人工智能成智慧城市建設(shè)主角

□ 文/黃攀

在火熱的智慧城市建設(shè)下，當下一種主流的聲音是：人工智能已成主角。

人工智能在智能城市應用分析

從近年著名的谷歌阿法狗（AlphaGo），到生活中常見的人臉識別、智慧交通，人工智能技術(shù)正在用不斷的突破，創(chuàng)造著一個個工業(yè)技術(shù)的奇跡，滲透到人類生活的方方面面。人類歷史上的科技爆發(fā)，源于近代的三次工業(yè)革命。蒸汽技術(shù)引領(lǐng)了第一個工業(yè)革命；電力技術(shù)引領(lǐng)了第二次工業(yè)革命，現(xiàn)代的信息技術(shù)引領(lǐng)了第三次工業(yè)革命，現(xiàn)在基于人工智能，清潔能源，量子信息技術(shù)以及生物技術(shù)為主的全新技術(shù)突破，帶領(lǐng)我們進入了第四次工業(yè)革命。今年兩會的政府工作報告中，已明確將人工智能作為國家重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

在新一代的智能城市發(fā)展中，人工智能主要應用在如下幾個方面。

智慧交通：

交通是城市的核心功能，也是人工智能第一個落地的產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)的模式識別算法已經(jīng)在第一代智能交通方案中落地應用，具備天然的升級改造的剛性需求。智慧交通有兩個維度：一個是整體方案的“城市交通大腦”，根據(jù)各個路口監(jiān)控設(shè)備和傳感器的數(shù)據(jù)，在治理城市擁堵、規(guī)劃、安防、降成本等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，解決有限空間下的交通效率最優(yōu)化命題。另一個是作為交通主體的各種設(shè)備，包括智能攝像頭、傳感器、自動駕駛的車輛等，將在更小的顆粒度上起作用。尤其是自動駕駛技術(shù)，以及必然隨之發(fā)展的共享經(jīng)濟，必將引領(lǐng)人類交通出行的重大變革。

智慧安防：

安全和秩序，是人類的基本需求。隨著人臉識別、視頻結(jié)構(gòu)化、行為分析、智能交通等系統(tǒng)的應用，城市秩序得到了更加高效的管理和防護，民生需求得到了更及時的處理，違反亂紀的行為能被精準識別和處罰。在安防大本營的杭州，多次被評為國內(nèi)最安全的城市之一，是平安城市建設(shè)的樣板點。央視“大國重器”中展示的用宇視科技人臉識別系統(tǒng)，20分鐘找到走失老人的事件就是一個典型的案例；

智慧經(jīng)濟：

消費和金融是與我們息息相關(guān)的經(jīng)濟領(lǐng)域。AI+消費，人工智能下的大數(shù)據(jù)挖掘變得更加精準，實時的消費情報分析，幫助企業(yè)瞄準特定的客戶群體，制定定制化的營銷模式，各種共享經(jīng)濟，定向團購，定向服務(wù)等新興行業(yè)迅速崛起。AI+金融正在幫助經(jīng)濟學家、金融分析師們，在金融大數(shù)據(jù)中及時提取有效的數(shù)據(jù)情報分析，進行多維的風控評估，大幅提升投資效率，同時替換重復性高的人工操作崗位。同時人工智能也改變了個人的金融安全模式，人臉、語音、手勢等多重身份驗證已逐步普及；

智慧社區(qū)：

社區(qū)是居民生活的基本單元，人工智能主要作用在三個維度上：社區(qū)，居住，安全；社區(qū)有整體的大數(shù)據(jù)，包括能耗、社交、消費、投資等，可以進行數(shù)據(jù)挖掘，開放到不同的職能主體。居住上，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居可以大幅提升生活便利和舒適度。安全上，基于語音和視頻的智能樓宇和家庭監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效的提升居住安全等級。

智慧醫(yī)療：

隨著深度學習算法在準確率和性能上的連續(xù)突破，人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應用越來越接近現(xiàn)實。主要體現(xiàn)在兩個方向，首先是疾病輔助診療。公開資料顯示，目前深度學習網(wǎng)絡(luò)對特定疾病的早期診療準確率已高于人類醫(yī)生，同時可以支持對數(shù)以萬計的藥物特性進行實時分析，輔助醫(yī)療方案的制定；其次，是提升醫(yī)療服務(wù)體驗和效率。隨著人工智能在語音識別、文字識別技術(shù)的突破，智能醫(yī)療機器人可以“聽懂”普通患者的描述，進而給出早期的診療意見，或者進行醫(yī)療導航，以及進一步的養(yǎng)生建議；

智慧物流：

無人機、智能揀貨機器人、智能調(diào)度中心已成為電商巨頭們爭相投入的重點戰(zhàn)略領(lǐng)域。無人機大幅提升了運貨效率，解決了不少山地、農(nóng)村地區(qū)的最后幾公里的物流問題。智能揀貨機器人對貨物的分揀、派發(fā)實現(xiàn)了幾十倍的效率提升。智能調(diào)度中心是物流的中心大腦，在人工智能的輔助下，大幅降低了運維成本，提升了整體效率，降低了人為失誤。

安防見證人工智能在智慧城市大應用

安防行業(yè)是第一批見證人工智能在智慧城市建設(shè)的領(lǐng)域，從早期的圖像處理，到淺層機器學習，到深度學習，安防具備人工智能落地的天然基因。傳統(tǒng)安防行業(yè)正從“看的清”到“看的懂”，甚至到“會思考”的目標發(fā)展。

人工智能在安防領(lǐng)域的應用主要有以下五個方面：

前端感知攝像機

隨著海思、英特爾等芯片廠商在低功耗高性能芯片上的技術(shù)突破，前端攝像頭的算力得到幾何級的增長。各種深度學習算法入駐前端，直接進行視頻分析和識別成為可能。目前各大安防廠家，都推出了自己的深度感知相機系列。根據(jù)業(yè)務(wù)不同，分為不同的專用系列，比如交通卡口相機，人臉識別相機，行為分析相機等。根據(jù)芯片不同，又分為海思、英特爾、定制FPGA三大主流陣營。

后端高密度智能分析服務(wù)器

后端分析服務(wù)器上的深度學習技術(shù)代表了目前安防行業(yè)的最高水平。英偉達的GPU芯片是最流行的人工智能開發(fā)硬件，在后端智能服務(wù)器市場上占據(jù)統(tǒng)治地位。根據(jù)芯片選擇不同，分為嵌入式的Tegra芯片和通用的Tesla芯片兩大陣營。后端GPU芯片，憑借著超出前端芯片數(shù)十倍到數(shù)百倍運算能力的優(yōu)勢，可以在深度學習算法上更加游刃有余?；诟呙芏刃酒询B的超強計算性能，能夠?qū)?shù)據(jù)進行更多維度的分析，能夠?qū)δ繕诉M行更加精確的跟蹤和識別，能夠同時疊加更豐富的業(yè)務(wù)。目前成熟的安防應用有：數(shù)億級的人臉大數(shù)據(jù)檢索、數(shù)百路并發(fā)的視頻結(jié)構(gòu)化分析、數(shù)百萬/天的圖片二次分析等。在強大的算力支撐下，各主流廠商各顯神通，共同推動了安防人工智能尖端技術(shù)的不斷突破。

分布式訓練服務(wù)器集群

最前沿的深度學習算法都需要海量的訓練數(shù)據(jù)作為支撐。單一的多卡服務(wù)器無法滿足海量數(shù)據(jù)的訓練效率和顯存容量的需求。因此分布式的訓練服務(wù)器集群是主流安防廠商的標配。以英偉達P40，P100等最新顯卡搭建的訓練集群，可以在一天之內(nèi)完成千萬級數(shù)據(jù)的訓練和測試任務(wù)，大幅提升了人工智能更新迭代的速度。

大數(shù)據(jù)多維挖掘

安防行業(yè)的特點就是數(shù)據(jù)量大，業(yè)務(wù)維度多?；诤Ａ康慕Y(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，需要運用人工智能算法進行多維數(shù)據(jù)碰撞和實時的特征比對分析。在架構(gòu)上，主流廠商運用Spark的分布式架構(gòu)、云存儲等方案，能夠?qū)崿F(xiàn)對億級的數(shù)據(jù)量進行綜合檢索和精確分析。

基于視圖庫標準的綜合安防決策中心

視圖庫是安防綜合指揮中心，是所有安防設(shè)備和數(shù)據(jù)的大腦。視圖庫綜合了數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)作戰(zhàn)三個主要業(yè)務(wù)核心。所有前端相機、后端服務(wù)器、各種傳感器的分析結(jié)果，地圖信息，存儲信息，運算資源等數(shù)據(jù)，匯集到視圖庫系統(tǒng)，組成多維數(shù)據(jù)合成作戰(zhàn)中心。是目前安防行業(yè)技術(shù)集成度最高，最復雜的綜合智能業(yè)務(wù)系統(tǒng)，代表了目前安防的最高發(fā)展水平。

總之，在人工智能時代，智慧城市無處不滲透著智慧。