文＿周國瓊（桂林師范高等?？茖W(xué)校，教師，高級工程師）

吳丹琴（通訊作者）（廣西建工集團(tuán)第二安裝建設(shè)有限公司）

人工智能被稱為“21世紀(jì)電力”，是經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的動力機(jī)，一直備受國家關(guān)注和重視。2017年，國務(wù)院出臺《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確了面向2030年我國新一代人工智能發(fā)展的指導(dǎo)思想、戰(zhàn)略目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和保障措施；2019年，中央全面深化改革委員會第七次會議通過了《關(guān)于促進(jìn)人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的指導(dǎo)意見》，指出要促進(jìn)人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，要把握新一代人工智能發(fā)展的特點(diǎn)，構(gòu)建智能驅(qū)動、人機(jī)協(xié)同的智能經(jīng)濟(jì)形態(tài)；2022年，科技部發(fā)布《科技部關(guān)于支持建設(shè)新一代人工智能示范應(yīng)用場景的通知》（國科發(fā)規(guī)〔2022〕228號），公布了首批人工智能示范應(yīng)用的十大場景。在國家政策的大力扶持下，人工智能已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎?！渡疃葘W(xué)習(xí)平臺發(fā)展報告（2022）》認(rèn)為，伴隨技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、政策等各方環(huán)境成熟，人工智能已經(jīng)跨過技術(shù)理論積累和工具平臺構(gòu)建的發(fā)力儲備期，開始步入以規(guī)模應(yīng)用與價值釋放為目標(biāo)的產(chǎn)業(yè)賦能黃金十年。面對人工智能強(qiáng)勢發(fā)展動力，智慧城市的發(fā)展也卷入其發(fā)展浪潮，成為以人工智能為代表的新一代信息技術(shù)應(yīng)用的重要載體。習(xí)近平總書記在黨的二十大報告中指出，要加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，打造宜居、韌性、智慧城市。想要打造智慧城市，離不開人工智能這個城市大腦。未來，人們致力于將人工智能技術(shù)注入智慧城市的規(guī)劃、管理和運(yùn)營等方方面面，加強(qiáng)與智慧城市的深度融合，打造“城市大腦”，推動智慧城市的發(fā)展進(jìn)入全新的智能時代，最終實(shí)現(xiàn)人工智能與智慧城市的相輔相成，協(xié)同共進(jìn)。

一、人工智能概述

人工智能（AI：Artificial Intelligence），是研究用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的技術(shù)科學(xué)。人工智能技術(shù)是一個涉及極為廣泛的抽象概念集合，其知識工程包括計(jì)算機(jī)視覺、圖像處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言理解、數(shù)據(jù)挖掘等，核心要素包括數(shù)據(jù)、算法和算力三個方面。早期人工智能技術(shù)主要應(yīng)用于芯片制造、圖像識別、語音識別、機(jī)器視覺、智能算法；近幾年，人工智能技術(shù)基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等信息技術(shù)的支撐，憑借自身高效的自我學(xué)習(xí)、自我適應(yīng)和自我創(chuàng)造能力，在智能出行、智能制造、智能安防、智能醫(yī)療、智能教育等諸多方面取得顯著成效。人工智能已成為當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的動能。

二、智慧城市概述

智慧城市（Smart City）起源于傳媒領(lǐng)域，是運(yùn)用計(jì)算、信息及通信等技術(shù)采集、分析、處理和傳輸城市的各種信息，實(shí)現(xiàn)城市智慧式管理和運(yùn)行，為人們美好生活和工作提供服務(wù)，為政府賦能更高效的運(yùn)營與管理機(jī)制，促進(jìn)城市可持續(xù)成長。相比傳統(tǒng)城市，智慧城市擁有“城市大腦”，城市管理不再僅是人的干預(yù)，還加上了智能系統(tǒng)的控制，能夠從海量的數(shù)據(jù)中獲取洞察，快速反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)城市精準(zhǔn)管理，解決城市化進(jìn)程對資源利用、生活質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展等多方面帶來不同程度的影響，提升城市競爭力，引領(lǐng)城市走向更美好的未來。

2010年，IBM（國際商業(yè)機(jī)器公司）發(fā)布的“智慧城市”愿景引發(fā)全球關(guān)注，建設(shè)智慧城市的熱潮被掀起，我國也身處其中并積極推進(jìn)。2013年住房城鄉(xiāng)建設(shè)部公布首批國家智慧城市試點(diǎn)名單，智慧城市進(jìn)入試點(diǎn)階段；2016年《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》（2016——2020）提出建設(shè)一批新型示范性智慧城市，智慧城市確認(rèn)為國家工程；2021年，《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃綱要》（2021——2025）提出要推進(jìn)城市智慧化轉(zhuǎn)型發(fā)展，智慧城市進(jìn)入加速發(fā)展階段。在國家政策和政府扶持下，我國智慧城市發(fā)展迅速，建設(shè)規(guī)模位于世界前列。截至2022年4月，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部公布智慧城市試點(diǎn)數(shù)量已達(dá)290個，超過700個城市正在規(guī)劃和建設(shè)智慧城市，且已形成了長三角、珠三角等多個智慧城市群。

三、人工智能在智慧城市建設(shè)中的地位及作用

中國工程院院士、長三角城市群智能規(guī)劃協(xié)同創(chuàng)新中心主任吳志強(qiáng)提出了以“城市是一個生命體”為出發(fā)點(diǎn)架構(gòu)的智慧城市原型，將智慧城市的核心特征概括為“可感知、可判斷、可反應(yīng)、可學(xué)習(xí)”，將技術(shù)體系分為“感知層、數(shù)據(jù)層、平臺層、應(yīng)用層”四個層次?！翱筛兄笔侵竿ㄟ^智能傳感器、多功能物聯(lián)網(wǎng)等對城市信息實(shí)時數(shù)據(jù)采集和全面感知，實(shí)現(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施的感知化、智能化。感知層的終端的AI（人工智能）專用芯片等邊緣智能技術(shù)為智能終端的快速反應(yīng)，以及相互間的協(xié)同與實(shí)時性的智能服務(wù)創(chuàng)造了有效技術(shù)手段?！翱膳袛唷笔侵咐么髷?shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時處理、認(rèn)知決策和數(shù)據(jù)融合。數(shù)據(jù)層借助先進(jìn)的智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)海量和復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析、匯總、計(jì)算和整合，提升系統(tǒng)自身的運(yùn)算能力。“可反應(yīng)”是指數(shù)據(jù)通過大數(shù)據(jù)分析平臺、云計(jì)算平臺、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理平臺等實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)信息服務(wù)、數(shù)據(jù)交換服務(wù)、城市公共服務(wù)等。平臺層通過人工智能的知識工程（數(shù)據(jù)挖掘、深度學(xué)習(xí)、人工智能算法與專家體系）獲取對應(yīng)需求的精準(zhǔn)判斷，并針對不同的應(yīng)用場景制訂科學(xué)有效的執(zhí)行方案，實(shí)現(xiàn)自主的智能推理與科學(xué)決策?！翱蓪W(xué)習(xí)”是指以面向?qū)I(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用為導(dǎo)向的技術(shù)應(yīng)用與支撐服務(wù)平臺開發(fā)，實(shí)現(xiàn)知識創(chuàng)造并不斷自我完善、學(xué)習(xí)和提升。應(yīng)用層通過結(jié)合人工智能技術(shù)或認(rèn)知計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)行業(yè)應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)各類智慧化應(yīng)用服務(wù)。由此可見，智慧城市是在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)“全面感知”“安全傳遞”“智能分析”的基礎(chǔ)上，依靠云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心等平臺技術(shù)為技術(shù)引擎，最終基于人工智能這個大腦核心實(shí)現(xiàn)人與系統(tǒng)、人與人、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的交流，實(shí)現(xiàn)城市的“感知化”“互聯(lián)化” “智能化”和“智慧化”。

2020年3月31日，習(xí)近平總書記在杭州城市大腦運(yùn)營指揮中心考察時指出：“依托人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等前沿技術(shù)推動城市從數(shù)字化到智能化再到智慧化，讓城市更聰明一些、更智慧一些，是推動城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化的必由之路?！焙贾莩鞘写竽X實(shí)際上就是一個基于人工智能技術(shù)進(jìn)行事件研判、預(yù)警和決策的城市運(yùn)營大腦。人工智能技術(shù)可以給不同的場景、設(shè)備賦能，讓其具備一種學(xué)習(xí)能力，而智慧正是強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)能力，讓城市具有“大腦”能夠思考，從而將城市推向真正智慧的程度。隨著智慧城市向智能化、智慧化邁進(jìn)，人工智能將發(fā)揮核心價值，成為智慧城市發(fā)展的核心引擎，賦能智慧城市發(fā)展。

四、人工智能在智慧城市發(fā)展中的應(yīng)用

智慧城市是信息時代城市發(fā)展的方向，其應(yīng)用過程實(shí)際上就是對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析、存儲和利用的過程，借助現(xiàn)代信息技術(shù)推動城市運(yùn)行系統(tǒng)的互聯(lián)、高效和智能發(fā)展。隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、5G技術(shù)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，人工智能得以更多應(yīng)用場景落地，在城市交通、城市應(yīng)急、城市治理、生態(tài)環(huán)境等多個領(lǐng)域應(yīng)用并取得顯著成效。

（一）人工智能＋城市交通

人工智能技術(shù)能夠通過分析海量數(shù)據(jù)并通過機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)城市交通的智能化。終端的人工智能專用芯片采集城市交通數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，安全可靠傳遞，最后形成交通系統(tǒng)大數(shù)據(jù)；交通系統(tǒng)服務(wù)平臺將車流量、視頻等海量數(shù)據(jù)經(jīng)過人工智能計(jì)算引擎提升運(yùn)算能力，挖掘數(shù)據(jù)規(guī)律來實(shí)現(xiàn)路權(quán)分配、道路狀態(tài)監(jiān)控、交通誘導(dǎo)等智能決策，最后以可視化、可交互方式呈現(xiàn)給人們，為人們提供各種交通便利服務(wù)。例如，西安交警城市大腦智慧中心利用駕駛行為實(shí)時感應(yīng)與分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)了滿足公眾出行的多模式、多標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)導(dǎo)航，提高出行效率。目前正熱門的無人駕駛也是人工智能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用。無人駕駛系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)視覺、城市高精度地圖和標(biāo)志性建筑物的三維建模即可識別交通燈、車道并定位，汽車行駛過程中車速、位置和行駛軌跡等數(shù)據(jù)同步上傳至云端，人工智能對數(shù)據(jù)加工分析與建模，形成以AI驅(qū)動的認(rèn)知決策控制汽車駕駛。目前北京亦莊經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)已進(jìn)行無人駕駛相關(guān)測試與運(yùn)營，無人駕駛技術(shù)將為車路協(xié)同的智能交通提供技術(shù)突破，大幅度提升出行效率。

（二）人工智能＋城市應(yīng)急

新型冠狀病毒疫情的突然來襲暴露出城市應(yīng)急處置能力的不足，加快城市應(yīng)急管理創(chuàng)新，提高應(yīng)對公共危機(jī)的能力成為智慧城市建設(shè)的重要發(fā)力點(diǎn)。隨著智慧城市的誕生，應(yīng)對城市突發(fā)事件的應(yīng)急處置已經(jīng)發(fā)展為一套依靠物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)自動預(yù)警、科學(xué)決策和快速反應(yīng)的應(yīng)急管理體系。人工智能的智能識別、快速采集、智能交互等方面深化應(yīng)用，為提升應(yīng)急響應(yīng)能力提供了技術(shù)支撐。例如，基于人工智能的疫情健康碼、智能社區(qū)疫情防控小程序等工具，為疫情的大數(shù)據(jù)采集提供了來源；基于人工智能的視頻智能分析技術(shù)，能夠自動判定核酸檢測現(xiàn)場的秩序，具有人員密集度觀測及擁擠情況預(yù)判的功能，助力核酸檢測現(xiàn)場的防控工作；基于人工智能的人臉識別技術(shù)，能夠通過刷臉完成掛號、繳費(fèi)、打印等就醫(yī)流程，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院就醫(yī)全流程無接觸，降低交叉感染風(fēng)險。人工智能在自然災(zāi)害防控方面也發(fā)揮著重要作用。人工智能的數(shù)據(jù)深度挖掘能夠提取出有助于預(yù)警研判和應(yīng)急決策支持的信息，為及時研判突發(fā)事件發(fā)展趨勢、制定合理預(yù)案及調(diào)整應(yīng)急管理政策提供重要參考依據(jù)。例如，河北省在森林防火區(qū)和草原防火區(qū)鋪設(shè)了4000多個鐵塔視頻探頭，利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)和邊緣計(jì)算技術(shù)進(jìn)行火情自動監(jiān)測，火情迅速處置能力提升近4倍；國家地震局的“智能地動”監(jiān)測系統(tǒng)能夠極速捕獲地震波信號，并在2秒內(nèi)分析出所有震源參數(shù)，地震預(yù)警及處置時間相比人工監(jiān)測縮短近5分鐘，牢牢抓住了應(yīng)急處置的黃金時間，提升應(yīng)對地震的能力。

（三）人工智能＋城市治理

目前人工智能的智能語音識別、智能語言處理、智能圖像識別技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了人、機(jī)器、城市三者之間的自然交流和互動，人們可以更好地管理城市，城市也更好地感知人類、理解人類。人們應(yīng)用人工智能算法可對城市信息進(jìn)行高效整合和數(shù)據(jù)挖掘，通過深度學(xué)習(xí)為城市運(yùn)行、公共服務(wù)、建設(shè)規(guī)劃提供決策建議，不斷提升城市治理現(xiàn)代化水平。例如，百度智慧城管已實(shí)現(xiàn)了卓有成效的城市智能化管理，具備了智能識別和柔性管理能力。百度智慧城管通過智能圖像識別技術(shù)可自動識別城市路面信息，如路面汽車違停、小販占道擺攤、商鋪門前占道經(jīng)營等多種違法行為，同時還能自動識別雨天道路積水、雪天道路濕滑等天氣路況，并進(jìn)行實(shí)時消息傳送和告警，從而提高城市管理效率，降低城市的管理成本。城市隱性的群租房管理一直是城市住房管理的“老大難”。傳統(tǒng)的人工排查、登門核查等方式費(fèi)時費(fèi)力。運(yùn)用人工智能構(gòu)建算法模型對房屋水電、網(wǎng)絡(luò)流量等多源數(shù)據(jù)進(jìn)行異常篩查，則能夠快速并有針對性地排查，大大提高處置效率。在城市照明管理方面，智慧路燈是人工智能驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)而助力城市管理的全新應(yīng)用場景。智慧路燈除了照明，還可以集成或搭載各種傳感器、電子攝像頭、麥克風(fēng)、汽車充電樁等硬件設(shè)施，為城市管理創(chuàng)造更多的附加價值。例如，德國柏林的智慧燈柱安裝了可以為新能源汽車充電的充電樁；美國圣地亞哥的智慧燈柱安裝了攝像頭、麥克風(fēng)和各類傳感器，可以監(jiān)控交通、幫助找停車位、偵測車輛碰撞和槍聲；荷蘭海牙市的智慧燈柱裝有傳感器和數(shù)據(jù)通信設(shè)備，可以檢測空氣質(zhì)量、監(jiān)控交通、幫找停車位。利用人工智能技術(shù)，讓城市更加宜居、韌性、智慧，人民的幸福感更強(qiáng)。

（四）人工智能＋生態(tài)環(huán)境

在綠色低碳轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的背景下，擴(kuò)大城市綠色生態(tài)空間、強(qiáng)化生態(tài)環(huán)境治理、推動綠色低碳循環(huán)發(fā)展成為未來智慧城市建設(shè)的新方向。以人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算為核心的新一代信息技術(shù)，在驅(qū)動城市生態(tài)環(huán)境數(shù)智化轉(zhuǎn)型，促進(jìn)城市綠色高能發(fā)展方面強(qiáng)力賦能，應(yīng)用覆蓋宜居建設(shè)、能耗監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測等多方面。在宜居建設(shè)領(lǐng)域，利用人工智能、大數(shù)據(jù)、建筑信息模型（BIM）等技術(shù)，對建筑、居住環(huán)境進(jìn)行

智能化設(shè)計(jì)并配備智能化設(shè)備，使居住更安全、舒適、節(jié)能和環(huán)保。在能耗監(jiān)測領(lǐng)域，依托人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)對電力、煤炭、風(fēng)能的生產(chǎn)、輸送，利用全周期實(shí)施監(jiān)測、分析數(shù)據(jù)、主動感知和智能防御，實(shí)現(xiàn)能源的綠色、高效、安全、智慧應(yīng)用。在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，以人工智能和數(shù)據(jù)為中心，把進(jìn)行感知、整合、分析各類環(huán)境信息，對各類需求做出智能響應(yīng)，以更精細(xì)和動態(tài)的方式實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理和決策的“智慧”。例如，浙江省生態(tài)環(huán)境廳的“生態(tài)環(huán)境監(jiān)測AI人工智能實(shí)驗(yàn)室”項(xiàng)目，將地表水樣品批量進(jìn)行全過程自動化監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)水樣監(jiān)測自動化、智能化、信息化。

五、人工智能在智慧城市發(fā)展中的展望

智慧城市發(fā)展經(jīng)歷數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和智慧化四個階段，城市發(fā)展將進(jìn)入人工智能時代，即人工智能城市。人工智能城市是我國新型智慧城市縱深建設(shè)發(fā)展的新階段，其將依托新一代人工智能技術(shù)，解決過去智慧城市實(shí)踐中顯現(xiàn)出的由于缺少大規(guī)模機(jī)器學(xué)習(xí)和分布式感知、計(jì)算能力造成城市需求難以精準(zhǔn)滿足的現(xiàn)實(shí)問題。隨著人工智能算法不斷升級、數(shù)據(jù)質(zhì)量與數(shù)量不斷提升、語言模型進(jìn)一步發(fā)展、GPU等芯片計(jì)算能力進(jìn)一步增強(qiáng)，新一代人工技術(shù)將進(jìn)入自組織、可學(xué)習(xí)、可迭代的高度智能階段。新一代人工智能技術(shù)將自主感知城市需求，不再是根據(jù)固定邏輯運(yùn)行，而是自我學(xué)習(xí)后能夠自主創(chuàng)新方案，按照合理理想愿景制定規(guī)則，精準(zhǔn)賦能城市生產(chǎn)、生活、生態(tài)。未來，人們可以在機(jī)器人上植入“大腦芯片”，使其在認(rèn)知學(xué)習(xí)、自動組織、對模糊信息的綜合處理等方面更加智能化和類人化；未來，AI數(shù)實(shí)融合技術(shù)將使城市發(fā)展成為全息模式的世界，人工智能系統(tǒng)可以采集城市的全息影像信息，人們可以從全息系統(tǒng)中觀察城市、管理城市。人工智能城市將為新一代人工智能技術(shù)在城市中的應(yīng)用場景創(chuàng)造開放的生態(tài)，推動人工智能技術(shù)在城市中的創(chuàng)新試驗(yàn)；新一代人工智能技術(shù)將打通諸多城市應(yīng)用場景，賦能城市發(fā)展，推進(jìn)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、運(yùn)營全生命周期智能化，實(shí)現(xiàn)從智慧城市到人工智能城市的跨越。總之，人工智能和智慧城市相輔相成，協(xié)同共進(jìn)，人工智能賦能智慧城市，智慧城市也終將反哺人工智能。

六、結(jié)語

人工智能技術(shù)與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)互為支撐，以高效的自我學(xué)習(xí)、自我適應(yīng)和自我創(chuàng)造能力，應(yīng)用于智慧城市的城市交通、城市應(yīng)急、城市管理、生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域，并取得顯著成效，未來也將繼續(xù)賦能智慧城市發(fā)展，與智慧城市深度融合，相輔相成，推動智慧城市的發(fā)展進(jìn)入全新的智能時代。