中國人工智能城市展望研究報告

中國的城市建設經(jīng)歷20世紀90年代至今的高速發(fā)展，逐步進入城市轉型發(fā)展的新常態(tài)。城市建設目標從追求規(guī)模和經(jīng)濟效益為主開始轉向對生態(tài)、人文、社會公平和可持續(xù)性等立體的價值追求，尤其強調(diào)以人為本發(fā)展目標，城市向著“智慧化” 建設發(fā)展；隨著人工智能技術條件越來越成熟，城市管理形成以數(shù)據(jù)為驅動的城市決策機制，從頂層設計著手，自上而下的“AI化”使城市功能和產(chǎn)業(yè)轉型更加顯著，為城市創(chuàng)造以技術為驅動的商業(yè)價值，最終形成一個多元化的有機生態(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鍵

早在上世紀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，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，中國智慧城市建設再次進入到3.0感知智慧城市時代；在2013年，WiFi、3G/4G的網(wǎng)絡傳輸與云計算、大數(shù)據(jù)的后端數(shù)據(jù)存儲、處理與分析的技術進步下，開啟了4.0認知智慧城市時代；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，將使智慧城市達到整體架構協(xié)同管理，“人工智能城市”的時代也將到來。

人工智能的發(fā)展歷程

早在20世紀50年代到70年代初，那時人們以為只要能賦予機器邏輯推理能力，機器就能具備智能，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70年代進入了“知識期”，大量專家系統(tǒng)在此時誕生。隨著研究向前進展，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再交給計算機，于是一些學者提出了將知識學習能力賦予計算機本身的想法。發(fā)展到20世紀80年代，機器學習真正成為一個獨立的學科領域、相關技術層出不窮。進入2010年后相繼在語音識別、計算機視覺領域取得重大進展。2016年在社會各界引起廣泛關注的AlphaGo的背后，也是深度強化學習和蒙特卡洛樹搜索的結合。

人工智能發(fā)展技術剖析

熱門算法之深度學習。將數(shù)據(jù)輸入計算機，一般算法會利用數(shù)據(jù)進行計算然后輸出結果，機器學習的算法則大為不同，輸入的是數(shù)據(jù)和想要的結果，輸出的則為算法模型，即把數(shù)據(jù)轉換成結果的算法模型。通過機器學習，計算機能夠自己生成模型，進而提供相應的判斷，達到某種人工智能的結果的實現(xiàn)。工業(yè)革命使手工業(yè)自動化，而機器學習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習，屬于機器學習的一個子集，在思想和理論上并未顯著超越20世紀80年代中后期神經(jīng)網(wǎng)絡學習的研究，但得益于海量數(shù)據(jù)的出現(xiàn)、計算能力的提升，原來復雜度很高的算法得以落地使用，并在邊界清晰的領域獲得比過去更精細的結果，大大推動了機器學習在工業(yè)實踐中的應用。

人工智能VS人類智能，機智過人還是技不如人？經(jīng)過海量數(shù)據(jù)訓練，人工智能可在邊界清晰的領域內(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習進而適應的人類智能相比，機器在面對超過固定規(guī)則設置的罕見場景時，往往不知所措，魯棒性有待提高。盡管如此，城市發(fā)展建設的方方面面都有大量的潛在的可供現(xiàn)有技術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

人工智能技術對城市發(fā)展的意義

隨著城市的不斷升級轉型，對人工智能技術需求越來越大。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，人工智能技術在城市建設當中越來越重要；從信息化—聯(lián)網(wǎng)+感知—自主智能化，越來越重視技術革新帶來的升級體驗。未來，城市管理當中人類參與管理與決策將越來越少，最終達到城市自主智能化管理的效果，從而實現(xiàn)高效、安全、節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的城市發(fā)展目標。

人工智能技術對城市發(fā)展的價值

日益完善的ICT架構將加速城市迭代發(fā)展。技術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，以云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、通信為基礎設施，人工智能技術在城市發(fā)展當中提供了分析、調(diào)配、管理、預判的功能。在技術和基礎設施不斷升級的ICT架構下，提高城市運作效率、更好的居住體驗將會是科技改變生活的顯著效果；而在這個過程中的每一個環(huán)節(jié)都將蘊藏極大的商業(yè)價值。

中國人工智能城市發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)

需要重視人工智能在城市建設的各項挑戰(zhàn)。社會對人工智能的關注度起到促進的作用，越高的曝光度會帶來越多的關注，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用都是基于一個安全、完善的數(shù)據(jù)信息庫為人工智能提供機器學習的條件；另外，人工智能目前的開發(fā)領域還是相對獨立的，必須認識到技術上還有暫時無法突破的難題。

智能化城市國外發(fā)展借鑒

從各國的頂層設計看，城市發(fā)展已到了更新?lián)Q代的必然時期。歐美和亞洲等國家智能化城市建設起步早，且已見成效，許多建設措施和頂層設計對我國智能化城市建設起到良好的借鑒作用，可以總結以下幾點：首先，對于智能化城市的建設是自上而下，由政府制定頂層設計，主導市場各方參與建設；其次，物聯(lián)網(wǎng)作為智能化城市的基礎架構部分，是構建“物—網(wǎng)—人”三者聯(lián)通的關鍵；值得關注的是，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為核心的城市管理優(yōu)化與情況分析預判提供必要海量數(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用的三個關鍵。人工智能城市是利用人工智能技術，形成以數(shù)據(jù)為驅動的城市決策機制，根據(jù)實時數(shù)據(jù)和各類型信息，調(diào)配和調(diào)控城市的公共資源，最終實現(xiàn)自動智能化，達到城市運作效率的最優(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用場景升級的核心需求。endprint