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中国工程院院士吴志强描绘智慧城市:城市是主动者

2018-09-20 10:07 来源:文汇报

你知道吗?2010年上海世博会中国馆原本想建在黄浦江畔,但最后时刻改变方案,挪到了主入口广场。

18日举行2018世界人工智能大会“城市大脑·未来生活”分论坛上,中国工程院院士、同济大学副校长吴志强透露了十年前的这个秘密。当时的依据来自对世博会参观人流的精确推演,人工智能在其中扮演了很重要的角色,“在十年前世博会场馆的设计中,上海就曾提出“智慧城市”的概念。未来,上海应该成为“智慧城市”概念、理念和思想的策源地”。

未来城市长什么样?吴志强透露了心中的“智慧城市”规划和愿景。

四份手稿奠定 “智慧城市”架构

为了准备人工智能大会,吴志强翻出了四份手稿——那是十年前上海世博会园区设计的“智慧城市”底稿。底稿已泛黄,但在第一张图中,“智慧城市”所应该具备的学习、感知、判断、反应能力已被明确标注;在第四张图中,“智慧城市”的底层、平台层和应用层的设计理念已经成形。那时候,人工智能这个词还没走进世人的视线,但在设计者的心中,已经对“智慧城市”有了前瞻性判断。

吴志强透露,2008年,他的团队开始模拟2010年世博会参观人流,以20厘米×20厘米为模拟单位,将园区划分成22525个单元,基于25万条市民大规模线上模拟参观行为,构建参观行为偏好模型,量化推演 20万、40万、60万、80万及100万人流动态分布特征,为的是精准捕捉潜在踩踏事故高危场所:“中国馆最初设置在黄浦江边,因为从传统规划来看,无论是从上游还是下游望向世博园区,这里都是景致最美的‘聚焦点’,但我们推演发现,当人流密度超过一定数值,在江边的人向前没法出来,往后又‘退无可退’,非常危险。”正是因为预测到了危险,中国馆的位置才最终做了改变。

在世博园区围栏区域3.28平方公里内容纳100万人的模拟推演,正是吴志强实践探索的“智慧城市”的第一个样板实验,也是后来他提出的“智慧城市”模型的雏形:“当时我就坚信,这套技术可以服务于我们的城市规划。”

用30年样本数据喂“城市狗”

过去十年间,吴志强与他的团队不断在这个模型的基础上深入探索。他们首先在全世界范围内进行城市数据挖掘搜集,收集了13810座城市的大数据,并用“智慧城市”的机器学习方式训练“城市狗”(City-Go,城市走向)。

为了做测试,吴志强想了一个办法,他们以1975年至2005年的30年样本数据来喂“城市狗”,让它们推演未来十年(2005年至2015年)的发展趋势,当推演数据准确度达到 99%时,这些“城市狗”模型得以顺利“毕业”,开始真正预测未来15年的城市变化,包括人口分布推演、城市形象推演、产业空间推演等。

“利用人工智能推演技术,不仅能让我们知道未来的城市长什么样,通过对该地区人群时空分布规律的分析,甚至可以推演出人们爱在哪里活动,并以此来推演该在哪里建医院、哪一条路会拥堵,从而科学规划路网布局。”吴志强说。

城市不是被动者,而是主动者

从今年开始,吴志强团队全部进入人工智能城市的原型研发。他说,中国是世界上极少把城市规划、建设、管理、运营全生命周期的智能化写入发展规划的国家。我们正在用城市全生命周期的数据化推动下一代人工智能的发展,并全方位将其和下一代其他技术融合起来。

他认为,未来城市规划需要跨媒体分析,地理信息和规划图纸等都需要用新的人工智能技术来推演,再按照需求把人的生产、生活、生态共享系统和规划、设计、建造、运营系统进行匹配,创造人工智能城市的原形架构,最终落到不同的城市和土地。

“过去的城市设计是‘你认识城市’,未来的‘人工智能+城市’应该是‘城市认识你’。”吴志强正在筹建的“001号城市场景”是一个人工智能广场,它可以记录人们的数据,比如你是否曾经来过、你的基本特征,等等,并在适当时候针对不同情况做出相应的反应:“老人占多数时,绿化该怎么布置;孩子占多数时,游乐设施该如何摆放;周末年轻人增多,是否能启动音乐会模式。城市将不再是被动者,而是主动者。”

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