全球56.2%的人口居住在城市,而城市又面臨著種種現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)——從交通擁堵到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行再到供應(yīng)鏈覆蓋,城市的運(yùn)作效率對(duì)于整個(gè)國(guó)家乃至整個(gè)世界都有著重要意義。
而人工智能(AI)中的種種新興技術(shù)正在改變城市面貌,在提升智能度與運(yùn)營(yíng)速度的同時(shí),不斷拓展新的城市發(fā)展機(jī)遇。
無數(shù)新近研發(fā)完成的AI工具開始在城市環(huán)境中廣泛普及。事實(shí)上,稠密的人口與高度集中的設(shè)備與機(jī)器,也讓城市成為AI技術(shù)最理想的試驗(yàn)場(chǎng)。而AI又將反過來給城市的前景指明新的方向。
幾十年以來,大基建伴生的高額資本支出已經(jīng)成為國(guó)家拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)的靈丹妙藥。但高昂的投入讓項(xiàng)目不容有失,漫長(zhǎng)的執(zhí)行周期也令很多早期規(guī)劃還沒有落地就已經(jīng)顯得過時(shí)——好消息是,AI與機(jī)器學(xué)習(xí)有望快速升級(jí)城市基礎(chǔ)設(shè)施,而且成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于重新建設(shè)。
AI驅(qū)動(dòng)型智能交通——讓城市再次“動(dòng)起來”
創(chuàng)新者們正在利用機(jī)器學(xué)習(xí)輔助型創(chuàng)新計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)改造市政交通基礎(chǔ)設(shè)施,努力提供更可靠、更加可持續(xù)且公平的公共交通環(huán)境。例如,位于加利福尼亞州奧克蘭的Hayden AI公司已經(jīng)開發(fā)出第一套基于視覺感知設(shè)備的自主交通管理平臺(tái)。
這些設(shè)備被安裝在公交巴士、街道清掃車及垃圾車等市政運(yùn)營(yíng)車輛當(dāng)中。每臺(tái)車載感知設(shè)備都搭載有精準(zhǔn)定位技術(shù),能夠?qū)嚨谰€、紅綠燈、路牌、消防栓、停車計(jì)時(shí)器、樹木等物體進(jìn)行檢測(cè)與映射。接下來,這些數(shù)據(jù)會(huì)被創(chuàng)建出“數(shù)字孿生”副本,也就是擁有豐富細(xì)節(jié)的城市3D虛擬模型。
Vaibhav Ghadiok
根據(jù)Hayden AI公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼工程技術(shù)副總裁Vaibhav Ghadiok的介紹,“空間感知設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的相互協(xié)作能夠?yàn)槌鞘袠?gòu)建起實(shí)時(shí)3D地圖。這些設(shè)備還會(huì)隨時(shí)間推移而相互學(xué)習(xí),生成可供城市各機(jī)構(gòu)之間靈活共享的數(shù)據(jù)與分析洞見。這些寶貴的信息能夠及時(shí)清理停放在公交車道上的私家車以保證公交車準(zhǔn)時(shí)運(yùn)行,也可更好地規(guī)劃路邊停車行為、改善城市管理效果。”
Ghadiok運(yùn)用自己在機(jī)器人、計(jì)算機(jī)視覺與機(jī)器學(xué)習(xí)方面的專業(yè)知識(shí)構(gòu)建起這套Hayden AI平臺(tái),并堅(jiān)信高效、靈活的交通系統(tǒng)將是未來可持續(xù)城市的核心要素。
Hayden AI的首批測(cè)試之一,自然也將重心放在市區(qū)交通身上。走走停停、兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),嚴(yán)重的車道擁塞現(xiàn)象已經(jīng)成為各大城市的頭號(hào)難題。當(dāng)公交車被私家車占據(jù)后,公交車的速度將被迫降落、導(dǎo)致乘客不愿選擇公共交通出行,最終增加交通運(yùn)輸管理成本。事實(shí)上,單是及時(shí)清理停放在公交車道上的私家車,就足以給數(shù)百萬市民的生活產(chǎn)生積極影響。
這套平臺(tái)還能識(shí)別停車計(jì)時(shí)器,幫助市政改善停車區(qū)管理效果。此外,它也能向司機(jī)提供周邊可用停車位的信息,防止司機(jī)們一圈又一圈地尋找車位。這項(xiàng)技術(shù)甚至能夠進(jìn)行交通模式分析,確定一天之內(nèi)特定時(shí)段中會(huì)有多少人穿過某個(gè)十字路口。未來,這些系統(tǒng)還能更好地調(diào)度路邊空間,例如指引一輛配送貨車在15分鐘內(nèi)借用臨停區(qū)完成卸貨。
再來聊聊資產(chǎn)管理。如果一座城市想了解某棵樹什么時(shí)候需要修剪,首先需要掌握必要的維護(hù)評(píng)估數(shù)據(jù)。同樣的道理,市區(qū)共有多少個(gè)消防栓?目前能不能正常使用?
考慮到安裝成本很可能超過10萬美元、安裝周期漫長(zhǎng)、會(huì)對(duì)多個(gè)社區(qū)/居民機(jī)構(gòu)造成的影響、面臨一系列文書申請(qǐng)與多輪審批等,使用固定攝像機(jī)完成市政資產(chǎn)核算顯然缺乏可行性。Ghasdiok評(píng)論道,“移動(dòng)感知系統(tǒng)的安裝難度更低,不僅更具成本效益、也能使用更少的設(shè)備完成更多任務(wù)。”他還補(bǔ)充道,“我們使用的就是常見的商用設(shè)備,可以快速對(duì)軟件功能進(jìn)行迭代、確保將最先進(jìn)的算法部署到您周邊的街道上。”
感知系統(tǒng)提供的信息收集與戰(zhàn)略決策能力,有著幾乎無窮無盡的潛在應(yīng)用空間。而以往反對(duì)這類改進(jìn)的隱私與合規(guī)性擔(dān)憂之聲,也在全球創(chuàng)新者社區(qū)的積極努力下逐漸消解。
新的策略與社會(huì)運(yùn)作機(jī)制
AI技術(shù)雖然釋放了新的數(shù)據(jù)使用能力,但技術(shù)本身仍然需要明確的指導(dǎo)方針。只有落實(shí)正確的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn),AI方案才能在政治與社會(huì)運(yùn)作層面發(fā)揮強(qiáng)大潛能。
AI World Society(即AI世界協(xié)會(huì),AIWS)呼吁建立“更美好的AI世界。”該機(jī)構(gòu)由來自全球各地的領(lǐng)導(dǎo)者組成,目前也在積極吸引更多來自技術(shù)行業(yè)、各國(guó)政府及創(chuàng)新機(jī)構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)者,引導(dǎo)他們認(rèn)識(shí)到AI在建設(shè)美好未來方面的關(guān)鍵作用。
AIWS的代表已經(jīng)在聯(lián)合國(guó)、G7峰會(huì)、AI國(guó)際協(xié)議會(huì)議的認(rèn)可,同時(shí)吸引到越來越多贊助與意見領(lǐng)袖的支持。他們的努力,也許能給包括智慧城市在內(nèi)的各類AI應(yīng)用場(chǎng)景帶來啟示。
AI技術(shù)有望優(yōu)化水、電、交通、住房與教育等關(guān)鍵資源的分配與供給。隨著AI工具的普及,政治家與公民也必須盡快理解并學(xué)會(huì)應(yīng)用這類技術(shù)。
AIWS還提出兩項(xiàng)引起全球關(guān)注的計(jì)劃,即AIWS生態(tài)系統(tǒng)與AIWS城市。聯(lián)合創(chuàng)始人Tuan Nguyen是一位備受尊敬的數(shù)學(xué)家,他這樣解釋AIWS生態(tài)系統(tǒng)的概念:“我們熟知的很多事物都是在一組復(fù)雜系統(tǒng)的支持之下保持運(yùn)作的。AI則有望將一組系統(tǒng)變成單一系統(tǒng)。這樣的增強(qiáng)應(yīng)用前景,也許能讓每個(gè)人都成為創(chuàng)新者。”
Tuan Nguyen
數(shù)據(jù)科學(xué)家、技術(shù)專家及其他領(lǐng)導(dǎo)者也在努力推動(dòng)數(shù)字時(shí)代下的社會(huì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。在2020年的里加會(huì)議上,AIWS的領(lǐng)導(dǎo)者們發(fā)布了一份新的政策簡(jiǎn)報(bào),題為《AI時(shí)代的社會(huì)契約:AI世界的安全性、保障性與可持續(xù)性》。
AIWS還逐步滲透到巴黎、羅馬、里加、維也納、慕尼黑以及美國(guó)的產(chǎn)業(yè)當(dāng)中。AIWS的使命是將AI工具交付到每個(gè)人手中,讓他們的生活更美好、更輕松。他們還強(qiáng)調(diào)為城市和農(nóng)村地區(qū)提供同樣的技術(shù)支持,借此緩解不平等問題并讓人們更多與集中化工具/信息聯(lián)系起來。
未來之城
應(yīng)急服務(wù)、社區(qū)改善、基礎(chǔ)設(shè)施以及運(yùn)送重要貨物的道路都將在AI技術(shù)的加持下得到增強(qiáng),而某些看似簡(jiǎn)單的靈感沒準(zhǔn)走得更遠(yuǎn)。領(lǐng)導(dǎo)者們正致力于以安全、全面且完善的方式發(fā)掘AI技術(shù)的潛能,他們的共同目標(biāo)非常簡(jiǎn)單:讓世界各地、不同社區(qū)中的人們獲得更高的生活質(zhì)量。
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這項(xiàng)研究提出了"高效探測(cè)"方法,解決了掩碼圖像建模AI難以有效評(píng)估的問題。通過創(chuàng)新的多查詢交叉注意力機(jī)制,該方法在減少90%參數(shù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)10倍速度提升,在七個(gè)基準(zhǔn)測(cè)試中均超越傳統(tǒng)方法。研究還發(fā)現(xiàn)注意力質(zhì)量與分類性能的強(qiáng)相關(guān)性,生成可解釋的注意力圖譜,展現(xiàn)出優(yōu)異的跨域適應(yīng)性。團(tuán)隊(duì)承諾開源全部代碼,推動(dòng)技術(shù)普及應(yīng)用。
伊利諾伊大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了CLAIMSPECT系統(tǒng),通過層次化分解復(fù)雜爭(zhēng)議、智能檢索相關(guān)文獻(xiàn)、多角度收集觀點(diǎn)的方法,將傳統(tǒng)的"真假"判斷轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑S度分析。該系統(tǒng)能夠自動(dòng)構(gòu)建爭(zhēng)議話題的分析框架,識(shí)別不同觀點(diǎn)及其支撐證據(jù),為科學(xué)和政治爭(zhēng)議提供更全面客觀的分析,已在生物醫(yī)學(xué)和國(guó)際關(guān)系領(lǐng)域驗(yàn)證有效性。
清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)首次提出情感認(rèn)知融合網(wǎng)絡(luò)(ECFN),讓AI能像人類一樣理解和表達(dá)情感。該系統(tǒng)通過多層次情感處理架構(gòu),在情感識(shí)別準(zhǔn)確率上比現(xiàn)有最佳系統(tǒng)提升32%,情感表達(dá)自然度提升45%。研究突破了傳統(tǒng)AI情感理解的局限,實(shí)現(xiàn)了跨模態(tài)情感融合、動(dòng)態(tài)情感追蹤和個(gè)性化情感建模,為醫(yī)療、教育、客服等領(lǐng)域帶來革命性應(yīng)用前景。
哈佛大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新的多智能體強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法,讓AI在戰(zhàn)略游戲中學(xué)會(huì)復(fù)雜推理。研究發(fā)現(xiàn)AI通過游戲競(jìng)爭(zhēng)能發(fā)展出類人思維能力,在邏輯推理、創(chuàng)造性解決問題等方面表現(xiàn)顯著提升。這項(xiàng)突破性成果為未來AI在醫(yī)療、教育、城市管理等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定基礎(chǔ),展現(xiàn)了通過模擬人類學(xué)習(xí)過程培養(yǎng)真正智能AI的新路徑。