近年來，全國乃至全世界都掀起了智慧城市建設(shè)熱潮。有數(shù)據(jù)顯示，全球智慧城市相關(guān)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模預(yù)計(jì)從2017年的4246.8億美元增至2022年的12016.9億美元，年復(fù)合增長率達(dá)23.1%。近日在江蘇烏鎮(zhèn)舉行的2017世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，有眾多企業(yè)發(fā)布了自己的智慧城市云解決方案。
（圖片來源：互聯(lián)網(wǎng)） 智慧城市要解決的是日益凸顯的交通擁堵、環(huán)境惡化、能耗增加等城市問題。“在人工智能時(shí)代，城市計(jì)算是解決城市問題的必然選擇，也很可能是最好的路徑。”微軟亞洲研究院首席研究員鄭宇在12月2日于北京舉辦的2017人工智能前沿應(yīng)用與人才發(fā)展論壇上說。
據(jù)介紹，城市計(jì)算包括城市數(shù)據(jù)的感知和獲取、數(shù)據(jù)的管理、數(shù)據(jù)的分析和挖掘以及數(shù)據(jù)的服務(wù)和提供。“這四個(gè)層面連成一個(gè)環(huán)路，不斷自動(dòng)地在不干擾人生活的情況下，用大數(shù)據(jù)應(yīng)對(duì)城市的大挑戰(zhàn)。”鄭宇說。
城市計(jì)算預(yù)測未來
城市計(jì)算是一個(gè)交叉學(xué)科，是計(jì)算機(jī)科學(xué)以城市為背景，跟城市規(guī)劃、交通、能源、環(huán)境、社會(huì)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科融合的新興領(lǐng)域。具體地說，城市計(jì)算是一個(gè)通過不斷獲取、整合和分析城市中多種異構(gòu)大數(shù)據(jù)來應(yīng)對(duì)城市所面臨的挑戰(zhàn)的過程。按鄭宇所述：“城市計(jì)算能幫助我們理解各種城市現(xiàn)象的本質(zhì)，甚至預(yù)測城市的未來。”
“城市發(fā)展是從數(shù)字化到信息化再到智慧化遞進(jìn)的過程，數(shù)據(jù)是智慧的基礎(chǔ)。”山東大學(xué)計(jì)算機(jī)與軟件學(xué)院院長陳寶權(quán)指出，從眾多候選集中選出所需要的數(shù)據(jù)很重要，可以解決很多實(shí)際問題，比如在城市區(qū)域內(nèi)確定設(shè)立充電樁的位置，規(guī)劃空氣質(zhì)量檢測站點(diǎn)的設(shè)置等。
為了進(jìn)一步說明數(shù)據(jù)感知與獲取對(duì)城市公共設(shè)施配置的重要性，鄭宇展示了天津市的救護(hù)車站布局圖。“以前選救護(hù)車站點(diǎn)基本是根據(jù)人口數(shù)量或者道路房屋密度決定。但是人的急救需求的影響因素很復(fù)雜，我們可以根據(jù)真實(shí)的120求救信號(hào)數(shù)據(jù)和救護(hù)車搶救病人的GPS軌跡等數(shù)據(jù)對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行重新布局，以優(yōu)化平均搶救時(shí)間。”鄭宇說。
另外，救護(hù)車輛如何在各個(gè)站點(diǎn)之間動(dòng)態(tài)調(diào)度，使得系統(tǒng)運(yùn)力最大化是第二步需要解決的問題。“就是要找到一個(gè)使很多人到此的匯聚時(shí)間最優(yōu)化的點(diǎn)。”鄭宇建議，所有以速度優(yōu)先級(jí)最高的應(yīng)用都可以考慮這個(gè)選址模型。
城市大數(shù)據(jù)平臺(tái)發(fā)揮效力
未來的智慧城市該是什么樣？陳寶權(quán)認(rèn)為，智慧城市有兩個(gè)層面的含義：一是宏觀層面，城市總體資源的分配是智慧的，特別是基礎(chǔ)設(shè)施能合理滿足市民需求，比如交通設(shè)計(jì)能完全按照人流的需求來考慮；二是微觀層面，智慧城市下人人都能享受到更加便利、高效、安全和環(huán)保的服務(wù)，生活舒適度不斷提高。
要達(dá)到以上目標(biāo)，數(shù)據(jù)的管理不可或缺。城市中所有數(shù)據(jù)根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為兩種：點(diǎn)數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。一旦建成后任何屬性都不會(huì)變動(dòng)的是空間和時(shí)間都靜態(tài)的點(diǎn)數(shù)據(jù)；位置不變，但是每個(gè)小時(shí)的讀數(shù)不斷變化的是空間不變但是時(shí)間屬性在不停變化的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。
“在摩拜單車使用中，不同時(shí)間有不同的人在不同地方發(fā)出請(qǐng)求，這就是一個(gè)時(shí)空多變的數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，路網(wǎng)就是一個(gè)靜態(tài)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，把路網(wǎng)疊加了交通流量信息以后就變成空間不變、時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。”鄭宇說，最復(fù)雜的是軌跡數(shù)據(jù)，時(shí)間和空間都在變，并且點(diǎn)和點(diǎn)之間有連續(xù)的關(guān)系。
“定義好這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型以后，我們就可以針對(duì)特定的模型設(shè)計(jì)特定的算法，提高系統(tǒng)的利用率。”鄭宇說，“我們是給整個(gè)城市提供服務(wù)，對(duì)整個(gè)城域作推斷、預(yù)測，運(yùn)算量非常大，而且要求實(shí)時(shí)。因此，數(shù)據(jù)和應(yīng)用之間就需要一個(gè)平臺(tái)來連接。”
鄭宇主導(dǎo)的在貴陽落地的第一個(gè)城市大數(shù)據(jù)平臺(tái)，把分布式計(jì)算環(huán)境跟索引方法結(jié)合在一起，可以使算法完成時(shí)間從幾個(gè)小時(shí)變成幾秒鐘。“這就是平臺(tái)強(qiáng)大的力量。”鄭宇說。
轉(zhuǎn)自：人民郵電報(bào)
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