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2023-11-15Aix XinLe

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【本期正文】智慧城市建设正在朝着人工智能城市的方向升级如需了解更多的AI CITY人工智能行业解决方案可点击链接：解决方案一年一度秋风劲南国初冬春犹在！2020年11月第22届高交会在深圳隆重举行，全国各地智慧城市行业人士积聚鹏程，分享最新的智慧城市建设成果，展示人工智能在智慧城市建设领域的深度应用，本文试图穿透不同的主体展示人工智能城市建设未来发展的大趋势。

以大数据、人工智能、物联网、区块链和5G为特征、以城市大脑建设为根本的云计算数字经济基础设施建设正在改变着智慧城市建设的大格局，使之向着以全社会的数据互联互通、数字化的全面协同和跨机构的流程再造为核心的大变革，城市治理精细化、企业服务数字化、公共服务便捷化是大趋势。

当前，业界宣称已经进入城市大脑3.0时代，其主要标志是：在城市基础库、主题库、专题库、应用库、法律法规库、审批事项库、公共服务库、办事指南库、个人信用库等数据库层的支撑下实现城市治理与服务的全局化、精细化、快速化和便利化，智能化技术应用全面融入城市不同的场景之中，在强大的算力支撑下通过数据中台、业务中台和AI中台来实现对城市不同垂直行业的全链数据的深度跨行业融合，从而使得全行业数据融合化、透明化、开放化成为可能，人工智能城市应运而生。

在人工智能城市运营中心的支撑下，一屏观天下、一网管全程、一智兴百业的态势已经形成，智能化全面融入到家庭、办公、汽车、社区、商业区、公共设施，推动了智慧家庭、智慧办公、智慧社区、车联网、智慧公寓、智慧酒店、智慧商旅、智慧安防、智慧交通等体系化建设，实现人与空间高度融合的全场景智能化。

因此，数据正在超越知识、管理、技术、资本、劳动力和土地而成为数字经济最核心的资产，大数据是新生产要素、区块链打造新生产管理、云计算提供新的生产工具、人工智能成为新的生产力因此，数据智能（数智）具有可解释、可量化、可迭代的根本特征，其直接好处是构建完整的城市智能体、实现数据主动计算和可量化的创新与协同、新接入的数据可与之前的数据体系进行迭代和业务创新。

人工智能城市综合体（智能体）就是这么来的通过广泛的链接、深度人工智能、高效协同，数据智能被贯穿应用于政务、应急、公安、城管、财政和产业的方方面面，赋能城市具有优政、感知、洞察、预警、决策、新产业等不同的能力。

1、新基建业内一种观点认为，新基建是“十四五”期间智慧城市发展的基石，其核心思想是顺应城市演进的网络化、数字化、智能化的方向，以人为中心，利用新基建对于城市云计算基础设施的升级作用，推动全域感知、智能中枢、云网融合在城市全要素融合运营智能、精准泛在服务和开放内生创新中的应用。

下述变化值得关注：全要素运营：加速数据要素与其它生产要素的全面协同；融合治理：助力三网五跨现代化治理体系建设；创新赋能：泛在AI 助力城市数字产业结构优化；网云随动：全面保障IPv6+创新体系建设，加速媒体深度融合发展；

云边协同：驱动从数字化向智能化演进、建设数字孪生城市；云随网生：城市服务能力精准前置和下沉，服务泛在化，培育新业态发展在云网端一体化时代，有望实现人工智能城市的规划和建设一体化平台，全程应用于物理世界的建设、改造和升级之中。

由此带来了：数字化设计、生产、交易、运维和监管，彻底改变了生产管理、生产流程和生产力，实现了全要素资源的数字化全域智能数据采集、泛在信息网络、智能信息中枢和开放的应用系统最终推动人工智能智慧城市向着全透明城市的方向升级，透明城市时代已经渐渐走来。

2、新场景在人工智能城市的应用支撑层，预先要构建N个不同模块化的场景化人工智能应用，其组合应用被应用于支撑智慧城市的千行百业，促进其向着人工智能城市转变，场景智能融合运用是人工智能城市运营的关键以5G新基建的应用为例，云XR、实时控制、联网无人机、机器视觉、网联汽车、智能巡检等不同的场景融合运用起来，正在改变着工业、媒体、车联网、电力、教育、轨交、医疗、文旅和港口等场景的管理和运营模式。

场景、算力、算法、数据和终端正在改变城市治理的方式，业内认为，人工智能正在成为一种新的通用目的技术（GPT），成为经济社会发展的新动能其中，多场景协同成为人工智能应用突破极限的关键所在通过把行业解决方案所凝练的智慧经由AI技术实现来创造社会和商业价值，以其结果反馈和补充前期数据，进一步深化对场景的认识，最终使得AI人工智能城市得以大规模获得推广应用。

而行业智慧则来源于三个方面：行业专家、行业知识以及行业应用，与AI专家合作，构建AI模型，建设AI系统，是实现人工智能的不同行业场景应用的关键步骤人在这个阶段具有不可替代的作用3、新架构人工智能城市建设的新架构体现在数字孪生城市上面。

单一的大数据可视化是伪数据孪生，不是数字孪生的全部数字孪生的核心要义是把物理世界完全映射到数字世界，从而实现数据高度融合运用，在数据域实现对业务逻辑的再造和优化，反哺到物理世界促进其提质增效需要注意的是：除了物理世界、数字孪生世界之外，还有一个网络世界、网络空间，网络安全问题随着数字化的深入发展正在成为人工智能应用的一大方向，如国家级反网络攻击靶标的建设。

通过人工智能数字孪生城市建设，能对城市建设进行体系化的指导，并根据需要打造数字孪生智能体以配合城市建设的实施，最终，通过数字孪生世界里面的分级成熟度模型，对城市建设成果进行评价在数字孪生世界里面，城市大脑需要具备如下能力：异构数据支持，开发生态融合，多模态人工智能数据处理和分析的能力。

举例来说，多模态要求在AI应用开发工具当中配备文字套件、OCR套件、NLP套件、知识图谱套件、RPA套件等，未来人工智能城市将通过情感序列模型和预测，比如，通过人工智能识别：高兴、愤怒、惊奇、悲哀，识别语音和行为等等，通过互动终端传递到人，让人们感受到一座由人工智能应用带来的有人间温情的城市，而不仅仅是冷冰冰的机器。

知识计算是在数字孪生域实现行业知识与AI结合的必由之路，利用AI技术在深度学习、迁移学习、联邦学习、强化学习、知识图谱等方面的优势，对包括机理模型、专家经验、技术文献和科技报告之类的行业知识进行计算，从而实现知识图谱和知识库的自动化生成与更新，赋能机器更加具备人一样的智慧，进一步赋能机器超越人类从事繁复的工作。

构建人工智能城市的普惠AI架构的关键是新增AI使能层，使之赋能服务、模型、算法、图谱以及算法管理和调度当前的难点在于异构计算的挑战为了实现知识计算，在数据中心必须大规模配置领域专用加速器（DSA）芯片，以实现上层应用的无缝迁移、提升异构资源利用率、提供高扩展可伸缩的大规模算力，构建开放式、高扩展、超大规模的弹性异构算力是大趋势。

异构计算根本上要解决的是异构数据的处理问题，如体征、身份、行为、状态、位置、动作、材料、轨迹等等4、新技术人工城市需要的技术支撑包括两个方面，一是应用支撑，如容器、微服务、消息、缓存、即时通信、物联网关；二是数据支撑，包括分布式数据库、大数据、大规模并行计算、文档数据库、图数据库等。

为了防止数据被篡改、网络被攻击时出现数据灾难，区块链与人工智能城市相结合将首先催生区块链政务服务专网的建设，它以联盟链架构为基础、以支撑城市和数字经济为核心，推动数据在跨云服务、跨门户、跨底层框架、跨公网、跨地域和跨机构的开放利用。

不同的数字平台交叉融合是实现数据开放利用的必然趋势，如电子商务平台、支付平台、物流平台、工业互联网平台、公共出行平台、文化娱乐平台和生活服务平台等换言之，区块链技术应用打通了原先孤立存在于社交、旅游、乘车、办事、就医、教育和经商中的个人数据，实现了城市市民数据的全域融合和透明化，人工智能技术与生物识别模型的融合应用促进了数字人的勾画，区块链信息多维度模型促进了区块链身份证BCID的诞生。

数字公民构建、数字城市管理、数字社会规划、未来科技融合正在深刻地改变着城市治理的未来为此，云服务必将发生深刻的变革，要求云基础设施必须具备应用使能、数据使能、AI使能，并实现计算、存储、网络和安全的一体化。

以云端安全体系建设为例，数据安全包括：资产安全、数据保护、威胁监测、关联分析和态势感知；网络安全包括：管理安全、接入安全；用户安全包括：端到端安全管控、零信任架构、软件定义安全等，由此推动核心芯片、基础软件、产品和解决方案的全面技术创新。

其中，人工智能城市操作系统需要具备：原生的AI算法、AI能力和管理工具，多媒体感知、算法框架兼容以及算力兼容的能力，数据标注、数据模型和基础模型库，以及应用模板、应用组件、创建应用和发布应用，等等的能力，才能使得人工智能被一键用于城市治理、民生服务、生态宜居以及产业经济等城市建设和运营当中。

底层芯片是人工智能应用的关键技术，其中，可内嵌深度学习、语义分析、模式识别、图像识别、人脸识别、语音识别、语音合成、解析、管理、模型、时序、规则引擎、数据库、多维分析等能力，从而在远程监控终端、智能制造终端、智能头盔、AGV终端、安防机器人等场景应用之中赋能更多的人工智能。

当前，人工智能热点前沿的研究方向是：人机共融与智能控制、大数据智能与先进计算、智能感知与机器学习、类脑智能计算芯片与系统、跨域无人系统与群体智能其中，类脑计算领域涉及到全交换类脑连接架构、存算一体、算法模型等关键技术。

国际上把人工智能与机器学习、高性能计算、半导体与先进计算硬件列为十大关键技术之首5、新应用人工智能城市包括四大应用：数字政府、城市治理、城市服务和产业互联，面对海量的数据需要构建应用支撑、数据处理和AI引擎这三大能力，其中，关键在于人工智能的算法仓库、算力资源和数据仓库。

当前，人工智能应用已经很多了在文字领域，机器阅读、审核、纠错、写作、搜索和推荐正在深刻改变着人类的阅读和写作智能文字机器人、智能语义能力、知识图谱和RPA流程自动化四大技术的融合运用使得智能文本处理技术成为了新时代的“活字印刷术”，正在深刻地改变着法律文书阅卷、金融机构公告审核等应用领域。

人工智能城市综合体的另一层含义就是城市通过人工智能技术的综合运用使得其具备自学习、自进化、可代替人类从事繁重、重复、易劳累的脑力劳动值得注意的是三维视觉感知系统的人工智能应用，覆盖了三维人脸识别、人脸表情分析、表情驱动的捕捉与驱动、行为分析和理解、手势识别、三维场景理解和结构化等等，比如，重构智慧安防、智慧城管以及城市服务的方方面面，从而使得人工智能技术高度融入到物理世界当中对人的身份、行为和轨迹的一体化、精细化、数字化管理之中，其应用前景广阔。

结束语

智慧城市建设的初衷是促进经济发展以实现兴业，包括规划、服务、监管、管财、管效的能力提升，以及改善民生保障，包括健康、文化、便利、管制、管环境等方面的提升，为此，第一阶段需要建设以城市大脑为核心、分布式城市云为支撑的新型IT基础设施，采集多源异构数据并汇聚云上，经由人工智能技术的场景化应用，以提升政府的效能。

人工智能城市建设是智慧城市建设的升级版，是第二阶段构建以数据为核心的城市治理新体系的关键人工智能、大数据、云计算和数字孪生带来的最根本的变化是：实现跨场景联动、以数据驱动治理、底层业务体系再造未来在人工智能城市，数据指导政府行为，支撑政务服务决策和判断，重构政务管理和服务模型，促进政府决策由经验驱动转向数据驱动，促进决策更加科学化、实时化、智慧化。

对于智慧城市领域的系统集成商、工程商和运营商来说，构建研发、投资、规划、设计、建造、运营全产业链的生态系统，覆盖从需求引导、方案开发、集成、实施、监理、安全运行维护、持续运营与产业孵化的全过程，聚合技术提供商、服务提供商、解决方案提供商、集成商、软件供应商、开发商、咨询机构、行业用户、硬件供应商、分销商、政府、学术研究等一起构建生态，是取得人工智能场景化项目胜利的关键。

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