【科技】科普：“城市大腦”的前世今生

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       隨著(zhù)智慧時(shí)代的到來(lái)，智能化成果和大數據信息的利用被當作是推動(dòng)城市治理、解決城市病的一大機遇,"城市大腦"應運而生。它以互聯(lián)網(wǎng)為基礎設施，基于城市所產(chǎn)生的數據資源，對城市進(jìn)行全局的即時(shí)分析、指揮、調動(dòng)、管理，最終實(shí)現對城市的精準分析、整體研判、協(xié)同指揮。如果把交通、能源、供水等這些散落在城市各個(gè)單元里的數據比作"神經(jīng)元"，那么"城市大腦"就能將這些數據連接起來(lái)，相當于打通了"神經(jīng)元系統"。

一、“城市大腦”的基本概念

       什么是“城市大腦”？通俗地說(shuō)，就是利用人工智能、大數據、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，為城市交通治理、環(huán)境保護、城市精細化管理、區域經(jīng)濟管理等構建一個(gè)后臺系統，打通不同平臺，推動(dòng)城市數字化管理。

       城市大腦是支撐未來(lái)城市可持續發(fā)展的全新基礎設施,其核心是利用實(shí)時(shí)全量的城市數據資源全局優(yōu)化城市公共資源，即時(shí)修正城市運行缺陷，實(shí)現城市治理模式突破、城市服務(wù)模式突破、城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展突破。

       城市大腦是支撐未來(lái)城市可持續發(fā)展的全新基礎設施,其核心是利用實(shí)時(shí)全量的城市數據資源全局優(yōu)化城市公共資源，即時(shí)修正城市運行缺陷，主要實(shí)現以下三個(gè)突破：

       城市治理模式突破:提升政府管理能力，解決城市治理突出問(wèn)題，實(shí)現城市治理智能化、集約化、人性化；

       城市服務(wù)模式突破：更精準地隨時(shí)隨地服務(wù)企業(yè)和個(gè)人，城市的公共服務(wù)更加高效，公共資源更加節約；

       城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展突破：開(kāi)放的城市數據資源是重要的基礎資源，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)揮催生帶動(dòng)作用，促進(jìn)傳統產(chǎn)業(yè)轉型升級。

二、“城市大腦”的總體結構

       從阿里云對城市大腦總體結構的解讀，交通、交警、公交是主要的數據來(lái)源和應用場(chǎng)景所在。

       實(shí)際上，在智能交通行業(yè)最早出現"大腦"這個(gè)概念大約在2006年，當時(shí)的"交通大腦"與我們現在所指的"交通大腦"含義不盡相同。目前，不單單是阿里在提"交通大腦"這個(gè)詞匯，百度、滴滴互聯(lián)網(wǎng)公司也都在提，傳統智能交通企業(yè)、行業(yè)用戶(hù)都在提，"交通大腦"不是一個(gè)專(zhuān)業(yè)名詞，他已經(jīng)成為一個(gè)營(yíng)銷(xiāo)詞匯。

       "城市大腦"整體架構有一個(gè)比較經(jīng)典的體系框架圖，叫做四三二一：四是城市劃分，符合信息化建設的體系架構；三是業(yè)務(wù)層級，包括城市級，行業(yè)級和企業(yè)級；二是兩類(lèi)處理，包括數據處理和平臺整理；一是一個(gè)計算和操作能力中心。

三、“城市大腦”的核心功能

       "城市大腦是城市的數據引擎。"具備感能、視能、圖能、數能、算能和管能。其中，感能是能夠接入到各種場(chǎng)景的傳感器；視能是攝像頭和帶有攝像頭的無(wú)人機；圖能是高分遙感、GIS；數能是來(lái)自政府、公共事業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)公司等機構的數據；算能是異構的計算能力，包括標準化計算和各種邊緣事件的對應算法；管能是城管執法、城域巡查，以及今后的無(wú)人機、無(wú)人車(chē)巡查。

       擁有六能的"城市大腦"如同被賦予了生命，能夠更快、更主動(dòng)地發(fā)現運行中存在的隱患，甚至預判可能將出現的突發(fā)情況，并給出正確的解決之道。社區就是神經(jīng)元，從窨井蓋到垃圾桶都有聯(lián)網(wǎng)的傳感器；街邊、商店門(mén)口的攝像頭不再是孤零零的，而是被組成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò )；無(wú)人機會(huì )將工地上的影像資料上傳到服務(wù)器，同時(shí)還能沿著(zhù)海岸線(xiàn)巡查。各種數據在臨港的"城市大腦"匯集，人工智能會(huì )作出分析并指派有關(guān)人員進(jìn)行處理。"城市大腦"使得城市巡查發(fā)現效率從20分鐘提升到1分鐘，其中主動(dòng)發(fā)現率提升到70%以上；派單時(shí)間從原來(lái)的30分鐘縮短到了5分鐘，智能派單率超過(guò)90%；信息員培訓時(shí)間從原來(lái)的1個(gè)月縮短到1周。

       "城市大腦"今后更為重要的功能是預判，幫助決策者提前做出相應預案。"通過(guò)節假日、天氣、節氣、公園活動(dòng)、周邊活動(dòng)等數據，對交通人流進(jìn)行預測，目前準確率達到80%以上。"根據預測，可以提前準備設立應急停車(chē)場(chǎng)和交通誘導牌，增加短駁車(chē)運力，甚至推出臨時(shí)封閉道路、優(yōu)化紅綠燈等應對之舉。

四、“城市大腦”的前世今生

       城市大腦是技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物，也是城市發(fā)展的產(chǎn)物。蒸汽機時(shí)代，城市的標志是修公路和開(kāi)行蒸汽機車(chē)；電力時(shí)代，城市的發(fā)展是鋪電網(wǎng)和開(kāi)行電力機車(chē)。進(jìn)入人工智能時(shí)代，城市大腦就像160年前倫敦第一次建設地鐵，135年前曼哈頓第一次建設電網(wǎng)。綜合來(lái)說(shuō)，云計算、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)積累以及國家政策支持、地方政府配合、后期采購訂單等因素，為城市大腦建設提供了天時(shí)地利人和。

       在我國城市化進(jìn)程中，鄉城人口遷徙和集聚紅利在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的強大集聚效應下，刺激出全新的動(dòng)能和勃勃生機。同時(shí)，大城市公共物品供給與需求處在嚴重的不匹配狀態(tài)，交通擁擠、住房緊張、環(huán)境污染、秩序混亂、供水不足、能源緊缺等"城市病"極為突出，讓城市管理者無(wú)所適從。

       此外，AI、IoT、云計算、數據挖掘、知識管理、深度學(xué)習等技術(shù)迅速進(jìn)入爬坡期，互聯(lián)網(wǎng)科技公司、運營(yíng)商、硬件廠(chǎng)商參與城市建設有了便捷的通道。由于智慧城市是一個(gè)跨系統交互的大系統，是"系統的系統"，不是硬件的堆疊與軟件的重復建設，而是需要有一個(gè)中樞神經(jīng)式的城市指揮系統，這個(gè)系統必須具備全面、實(shí)時(shí)、全量的決策能力--這就成為城市大腦誕生的基礎。

五、“城市大腦”的發(fā)展歷程

       2016年3月，城市大腦在杭州啟動(dòng)，由杭州市政府主導，包括阿里云在內的13家企業(yè)參與其中。城市大腦在誕生之初就已明確了它的使命，就是解決城市"四肢發(fā)達，頭腦簡(jiǎn)單"的弊病。

       2016年10月，在杭州云棲大會(huì )上，城市大腦1.0版發(fā)布，引發(fā)了行業(yè)內外的廣泛熱議，當時(shí)各方關(guān)注的主要問(wèn)題是城市大腦的作用、架構和它與智慧城市的差異。

       2017年11月，城市大腦與其余三家平臺一同入選"國家新一代人工智能開(kāi)放創(chuàng )新平臺"名單，城市大腦在改善城市交通治理方面的成效得到官方認同。

       2018年5月，杭州市發(fā)布全國首個(gè)城市數據大腦規劃，時(shí)限為5年，規劃首次確定了城市大腦未來(lái)各階段的主要建設目標和應用領(lǐng)域（交通、平安城市、城管、旅游、醫療、環(huán)境、信用）。

       2018年9月，城市大腦發(fā)布2.0版。

       2018年12月，城市大腦(綜合版)發(fā)布，城市大腦步入3.0建設階段。

       截至今日，城市大腦已覆蓋了杭州、通州、雄安、澳門(mén)、吉隆坡、蘇州、?？?、廣州、重慶、西安、福州、衢州、烏鎮等十余個(gè)城市。

       看得出來(lái)，城市大腦的落地是國內國外齊發(fā)力，一線(xiàn)城市與二線(xiàn)城市同時(shí)布局。1.0版本到2.0版本用了整整一年，而2.0版本到3.0版本只花了不到3個(gè)月的時(shí)間?？梢哉f(shuō)，技術(shù)應用更新速度越來(lái)越快。

       城市大腦的出現與AlphaGo的意義不同，AlphaGo更多是一種技術(shù)層面的探索，而城市大腦涉及技術(shù)與經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展多個(gè)方面的深度融合，重視城市多部門(mén)的數據整合和大力支持，積極聯(lián)合有關(guān)企業(yè)推進(jìn)基礎設施改造，三是綜合多種技術(shù)探索跨領(lǐng)域的應用融合。

六、“城市大腦”的建設概況

       現在全國宣布要做'城市大腦'的大概有500多個(gè)城市，幾乎涵蓋了所有副省級以上和地級市。在一些大城市，基礎網(wǎng)絡(luò )和傳感器都已布局到位。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、通信技術(shù)及人工智能的發(fā)展，"城市大腦"將使城市的綜合治理再上一個(gè)臺階。