城市大脑全球标准研究2:如何理解和定义城市大脑?

百家 作者:人工智能学家 2021-03-01 21:20:17 阅读:73

作者:刘锋

城市大脑作为一个新生事物,如何理解和定义反映了人们对这个新事物的理解程度,同时由于城市大脑是一个复杂的智能巨系统,如何理解和定义它对于后续的建设和发展也将产生重大和深远的影响。目前对城市大脑的定义有如下几种理解:

1.城市大脑是互联网大脑架构与智慧城市建设结合的产物,是城市级的类脑复杂智能巨系统,在人类智慧和机器智能的共同参与下,在物联网,大数据,人工智能,边缘计算,5G、云机器人、数字孪生等前沿技术的支撑下,城市神经元网络和城市云反射弧将是城市大脑建设的重点,城市大脑的作用是提高城市的运行效率,解决城市运行中面临的复杂问题,更好的满足城市各成员的不同需求。城市大脑的发展目标不仅仅局限在一个城市或一个地区,当世界范围的城市大脑连接在一起,城市大脑最终将形成世界神经系统(WWNS),为人类协同发展提供一个类脑的智能支撑平台。(1)

2.“城市大脑要搭建的是整个城市的人工智能中枢,是一个对城市信息进行处理和调度的超级人工智能系统”。

3.“城市大脑是利用大数据、云计算、人工智能终端(物联网)三个核心构件组合体,为城市交通治理、公共安全、应急管理、网格防控、医疗卫生、环境保护、城市精细化管理等构建的一个人工智能中枢”。

4.城市大脑是以互联网为基础设施,基于城市所产生的数据资源,对城市进行全局的即时分析、指挥、调动、管理,最终实现对城市的精准分析、整体研判、协同指挥”。

5.“城市大脑是基于城市所产生的数据资源,实现数据互联互通,对城市进行全局的即时分析,有效调配公共资源,不断完善社会治理,推动城市可持续发展的新模式”。

6.城市大脑是利用人工智能、大数据、物联网等先进技术,为城市交通治理、环境保护、城市精细化管理、区域经济管理等构建一个后台系统,打通不同平台,推动城市数字化管理”。

7.“城市大脑是支撑未来城市可持续发展的全新基础设施,核心是利用实时全量的城市数据资源全局优化城市公共资源,即时修正城市运行缺陷,实现城市治理模式突破、城市服务模式突破、城市产业发展突破”

8.“城市大脑就是基于城市生命体理念,以系统科学为指引,将散落在城市各个角落的数据(包括政务数据、企业数据、社会数据、生态环境数据、互联网数据等)汇聚起来用云计算、大数据、人工智能等前沿技术构建的平台型人工智能中枢。通过对城市进行全域的即时分析、指挥、调动管理,从而实现对城市的精准分析、整体研判、协同指挥帮助管理城市”。(2)

其中第一条定义是在2015年论文《基于互联网大脑架构的智慧城市建设探讨》首次提出城市大脑的定义基础上进一步深化形成,2015年提出的城市大脑定义如下:“城市大脑是城市建设伴随着21世纪互联网架构的类脑化过程,逐步形成自己中枢神经(云计算)城市感觉神经(物联网)城市运动神经(工业4.0,工业互联网)城市神经末梢发育(边缘计算)城市智慧的产生与应用(大数据与人工智能)城市神经纤维(5G、光纤、卫星等通讯技术),在上述城市类脑神经的支撑下,形成城市建设的两大核心:第一是城市神经元网络(城市大社交网络)实现城市中人与人,人与物,物与物的信息交互。第二是城市大脑的云反射弧,实现城市服务的快速智能反应。云机器智能和云群体智慧是城市智慧涌现的核心动力。这样基于互联网大脑模型的类脑城市架构称之为城市大脑”。”(3))

城市大脑目前出现如此多理解和定义,反映出这个领域还处高速发展和不断探索阶段,每一种定义都有其产生的背景和意义。也是理论研究和产业实践深入思考的结果。

但应该指出城市大脑作为一个技术和资金密集型项目,对城市大脑的不同理解也将对建设成本,发展路径等方面产生重要影响。

从研究的角度看,用城市大大脑全球标准研究组用互联网大脑模型作为城市大脑的技术框架和理论基础,将有助于解决和回答如下问题:

1,城市大脑的建设重点是什么?基于互联大脑模型的城市大脑定义提出城市大脑建设的重点是城市神经元网络和城市云反射弧,这样有可能使得城市管理者和建设者寻找到城市大脑的核心和重点,避免重点不清晰导致的建设成本过高的问题。

2..如何解决当前城市大脑建设的孤岛问题?基于互联大脑模型的城市大脑定义为城市内部和城市之间,甚至世界范围城市大脑的互联互通奠定基础,提前规避行业孤岛、产业孤岛、企业孤岛和区域孤岛的问题。

3.如何解决不同前沿技术之间的关系问题?如图一所示,基于互联大脑模型的城市大脑定义将物联网,云计算、大数据、边缘计算、工业互联网、数字孪生、5G,云机器人等等技术看做不同神经系统的发育,通过互联网大脑模型,将它们有机的组合起来,为城市大脑的技术建设顺序和实施步骤提供理论框架。(4)

图1,城市大脑相关技术关系框架图

说明:本文来源于《2020城市大脑全球标准研究报告》,请访问www.wwns-r.org 获取。

参考文献:

1.刘锋,如何理解和定义城市大脑,《中国建设信息化》,2020.9

2.国家信息中心信息化和产业发展部,《城市大脑规划建设与应用研究报告2020》 ,2020.11

3.刘锋.《基于互联网大脑架构的智慧城市建设探讨》.科学网.2015.1

4.城市大脑全球标准研究组.《2020城市大脑全球标准研究报告》.2020.12

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