人力和物力。

  明显,需要主动化的时候到了。

  计较机科学家们在谷歌的赞助下,设想了一种机械进修模子,用来预测哪些衡宇可能有铅管。

  按照料想,人工智能手艺本应协助施工人员只在最有可能含有毒管道的处所进行挖掘。

  现实证明,不断到 2017 年,该打算也不断在阐扬感化。工人们查抄了 8833 所衡宇,此中有 6228 所衡宇改换了管道,预测精确率达到 70%。

  因而,进入 2018 年,该市与一家大型国度工程公司 AECOM 签订了一份价值 500 万美元的合同以「加快」该打算的实施。他们以至召开了一场活跃的社区会议,预示着这支「装甲部队」即将抵达弗林特。

  很少有城市可以或许大马金刀地实施管道改换项目,更不消说这座不得不该对种族蔑视、情况种族主义以及中西部上游工业解体等各种时代问题的城市了。

  (这里涉及到弗林特这座城市的布景消息:

  这是一座老牌汽车工业城市,然而跟着制造业转移到海外,该城市陷入阑珊形态,而工业成长的后遗症也慢慢显显露来——输水系统老化且含铅量较高;河水污染严峻。

  此外,因为弗林特的非籍生齿浩繁,水危机以至激发了对弗林特意区种族蔑视的切磋,这也让弗林特的水危机事务登上过时代杂志封面,而当局也不得不采用各类法子应对难题。)

  目前,弗林特共计有 18786 个家庭晓得自家管道平安环境,由于这些管道曾经被挖出并会被确认能否为铜制;若这些管道含铅或是镀锌钢制,就会被替代成铜的。

  「我认为工作进展得很是成功,」弗林特市市长 Karen Weaver 告诉记者。「我们比打算提前了一年,也没有超出预算。」

  然而,就在 2018 年,奇异的工作发生了:

  跟着越来越多的衡宇在 2018 年接管管道评估,被发觉的铅管数量越来越少。

  相反,2017 年 11 月,本地旧事媒体 MLive 的 Zahra Ahmad 按照获得的会议记实报道,该市的公共工程担任人曾估量,弗林特约有 10000 间衡宇仍有铅管,与其他专家估算的数量大致不异。

  也就是说,新承包商没有及时发觉这些管道。

  截至 2018 年 12 月中旬,虽然已勘察了 10531 处房产,但此中只要 1567 处需要改换的铅管。铅管的勘测精确率仅为 15%,远低于 2017 年的程度。

  当然,精确率降低事出有因。

  最大的启事即是 AECOM 不再利用曾预测挖掘的机械进修模子。

  面临一些居民的政治施压,市长要求该公司挖遍整个城市的各个角落和选定街区的每栋房子,而不是按照衡宇春秋、物业类型或其他特征而筛选出含铅管道的衡宇。

  在项目办理方面投资数百万美元之后,弗林特的数千人仍然栖身在带铅管的衡宇,若采用之前的打算,可能曾经找到并拆除这些铅管了。

  管道改换打算成功率的下降已惹起该市攻讦家们的留意。

  天然资本庇护委员会(NRDC)是一个名为「关心社会步履牧师」的社区组织代表,该组织在法庭上辩称,弗林特市似乎已不再施行法院下达的尽快改换铅管的号令:

  既然仍无数以千计的衡宇有铅管,此刻当局掘地三尺,怎样没有找到更多呢?

  「关心社会步履牧师」的成员 Allen C. Overton 在 NRDC 声明中说道:「最主要的是拆除铅管的数量,而不是去关心挖洞的数量。」

  手艺简直在阐扬感化

  现实上,在这个项目恶化之前,通过 AI 拆除铅管被传颂成一个让人感受「糊口因高科技而不竭前进」的故事。

  在 2018 年 10 月的谷歌 AI for Good 会议上,乔治亚理工学院的计较机科学家 Jacob Abernethy 曾把其描述为一个意愿者团队是若何建立该系统,预测哪些衡宇最有可能有铅管的画面。

  计较机科学家们发觉,城市首要问题是消息问题。

  由于没有人能明白的晓得哪些衡宇有铅管。

  虽然该市有各类各样的记实——数千张描述包裹传送环境的旧卡片,还有地图和多年来被归档到系统中的更新消息……

  但一个编目系统的黑白取决于它的维护,而弗林特市几十年来不断缺乏这类资本。

  作为美国汽车工业焦点的环节地域,直到到 20 世纪中叶,通用汽车在该地域建筑了各类设备,雇用了大约 8 万本地居民。

  可是跟着弗林特在汽车行业中的地位逐步下降,大大都白人居民拿着他们赚的钱搬到了郊区,将他们的税金和本钱都从城市核心转移出来。

  这些人在较敷裕的杰纳西县从头建立了社区,与此同时,弗林特的居民则蒙受了经济转型带来的窘境:

  预算削减、学校倒闭,以及后工业时代遍及呈现的情况问题。

  因而,在水危机迸发前,审核校对 20 世纪初的水务部分记实并不是当局官员的首要使命。

  后来,在房地产市场解体(2008 年金融危机)之后,弗林特的资金运转呈现问题,为了削减市政成本,密歇根州州长 Rick Snyder 只能派出一名「应急」办理员来制定办法。

  按照密歇根州民权委员会关于弗林特的一份演讲,密歇根州一半的黑人居民都遭到过应急办理员办理。

  2014 年 4 月,弗林特的应急办理员在没有采纳准确侵蚀节制办法的环境下,曾打德律风要求将底特律供水系统切换到弗林特河(河水污染严峻)。

  而这,才是激发问题的根源。

  在试图处理问题的过程中,手艺专家们发觉,很多城市都具有铅管问题和消息不全面问题。几十年前建筑的根本设备的缺陷,不只体此刻金属使用上,还体此刻数据编目中。

  而这些数据,才能让城市的当局和居民领会供水系统的形态。

  在所相关于智能城市的会商中,很多老城区的实在形态是——底子不知何为「未雨绸缪」。

  自从这座城市履历过繁荣与阑珊后,人们不断在说「美国就是 1000 个弗林特」,此刻仍然如斯。

  就像弗林特含无数千条含铅管道一样,美国有 600 万条如许的管道。

  当 2016 年 3 月启动改换弗林特含铅管道的 Fast Start 打算时,该市的维修债权从头浮出水面。Michael McDaniel 将军被选为该项目标担任人,只要一小部门人在他手下工作。

  在这里,关于铅管分布的一些根基常识需要我们领会:

  铅管最可能出此刻战后弗林特大规模扩张时建筑的衡宇中,而在较新的衡宇中则最不成能呈现。

  因而,在 2016 年 2 月,密歇根大学弗林特分校的 Martin Kaufman 操纵城市记实绘制了一些标识表记标帜铅管位置图。

  而 McDaniel 的团队则按照衡宇春秋,以及情况质量部分对最严峻水污染地点区域的粗略判断,操纵这些数据对最后的挖掘工作进行优先排序。

  谁会遭到水中铅的影响最大呢?

  「婴儿、白叟和免疫系统受损的人,」McDaniel 告诉记者。他们确认了有 5 岁以下的孩子和 70 岁以上的老年人的衡宇。

  连系这些材料,他们大致领会从哪里入手。McDaniel 起头在 10 个小区域内改换 600 根铅管。他说:「这是一个关于整个城市什么是效率,什么是公允的问题。」

  当 Abernethy 和他的合作者,密歇根大学的 Eric Schwartz 在 2016 年炎天参与此中时,他们发觉了一个类似的预测问题:在不确定前提下的挨次决策。

  工作人员虽然没有完全控制消息,但他们仍然需要找到下一个挖掘地址的最优解。每次挖掘的成果都能够反馈到模子中,从而提高模子精确性。

  最后,他们的数据很是少。

  2016 年 3 月,只要 36 所衡宇的管道被挖掘出来。

  当工作人员起头数百次挖掘时,他们也在寻找铅管,这意味着他们正在缔造一个不具代表性的城市样本。

  仅操纵这些数据,该模子可能会过高估量弗林特其他处所的含铅量。

  因而,密歇根大学的团队要求 Fast Start 利用更廉价的「hydrovacing」系统查抄整个城市的线路,该系统利用水流而不是挖掘机来发觉管道。

  而挖掘到的数据又反馈到模子中,使研究人员可以或许更精确地预测城市的各个区域的含铅量。

  当他们开展工作时,他们发觉「衡宇能否有铅管」的三个最主要的决定要素是衡宇的春秋、价值和地舆位置。

  更主要的是,他们的模子在预测铅管位置时变得很是精确,到 2017 年,承包商发觉铅管的成功率较着提高。

  「在 2017 年的最初几个月里,我们的精确率提高到 80%以上,」McDaniel 告诉记者。

  手艺变质的起头

  接下来,也就是在 2017 岁尾,弗林特市与 AECOM 签定了一份价值 500 万美元的合同,AECOM 是美国次要的项目承包商,担任该项目标运营。

  2018 年 2 月,市当局举办了一个社区论坛。弗林特公共工程总监 Robert Bincsik 在论坛上指出,弗林特市正在做一些史无前例的事。

  「没有人像我们一样积极地做这件事,」Bincsik 说。「总的来说,我认为我们做得很棒。」

  AECOM 打算「每年无效地识别和改换 6000 个含铅管道」。这个方针是合理的,由于在 2017 年,这个规模较小、次要由意愿者构成的办理团队曾经确定并改换了 6000 多条含铅管道。

  如社区会议所述,承包商的流程包罗两步。

  起首,它将在承包商规划的 10 个区域进行规划;其次,在确定管道的性质后,它将改换铅管和镀锌钢管。

  同时,Hydrovacing 的成本仅为 300 美元;而以保守体例挖掘并替代管道的成本在 2500 到 5000 美元不等,成本要比 hydrovacing 超出跨越几倍。

  然而,AECOM 的团队在项目起头前就陷入窘境。

  Wong 暗示:「本来在 10 月、11 月和 12 月,我们能够彼此共同,合理过渡,但并没有实现。」

  此外,AECOM 似乎没有考虑该项目标焦点预测模子。

  按照法庭声明,在看似积极的初步会商后,来自密歇根大学的 Schwartz 在 2018 年 1 月至 5 月期间向 Wong 发送了五封电子邮件,均未获得答复。

  Wong 告诉记者,他的公司所控制的就是一张城市「热图」——就像一张图片。

  但 Schwartz 说他的团队曾经供给了数据库,此中包罗城市每个地址的含铅管概率。

  AECOM 的做法根基上像是在从头处置这个问题,就仿佛自 2016 年 6 月以来从未没有成功地处理这个问题一样。

  而正如其他人之前发觉的,AECOM 发觉,该市所具有的数据既没有完全数字化也不是完全精确。Wong 说公司做的是无偿的数字化工作,这本该当在 1 月份完成,但直到 5 月份才完成。

  但其实最大的问题,是市长 Weaver 要求 AECOM 的挖掘工作需要笼盖整个城市。

  他说,市当局「不想向议员注释为什么他们地点地域没有开展挖掘工作」。因而,AECOM 在整个城市建立了 10 个区域,在每个区域为承包商分派了 600 个待挖掘地址。

  他们碰到的一个很大的问题是铅管在城市平分布不服均。

  通过已知消息和东西评估(如已发觉的铅管的现实数量、密歇根大学模子的预测、城市记实、建筑汗青学问等)能够较着发觉,铅管次要集中在少数地域,譬如位于 CBD 的老城区,如第五区,而不是在外围地域,如第二或第十区。

  此外,当局发觉,与挖掘机比拟,hydrovacing 凡是会发生更小的孔,而这让一些铅屑不容易被发觉。

  因而,市长决定放弃 hydrovacing,而选择黄金尺度的保守方式。「居民会获得 100%的包管,这就是我们的价值地点,」Weaver 告诉记者。

  AECOM 打算在整个城市进行 hydrovacing 作为识别铅的手段,但此刻的变化让公司的规划陷入窘境。

  市长决定在项目办理者认为可能找到铅管的所有区域挖掘每处衡宇,这意味着不会省略那些模子显示可能没有铅管的衡宇。

  「我们如许做,是防止人们会说,『我邻人的房子都挖开查抄了而我的却没有,』」Weaver 暗示。

  「这座城市不想让任何人落伍,」Wong 告诉记者。

  数据缺失从来都不是障碍手艺阐扬效用的启事。

  很明显,这个项目起头偏离它的主题,起头变得富有政治意义。

  它不只严峻提拔了修复项目标成本,也起头影响该项目拆除城市残剩含铅管道的速度。

  在弗林特的外围区域,大片衡宇的管道虽然被挖掘出来,但却没有发觉任何铅的踪迹,如下图所示的 10 区东区,蓝色代表铜管,红色代表铅或镀锌钢管。工人们在该地域挖掘了数百套衡宇的管道,但没有一根是由铅或镀锌钢制成的。

  这是一张 2018 年管道挖掘地图,蓝色为铜管,红色为铅管或不锈钢管。在三个凸起的区域,承包商挖掘了大量衡宇,但几乎没有发觉含铅管道。

  关于该项目,当局公布了一项新的指令:通过最稠密的体例挖掘该市的每个活跃的水源地。不然,市民可能会不断思疑他们的衡宇有铅管。

  项目办理人员告诉人们,「你们必需相信计较机模子,」但 Wong 却率直:「公民不会相信这一点。」

  对于为什么 AECOM 的检测率低于 2017 年的团队,以上发生的都是合理的注释。

  McDaniel 在该范畴的铅浓度最高的地域工作,他的团队遵照该模子的预测。

  而 AECOM 和市当局则沿着街区挖掘每个房子。

  此外,城市的含铅管道比原先估量的要少。晚期估量有两万到三万个城市管道由铅或镀锌钢制成,现实证明这个数字太高了。

  NRDC 不断在告状该市实施打算的体例——和谈的焦点项就是拆除铅管,但这一目标现在变质了。何况如许无方针大范畴挖掘的另一个成果是,铅管在居民家中滞留时间早就跨越了合理时间。

  在一份法庭文件中,Schwartz 估量该市仍有 4964~6119 个有危险管道的衡宇。

  下图红色显示为人工智能研究人员预测危险管道安装的可能性跨越 90%的区域,蓝色则指不太可能有铅或钢管的区域,黑点指 AECOM 的团队在 2018 年 11 月已完成的工作。若是模子大致准确,那么随机查抄表白,这个项目曾经不再针对最需要改换水管的区域开展挖掘工作。

  衡宇含铅可能性的预测地图:铅管(红色)、铜管(蓝色)和城市挖掘勾当(黑色)

  「令人不安的是,当局无法注释他们若何选择挖掘区域,」NRDC 律师 Dimple Chaudhary 说。「这个模子在预测『这里有铅』方面做得很好,也显示出他们正在错误的处所挖掘。」

  举一个显著的例子,第五区估计含铅量最多。密歇根大学模子估量,工作人员在该地域发觉铅的几率为 80%。

  然而,从 2018 年 1 月到 8 月,AECOM 承包商在该地域的挖掘工作起码,在该市的 3774 此挖掘中,仅有 163 次在此区域挖掘。此中,有 156 处被发觉了铅管,占比 96%。

  与此同时,在统一期间的第二个区域,1220 所衡宇被勘察,此中仅有 46 个被发觉有含铅管道,只要 4%的精确率。

  AECOM 在 Schwartz 和 Abernethy 这两个模子预测铅管占比力多的区域进行了最多的挖掘,成果证明了该模子的预测。

  一个临时性结局

  为承包商供给补助的州当局暗示,从这些数据来看,因为该项目标办理体例,它将暂停向市当局付款。

  「市当局做出了一项错误的政策决定,遏制优先挖掘那些估计会发觉铅或镀锌钢办事管线的衡宇,」司法部称。

  此刻,弗林特市、NRDC、州当局和 AECOM 正在就重拾 2017 年利用的机械进修模式进行构和。虽然 AECOM 的合同曾经续签,但其可能包罗重用该模子。

  市当局官员自认为,为实施这一项雄心壮志、坚苦重重的打算做足了勤奋。

  譬如,Weaver 就认为这些决定庇护了她地点城市的所有居民的健康和平安;而 AECOM 则声称本人已极力而为。

  可是,虽然看起来诚意满满,但残酷的现实却不容轻忽:

  继续实施 2017 年的打算可能会在 2018 年期间就将城市残剩的的铅管道全数移除。成千上万的人会在晓得他们衡宇埋有铜线管道时而安心。

  可是反过来看,其他没有被顾及到的居民(可能是预测模子认为不含铅管的地域),则必需比及挖掘工作从头起头时才能确定。

  从居民角度来看,虽然管道挖掘成本会有大幅降低,但这也可能使良多居民继续捕风捉影,剥夺了他们获知本相的权力。

  大概,这场关于 AI 的戏剧曾经上演到超出任何人想象的一幕;而这,可能只是另一场悲剧的揭幕。

  来历:大西洋月刊

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