MIT峰会 百分点科技苏海波：用认知智能构建数字化应急预案

7月28日,由《麻省理工 科技 评论》中国、DeepTech深科技主办,CB Insights China 联合主办,金隅智造工场联合承办的D・Future 数智未来创新峰会在北京成功举办。在数字赋能下的政务“加速度”论坛环节,百分点科技首席算法科学家苏海波博士为大家分享了“认知智能赋能数字政府创新应用”,重点分析了数字政府方面的业务趋势和百分点科技在应急行业具体的智能应用。

苏海波认为,数据智能应用已经深入到社会治理的方方面面,在数字政府建设中发挥了非常重要的作用,社会治理智能化将是一个新趋势。

目前,百分点科技已经在应急管理领域率先探索落地应用,不断进行技术突破,但数字化转型从来就不是一蹴而就的,应急管理领域未来的建设重点之一是实现应急预案电子化到数字化的转型升级。随着行业的发展,百分点科技也将夯实自身技术实力,进一步助力政府实现数字化、智能化转型,从现阶段的“数据半沉睡”,逐步演进到以“数据驱动”、“数据赋能”的新阶段。

一、未来数字城市是数据智能增强的城市

疫情“黑天鹅”事件让我们看到数据智能技术在政府治理中发挥了非常重要的作用。从早些年的消费 互联网 、消费大数据,到近几年的产业互联网,政府社会治理数字化、智能化逐渐成为一个新趋势,数据智能技术在社会治理中应用越来越广泛。

苏海波指出,数字城市是数据智能增强的城市,主要体现在几个方面:

一是基础设施的增强。在“新基建”推动下,将会建设更多让数据汇聚更完整、更全面的数据基础设施和ICT基础设施。

二是智能行业应用和智能中枢的增强。城市治理中会用到越来越多的新技术,包括大数据、人工智能、物联网等数据处理和分析技术。

三是智能综合治理能力的增强。所有行业的智能应用综合在一起,可以实现整个社会的智能综合治理。

如今数据智能已经深入到社会的方方面面,比如政府的一网通办、城市大脑和智慧应急等,企业的高效运行所需的精准 营销 、信用评估、舆情监控和营商环境优化等,以及日常工作生活中的智能医疗、智能教育等。

百分点科技一直应用数据智能技术进行探索,目前已拥有一套完善的实践架构,其主要分为三层:

底层是数据治理层。在实践中,相较于企业客户,政府机关有着更为丰富的数据量,尤其是文档相关的PDF、Word、扫描件等非结构化数据,数据治理非常复杂。以“健康宝”为例,其数据涉及运营商的数据、到访地点的数据,甚至人工梳理的数据等,要对这些数据进行处理,就需要统一标准的数据治理体系。

智能引擎技术层。在5G、物联网的推动下,非结构化数据会越来越多,如文本数据、视频数据、语音数据等。需要用自然语言处理、知识图谱等技术对非结构化的数据进行抽取和构建,在完成各种模态数据分析和处理之后,将数据转化为知识,为上层提供各种更智能化、人性化的应用。例如,以智能交互技术为核心的智能问答机器人,它们越来越多地出现在医院、银行、政府办公大厅等场所,让应用服务更便捷。

以底层数据治理和智能引擎技术为支撑的垂直化应用。目前百分点科技更多聚焦数字城市、应急管理、公共安全和生态环境这四个行业。包括构建城市大脑,赋能智慧政务的社会治理、营商环境、统计等业务应用;搭建应急数字化预案、应急知识库等,为应急指挥辅助决策提供技术支撑;通过建设社会治安防控体系、督察一体化应用,为社会公共安全保驾护航;建设生态环境会商系统及监测监控一体化平台,助力生态环境提升数字化治理水平。

二、如何构建数字化应急预案

目前,百分点科技已经在应急管理领域率先探索落地应用,不断进行技术突破。苏海波介绍,数字化预案是应急管理数字化转型的突破口,在发生自然灾害或事故等应急事件时,需要一个针对性的预案去指导各个部门应该如何响应。预案从本质上来说是应急组织工作的一个程序,当处理应急事件时就是在运行这个程序。

具体来说,应急预案分为电子化预案、数字化预案和智能化预案三个阶段:

第一阶段:应急预案电子化(数据收集整理阶段)

电子化预案是用自然语言、文本的方式来表示,组成元素包括目录、文件、段落、语句、附件等,其主要面向阅读理解。该阶段的难点是实现对已有预案档案管理。

第二阶段:应急预案数字化(数据规范标准阶段)

数字化预案是一种机器容易理解的表达,组成元素包括标签、本体、图表、算法,流程图等,数字化预案主要面向处置执行,是一个发生事件时可以运行的程序。该阶段难点是通过预案结构化实现职责明确和应急响应流程化,以及实现应急资源数据的可视化展示和调取。

第三阶段:应急预案智能化(数据分析应用阶段)

该阶段难点是实现态势研判,并自动生成应急处置方案,以及实现系统自学习的功能,利用自评估系统对应急预案推演、突发事件处置全过程进行评估。

但是,目前应急预案仍存在以下问题:

 预案的实用性不足。很多预案在真正发生事故时根本用不起来。

 预案衔接体系不完善。预案之间互相冲突,没有构成一个完整的体系。

 预案的针对性不强。不同层级、不同种类应急预案功能定位不明晰。

 应急预案工作语言不规范。应急预案的层次结构、内容格式、语言文字、附件项目及编制程序等内容的不规范,影响突发事件应对效率。

为解决这些问题,应急预案建设正逐渐由电子化向数字化发展,并逐步走向智能化。

然而,电子化预案和数字化预案还存在相辅相成的关系。通过以电子化预案为样本进行结构化,能够提取重要要素来组成对应的数字化预案;同时,根据数字化预案里一些重要元素,也可以生成文本化的电子化预案。因此,电子化预案和数字化预案相当于一个硬币的两个面,只有将两者互相结合,才能真正地将预案价值最大化。

数字化预案是提升应急行业智能化水平非常重要的技术手段。百分点科技创新研发的数字化预案,可以进行预案的辅助编修、事故调查、预案应急演练及智慧决策等。

百分点科技数字化预案技术架构中的数据层包括预案库、案例库、演练库、风险库等,通过语义分析算法从这些数据资源中抽取对应的要素,为数字化预案的编制提供智能辅助。在指挥系统中,基于数字化预案就能支撑上层的一系列应用,包括统一化管理、预案演练和智能化辅助决策等。

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三、应用知识图谱赋能应急数字化预案

在数字城市建设中,需要所有的预案能够从上到下一贯执行,同级别的预案之间能够互相衔接,最后整体构成一个无缝衔接的体系。但是,目前距离这个目标还有很大的差距,其中一个重要原因就在于电子化预案对预案体系及所谓的互相衔接只有一些定性上的描述,缺乏精准化的定义,因而无法定量地计算其衔接性。

基于此,百分点科技采用知识图谱技术对预案进行极简描述,对运行机制、情景、任务、机构等核心的本体和之间的关系进行建模。该模型可对相互衔接性、预案体系给出精准化、数字化的描述,从而解决具体问题。作为国内首创,目前这套数字化预案体系已成功落地实践。

具体而言,百分点科技在应急预案知识图谱中设计了“运行机制”、“情景”、“机构”和“任务”四个核心本体,精确定义了它们之间的关联关系,并给出预案体系和衔接性计算的精准数学表达。

为了实现预案的数字化表达,需要从预案的文本中提取情景、组织机构和职责等各种标签。例如,预案中的一段职责文本“负责应急准备和抢险救援”,对应的职责标签就是“应急准备”、“抢险救援”。那么,如何自动化抽取这些职责标签呢?

首先,百分点科技研发了应急预案的实体识别技术,提出了不完整标注数据场景下的实体识别问题的解决方案,通过Classifier-stacking算法修复标注数据集,并结合预训练模型、Bi-LSTM、CRF网络等技术进行预测,预案标签提取效率相比人工提升约48倍。

其次,对应急领域的文本进行理解。百分点科技针对应急行业专门定制了对应的文本预训练模型,通过大量应急预案、案例、新闻的语料,对模型参数进行微调,得到了一个应急行业的预训练模型。在应急领域的各个NLP任务上,效果都实现了有效提升。

第三,对上报事故自动推荐对应的预案、指挥机构等信息。为了精准识别上报事故的灾害类型,百分点科技研发了一套模型算法解决事故日志的分类问题。结合数据增强等一系列技术,对样本少的类别进行样本扩充,让各个分类的样本变得均匀,同时结合预训练技术、对抗训练技术,提高整个模型的鲁棒性和稳定性,最终使事故分类准确率达到理想的效果。

四、智慧应急创新实践

在整个应急指挥响应过程中,预案具有非常重要的作用。以某园区实况演习为例,百分点科技结合应急数字化预案,对该区域构建了火灾应急演练及响应的系统演示。

首先,火灾发生之后会进行一键式报警,随之预案会推荐对应的组织机构,包括总指挥、各个组织单位等。系统自动显示事故信息和舆情信息,并及时提示资源需求、风险管理和对应的建议等,为具体处置建议提供辅助。

同时,系统可通过当前火灾情况推荐相似的历史案例,包括指挥建议、危害情况等。应急指挥工作台可根据当前企业信息、事故发展态势、舆情信息、受灾体整体空间布局情况和事故进展等进行整体的指挥决策辅助,协助指挥官对现场资源统一调度指挥,全面掌控现场态势。

未来,百分点科技将继续深耕数据智能领域,充分发挥大数据、人工智能等技术优势,为政府部门提供全面、高效的数据智能技术支撑,持续助力数字政府建设