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過百中學生參與人工智能比賽 應用新科技提升斜坡安全知識

社會事

過百中學生參與人工智能比賽  應用新科技提升斜坡安全知識
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過百中學生參與人工智能比賽 應用新科技提升斜坡安全知識

2021年07月24日 11:00

香港踏入雨季,亦代表山泥傾瀉的危機逼近。政府每年平均接獲大約300宗山泥傾瀉報告,而在極端天氣和斜坡老化影響之下,山泥傾瀉的潛在風險實在不容忽視。單單是2008年6月的一場暴雨,便在大嶼山引發 2,400 多宗天然山坡山泥傾瀉。因此,土木工程拓展署轄下的土力工程處,近年積極利用創新科技應對山泥傾瀉的威脅,例如以人工智能解決土力工程上的問題。

土力工程處處長張偉文博士表示,如果市民對山泥傾瀉的意識更強,懂得自保方法,可以避免大約八成的死亡。

土力工程處處長張偉文博士表示,如果市民對山泥傾瀉的意識更強,懂得自保方法,可以避免大約八成的死亡。

除了研發「智能泥石壩」實時監測山泥傾瀉的發生外,土力工程處亦使用「四足機械狗」在高風險地區收集數據,提升山泥傾瀉緊急應變的能力。土力工程處處長張偉文博士指出:「山泥傾瀉的問題,好像一隻沉睡的獅子,我們不知道牠何時醒來。我們分析了過去30年山泥傾瀉的數據,發現如果市民對山泥傾瀉的意識更強,懂得自保方法,大約八成的死亡應該可以避免。」

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土力工程處處長張偉文博士表示,如果市民對山泥傾瀉的意識更強,懂得自保方法,可以避免大約八成的死亡。

香港踏入雨季,亦代表山泥傾瀉的危機逼近。政府每年平均接獲大約300宗山泥傾瀉報告,而在極端天氣和斜坡老化影響之下,山泥傾瀉的潛在風險實在不容忽視。單單是2008年6月的一場暴雨,便在大嶼山引發 2,400 多宗天然山坡山泥傾瀉。因此,土木工程拓展署轄下的土力工程處,近年積極利用創新科技應對山泥傾瀉的威脅,例如以人工智能解決土力工程上的問題。

聖公會聖本德中學憑整體穩定的表現,勝出強化學習DeepRacer組別的比賽。

除了研發「智能泥石壩」實時監測山泥傾瀉的發生外,土力工程處亦使用「四足機械狗」在高風險地區收集數據,提升山泥傾瀉緊急應變的能力。土力工程處處長張偉文博士指出:「山泥傾瀉的問題,好像一隻沉睡的獅子,我們不知道牠何時醒來。我們分析了過去30年山泥傾瀉的數據,發現如果市民對山泥傾瀉的意識更強,懂得自保方法,大約八成的死亡應該可以避免。」

在強化學習DeepRacer組別總決賽當日,學生建立一個無需任何經過標記訓練資料的強化學習模型後,進行自動駕駛賽車比賽。

在強化學習DeepRacer組別總決賽當日,學生建立一個無需任何經過標記訓練資料的強化學習模型後,進行自動駕駛賽車比賽。

勇奪監督式學習DeepLens組別比賽冠軍的仁愛堂田家炳中學學生表示,為了提高他們程式辨認不同標示的能力,特意拍攝6千多張照片。

聖公會聖本德中學憑整體穩定的表現,勝出強化學習DeepRacer組別賽事。至於監督式學習DeepLens組別,則要求學生透過「監督式學習」,訓練出能夠辨認不同標示的程式。 贏得冠軍的仁愛堂田家炳中學學生代表林弘燁,認為此學習模式有可取之處:「有點像我們人類背書的概念,讓我們知道機器或者電腦都可以做類似人類的事,令人有點驚訝。我覺得未來可以廣泛應用。」

獲得「最佳建議書的」的荔景天主教中學學生,參考日本311海嘯和地震後,建議用人工智能技術,更有效地預測海嘯,提早制定救援計劃。

土力工程處亦希望藉着是次活動,啟發學生利用人工智能應對山泥傾瀉的威脅及其他因氣候變化而帶來的相關自然災害。因此特設「最佳建議書」比賽,讓學生建議如何透過人工智能提升斜坡安全,以及應對氣候變化所帶來的威脅。

處方同時加強公眾教育,包括籌辦今次人工智能工作坊及比賽,向學生灌輸人工智能的知識,加強中學生對斜坡安全及山泥傾瀉風險的意識,並向他們提供學習人工智能的機會。

今次「AI 挑戰 x斜坡安全 — AI應用工作坊及比賽」 吸引了29間學校,逾170位老師和同學參加。透過今次動手做的機會,讓學生將機器學習技術中的「監督式學習」和「強化學習」應用到AWS DeepLens 及 AWS DeepRacer 兩種AI學習工具當中進行比賽。疫情關係,比賽前的部份工作坊改為網上進行,但DeepLens 和DeepRacer兩項實戰總決賽,最終在7月16日順利舉行。

聖公會聖本德中學憑整體穩定的表現,勝出強化學習DeepRacer組別的比賽。

聖公會聖本德中學憑整體穩定的表現,勝出強化學習DeepRacer組別的比賽。

在強化學習DeepRacer組別總決賽當日,學生建立一個無需任何經過標記訓練資料的強化學習模型後,進行自動駕駛賽車比賽。

在強化學習DeepRacer組別總決賽當日,學生建立一個無需任何經過標記訓練資料的強化學習模型後,進行自動駕駛賽車比賽。

聖公會聖本德中學憑整體穩定的表現,勝出強化學習DeepRacer組別賽事。至於監督式學習DeepLens組別,則要求學生透過「監督式學習」,訓練出能夠辨認不同標示的程式。 贏得冠軍的仁愛堂田家炳中學學生代表林弘燁,認為此學習模式有可取之處:「有點像我們人類背書的概念,讓我們知道機器或者電腦都可以做類似人類的事,令人有點驚訝。我覺得未來可以廣泛應用。」 

勇奪監督式學習DeepLens組別比賽冠軍的仁愛堂田家炳中學學生表示,為了提高他們程式辨認不同標示的能力,特意拍攝6千多張照片。

勇奪監督式學習DeepLens組別比賽冠軍的仁愛堂田家炳中學學生表示,為了提高他們程式辨認不同標示的能力,特意拍攝6千多張照片。

土力工程處亦希望藉着是次活動,啟發學生利用人工智能應對山泥傾瀉的威脅及其他因氣候變化而帶來的相關自然災害。因此特設「最佳建議書」比賽,讓學生建議如何透過人工智能提升斜坡安全,以及應對氣候變化所帶來的威脅。

獲得「最佳建議書的」的荔景天主教中學學生,參考日本311海嘯和地震後,建議用人工智能技術,更有效地預測海嘯,提早制定救援計劃。

獲得「最佳建議書的」的荔景天主教中學學生,參考日本311海嘯和地震後,建議用人工智能技術,更有效地預測海嘯,提早制定救援計劃。

獲獎的荔景天主教中學隊伍,提議以人工智能技術更有效預測海嘯並制定救援計劃。同樣獲頒「最佳建議書」的還有聖母無玷聖心書院。同學們提出以人工智能改善消防員裝備。例如在頭盔加入光學雷達掃描器,為消防員計算最佳救援路線來提升山泥傾瀉搜救效率。得獎的學生代表李祉朗表示:「希望政府可以採納意見,製造這個頭盔。」

 出席總決賽的土力工程處處長張偉文博士稱,學生建議非常有創意。他期望未來繼續透過人工智能,提升處方的預報系統效率,應對因極端天氣令山泥傾瀉風險增加所帶來的挑戰。

9月連場颱風和黑雨,香港再次發生逾10年未見的山泥傾瀉,土木工程拓展署轄下土力工程處工加緊檢查同類天然山坡,土力工程處處長張偉文接受《巴士的報》專訪時表示,暫預計每年處理30個天然山坡,處理數目稍後料增加,當局將根據風險高低,訂定處理的優先次序。

土力工程處處長張偉文解釋耀東村附近山坡山泥傾瀉。

土力工程處處長張偉文解釋耀東村附近山坡山泥傾瀉。

9月8日的世紀黑雨,天文台9 月7日晩上11時至午夜12時,1小時內錄得158.1毫米雨量,為有紀錄以來最高的1小時雨量,而9 月7日下午4時至9 月8日下午4時,24小時內雨量638.5毫米,當天雨量集中在香港東部。張偉文表示,在耀東村一帶,雨量超過800毫米,當天塌下最大一塊石塊,達11米x11米x5米,像一部雙層巴士般大,很幸運山泥傾瀉發生在凌晨,若發生在日間,下方正是巴士站,後果將非常嚴重。

今次的嚴重山泥傾瀉,近年已很少發生,未出現過大量傷亡事故,這是土力工程處逾40年工作的結果。

618雨災156人死  列顯倫李國章曾被困

山泥傾瀉是香港60、70年代造成最多人命傷亡的災難,令港人印象深刻的1972年618雨災,造成156死和117傷慘劇,6月18日中午秀茂坪曉光街對下一幅40米高的填土坡突然崩塌,大量泥土數秒之間淹蓋了臨時安置區78間木屋, 71人死亡。同日晚上8時55分,香港島半山區寶珊道、旭龢道山泥傾瀉,旭龢道20號旭龢大廈折斷倒塌,消防員循收音機播放的音樂,救出前終審法院常任法官列顯倫,此外在寶珊道救出前行政會議成員李國章及其家人。

不說不知 ,618雨災的雨量,從1972年6 月16日至18日,每天只是200毫米,為今年9月8日世紀黑雨日雨量的三分一,卻造成重大傷亡。

當年旭龢大廈折斷倒塌。(圖片來源:星島日報)

當年旭龢大廈折斷倒塌。(圖片來源:星島日報)

觀塘翠屏道山泥傾瀉毁滅整個臨屋區,死傷慘重。(圖片來源:星島日報)

觀塘翠屏道山泥傾瀉毁滅整個臨屋區,死傷慘重。(圖片來源:星島日報)

在此之前,1966年也發生過致命暴雨,釀成61人死29傷48失蹤。6月12日北角明園西街山洪暴發,洪水沿明園西街向下湧,沖走並壓毀逾50架停泊車輛,捲走行人及附近住宅低層居民;時任助理教育司羅宗淦,在半山司徒拔道寓所外遇上泥石流,與同行的外母及兩名兒子同遇難,中環大會堂演奏廳被淹浸,當日的最高日雨量為382.6毫米,最高時雨量108.2毫米,低於9月8日的時雨量。

當年山泥傾瀉頻繁發生,張偉文表示,是因為香港發展迅速,需要大量土地,但香港地少人多,山多平地少,於是開鑿山坡,做成人造斜坡,九廣鐵路也是鑿山建成,60、70年代沒有岩土工程設計的概念,斜坡工程由建築師按經驗設計,政府沒有監管,隨意開山、堆泥。與天然存在的山坡不同,這些人造斜坡山泥傾瀉風險極高,在連場大雨後,液化的泥土就如地氈般滑落。

618雨災後,港府仍未採取行動治理斜坡,直至1976年8 月,同在秀茂坪,618雨災發生地點的附近,再發生山泥傾瀉,18人死亡,其中一家人5名幾個月到7歲大的子女全部喪生,時任港督麥理浩設立土力工程處,專責全港斜坡治理。

1976年秀茂坪再發生山泥傾瀉,時任港督麥理浩到現場,後聘請國際專家來港視察,成立土力工程處。(圖片來源:星島日報)

1976年秀茂坪再發生山泥傾瀉,時任港督麥理浩到現場,後聘請國際專家來港視察,成立土力工程處。(圖片來源:星島日報)

1977年至今   山泥傾瀉風險降四分三

張偉文稱,當時重點治理人造斜坡,首先制訂斜坡記錄冊,根據土質、是否靠近民居等因素,評估每個斜坡的風險,作風險排序,決定那些斜坡須優先處理。從1977年到現在,人造斜坡數目為6.1萬個,1977年至2010年,政府鞏固及修葺4600個,抽查了5200個私人斜坡,私人斜坡若評定有危險,就勒令業主維修。雖然數字上只處理了五分一至六分一,但風險下降了四分三,因為處理了1個高風險斜坡,效果等於處理了100個斜坡。

他表示,風險下降四分三,是國際專家所承認,土力工程處1995年成立斜坡安全技術檢討委員會,有3名專家委員,分別來自挪威、英國、加拿大、澳洲,內地等,從1995年至今,每年也會來港,審核斜坡安全水平,並與世界標準比較,確保斜坡安全達國際水平。

經過多年的治理,山泥傾瀉的威脅已大減,今年黑雨導至筲箕灣和南區的山泥傾瀉,與六、七十年代時不同,這一次山泥傾瀉是風險較低的天然山坡,張偉文說,該處初步調查發現,當時雨量逾800毫米,大量雨水滲入山坡的風化土壤和岩石,加上附近溪流氾濫,大量雨水短時間內湧入山坡,令土層內水壓上升 ; 至於南區,山坡上方的排水渠暴雨期間被枯葉阻塞,排不到水,以至山泥傾瀉,與六、七十年代人為鑿山又缺乏監管,造成危險斜坡情況不同。

天然山坡納入治理  已處理440

不過,土木工程處多年前也提出須增加資源處理處理天然山坡,原因是開墾的土地愈來愈接近天然山坡,2008年6月7日一場豪雨,機場被封,大澳變孤城,造成兩人死亡,反映天然山坡也需要注意 ; 1977年至2010年重點治理人造斜坡,2010年開始,當局制訂「長遠防治山泥傾瀉計劃」,把天然山坡納入治理範圍,截至今年9 月30日,當局按風險評估,處理了約440幅天然山坡。

天然山坡用攔截方法,圖為大埔松嶺泥石壩,這次黑雨成功發揮作用。(土力工程處提供)

天然山坡用攔截方法,圖為大埔松嶺泥石壩,這次黑雨成功發揮作用。(土力工程處提供)

他透露,2008年豪雨,雨量300毫米的地方,已出現山泥傾瀉,當時共接獲360宗山泥傾瀉報告,今年黑雨,雨量400毫米的地方才出現山泥傾瀉,接獲181宗報告。

天然山坡治理方式與人造斜坡不同,張偉文說,天然山坡較人造斜坡大得多,不可能用人造斜坡的方法,例如把整個山坡鋪上水泥,這樣將嚴重影響環境生態,須採用緩減工程,一定程度上容許山泥傾瀉,在山上建泥石壩,或放網攔截山泥,利貝街、大埔松嶺都是天然出坡,就是建泥石壩阻截山泥,在9 月的黑雨中成功發揮作用,此外是上游做好排水工程,建微隧道疏導積水。

治理天然山坡,張偉文表示,將參照人造斜坡的方法,先作風險排序,對居民生活有影響的山坡,將優先處理。他說,當局也應用新科技,如山泥傾瀉偵察系統「智能泥石壩」,當有泥石堆積,就會發出警報,及時疏散居民,土力工程處也設有24小時緊急服務。

利貝街上方泥石壩阻截山泥。(土力工程處提供)

利貝街上方泥石壩阻截山泥。(土力工程處提供)

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