中國人工智能城市展望研究報(bào)告

中國的城市建設(shè)經(jīng)歷20世紀(jì)90年代至今的高速發(fā)展，逐步進(jìn)入城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的新常態(tài)。城市建設(shè)目標(biāo)從追求規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益為主開始轉(zhuǎn)向?qū)ι鷳B(tài)、人文、社會公平和可持續(xù)性等立體的價(jià)值追求，尤其強(qiáng)調(diào)以人為本發(fā)展目標(biāo)，城市向著“智慧化” 建設(shè)發(fā)展；隨著人工智能技術(shù)條件越來越成熟，城市管理形成以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的城市決策機(jī)制，從頂層設(shè)計(jì)著手，自上而下的“AI化”使城市功能和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型更加顯著，為城市創(chuàng)造以技術(shù)為驅(qū)動的商業(yè)價(jià)值，最終形成一個(gè)多元化的有機(jī)生態(tài)城市系統(tǒng)。

中國城市發(fā)展階段介紹

以人工智能為首的智聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

是智慧城市下一階段的關(guān)鍵

早在上世紀(jì)90年代，IBM首次提出“智慧城市”概念后，中國也在1995年啟動數(shù)字城市建設(shè)，這是中國智慧城市的1.0版本；隨著2008年“智慧地球”概念的提出，中國智慧城市建設(shè)再次進(jìn)入到3.0感知智慧城市時(shí)代；在2013年，WiFi、3G/4G的網(wǎng)絡(luò)傳輸與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的后端數(shù)據(jù)存儲、處理與分析的技術(shù)進(jìn)步下，開啟了4.0認(rèn)知智慧城市時(shí)代；在不久的將來，數(shù)據(jù)積累以及傳輸帶寬和速度的再次騰飛，將使智慧城市達(dá)到整體架構(gòu)協(xié)同管理，“人工智能城市”的時(shí)代也將到來。

人工智能的發(fā)展歷程

早在20世紀(jì)50年代到70年代初，那時(shí)人們以為只要能賦予機(jī)器邏輯推理能力，機(jī)器就能具備智能，人工智能研究處于“推理期”。接著，人們意識到人類之所以能夠判斷、決策，除了推理能力以外，還需要知識，因此人工智能研究在20世紀(jì)70年代進(jìn)入了“知識期”，大量專家系統(tǒng)在此時(shí)誕生。隨著研究向前進(jìn)展，專家發(fā)現(xiàn)人類知識無窮無盡，并且有些知識本身難以總結(jié)再交給計(jì)算機(jī)，于是一些學(xué)者提出了將知識學(xué)習(xí)能力賦予計(jì)算機(jī)本身的想法。發(fā)展到20世紀(jì)80年代，機(jī)器學(xué)習(xí)真正成為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科領(lǐng)域、相關(guān)技術(shù)層出不窮。進(jìn)入2010年后相繼在語音識別、計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域取得重大進(jìn)展。2016年在社會各界引起廣泛關(guān)注的AlphaGo的背后，也是深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)和蒙特卡洛樹搜索的結(jié)合。

人工智能發(fā)展技術(shù)剖析

熱門算法之深度學(xué)習(xí)。將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，一般算法會利用數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算然后輸出結(jié)果，機(jī)器學(xué)習(xí)的算法則大為不同，輸入的是數(shù)據(jù)和想要的結(jié)果，輸出的則為算法模型，即把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成結(jié)果的算法模型。通過機(jī)器學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)能夠自己生成模型，進(jìn)而提供相應(yīng)的判斷，達(dá)到某種人工智能的結(jié)果的實(shí)現(xiàn)。工業(yè)革命使手工業(yè)自動化，而機(jī)器學(xué)習(xí)則使自動化本身自動化。近幾年掀起人工智能熱潮的深度學(xué)習(xí)，屬于機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)子集，在思想和理論上并未顯著超越20世紀(jì)80年代中后期神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的研究，但得益于海量數(shù)據(jù)的出現(xiàn)、計(jì)算能力的提升，原來復(fù)雜度很高的算法得以落地使用，并在邊界清晰的領(lǐng)域獲得比過去更精細(xì)的結(jié)果，大大推動了機(jī)器學(xué)習(xí)在工業(yè)實(shí)踐中的應(yīng)用。

人工智能VS人類智能，機(jī)智過人還是技不如人？經(jīng)過海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練，人工智能可在邊界清晰的領(lǐng)域內(nèi)游刃有余，只是與可在開放環(huán)境下對變化中的事物不斷學(xué)習(xí)進(jìn)而適應(yīng)的人類智能相比，機(jī)器在面對超過固定規(guī)則設(shè)置的罕見場景時(shí)，往往不知所措，魯棒性有待提高。盡管如此，城市發(fā)展建設(shè)的方方面面都有大量的潛在的可供現(xiàn)有技術(shù)能力來升級改造的空間。

中國人工智能城市未來發(fā)展展望

人工智能技術(shù)對城市發(fā)展的意義

隨著城市的不斷升級轉(zhuǎn)型，對人工智能技術(shù)需求越來越大。在信息革命的推動下，城市—智慧城市—人工智能城市的不斷迭代升級，人工智能技術(shù)在城市建設(shè)當(dāng)中越來越重要；從信息化—聯(lián)網(wǎng)+感知—自主智能化，越來越重視技術(shù)革新帶來的升級體驗(yàn)。未來，城市管理當(dāng)中人類參與管理與決策將越來越少，最終達(dá)到城市自主智能化管理的效果，從而實(shí)現(xiàn)高效、安全、節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的城市發(fā)展目標(biāo)。

人工智能技術(shù)對城市發(fā)展的價(jià)值

日益完善的ICT架構(gòu)將加速城市迭代發(fā)展。技術(shù)升級也為城市治理提供了“智慧”決策支撐，從數(shù)字城市到人工智能城市，ICT（Information Communication Technology）的完善推動著城市的迭代發(fā)展，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、通信為基礎(chǔ)設(shè)施，人工智能技術(shù)在城市發(fā)展當(dāng)中提供了分析、調(diào)配、管理、預(yù)判的功能。在技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施不斷升級的ICT架構(gòu)下，提高城市運(yùn)作效率、更好的居住體驗(yàn)將會是科技改變生活的顯著效果；而在這個(gè)過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都將蘊(yùn)藏極大的商業(yè)價(jià)值。

中國人工智能城市發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)

需要重視人工智能在城市建設(shè)的各項(xiàng)挑戰(zhàn)。社會對人工智能的關(guān)注度起到促進(jìn)的作用，越高的曝光度會帶來越多的關(guān)注，給行業(yè)帶來更多的資金、人才、科研投入等。在行業(yè)發(fā)展形勢一片大好的情況下，也不能忽略挑戰(zhàn)的存在，落地場景的展望與未來應(yīng)用都是基于一個(gè)安全、完善的數(shù)據(jù)信息庫為人工智能提供機(jī)器學(xué)習(xí)的條件；另外，人工智能目前的開發(fā)領(lǐng)域還是相對獨(dú)立的，必須認(rèn)識到技術(shù)上還有暫時(shí)無法突破的難題。

智能化城市國外發(fā)展借鑒

從各國的頂層設(shè)計(jì)看，城市發(fā)展已到了更新?lián)Q代的必然時(shí)期。歐美和亞洲等國家智能化城市建設(shè)起步早，且已見成效，許多建設(shè)措施和頂層設(shè)計(jì)對我國智能化城市建設(shè)起到良好的借鑒作用，可以總結(jié)以下幾點(diǎn)：首先，對于智能化城市的建設(shè)是自上而下，由政府制定頂層設(shè)計(jì)，主導(dǎo)市場各方參與建設(shè)；其次，物聯(lián)網(wǎng)作為智能化城市的基礎(chǔ)架構(gòu)部分，是構(gòu)建“物—網(wǎng)—人”三者聯(lián)通的關(guān)鍵；值得關(guān)注的是，過程中所產(chǎn)生的大量信息與數(shù)據(jù)將為未來的以人工智能技術(shù)為核心的城市管理優(yōu)化與情況分析預(yù)判提供必要海量數(shù)據(jù)支撐。

人工智能城市發(fā)展的決定性方向

需求+硬件+算法是人工智能在城市應(yīng)用的三個(gè)關(guān)鍵。人工智能城市是利用人工智能技術(shù)，形成以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的城市決策機(jī)制，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和各類型信息，調(diào)配和調(diào)控城市的公共資源，最終實(shí)現(xiàn)自動智能化，達(dá)到城市運(yùn)作效率的最優(yōu)化。決定人工智能城市未來發(fā)展離不開不斷升級的硬件和算法的加速迭代，但終究還是要回歸到城市應(yīng)用場景升級的核心需求。endprint