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李琦:智慧城市2.0与智联未来
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    6月15日下午,空间大数据+智慧城市峰会在北京国家会议中心举办。北京大学智慧城市研究中心主任李琦教授应邀出席了会议,并发表了演讲。以下为演讲实录,未经本人确认。
  尊敬的主持人,尊敬的各位来宾,今天我给大家分享的题目是智慧城市2.0与智联未来。
  智慧城市是援引数字地球,是在1989年美国前副总统说的,从那个时候就启动了全球数字化的进程,到今天我们看到数字化的进程走的越来越稳劲,已经是全球发展的必然,但是这个数字化的进程它是从哪来的,现在走到哪了,是要到哪去,这个是我们始终要搞清楚的,这样我们才能知道我们是要做什么,是为什么,是要干什么,才搞清楚。但是这一切的动力最后他的原动力就是创新,创新是基础研究,有创新驱动我们才有走向未来的勇气。
  我们今天面对的这个世界是一个充满了各种危机的世界,各位危机全面爆发,实际上说明了一个道理,工业文明已经走到了尽头,所以我们希望探索未来,究竟什么是中国科学发展的未来,人类的未来在哪?所以数字地球实际上是要解决的就是探索创建的新模式。因为今天已经走不下去了,他已经走到尽头。
  所有这些危机的根源,从这张图上我们可以看到,实际上我们人生活的地球,这个地球实际上是一个超级生态系统,而生态系统的状态也就是我们今天的生命是由什么构成的呢?它实际上是三体作为的,就是今天的生存环境是太阳、地球和月亮这三体相互作用的产物,我们今天最基本的是希望我们能够自由。所以不管是发展中国家还是发达国家人都是一样的。我们的根本问题,我们需要的是一个宜居的环境,是可以覆盖我们全生命周期的环境。无论我们的危机多么复杂,无论这个地球多么复杂,追溯本源实际上就是控制我们今天所有生命过程的四个要素。碳、水、钠、热,是控制我们基本的东西,就像前面马总说的城市计算未来是可看见的,我们地球是可以量化的。
  从这张图反映的是什么?反映的全球生态环境。实际上可以用碳去进行跟踪量化分析的,也就是说我们今天的社会经济活动都可以抽象成产品和焦化这样一对空气关系,我们就可以知道这个产品从设计生产到消费到回收,是一个碳进行分析,这张图就是一个全球的碳属地。我们就可以从这张图上可以看到,实际上在六十年代末,七十年代初,地球就已经到了一个转折点,那个时候我们还是一个生态平衡的世界,从那以后已经失衡了,当然中间这个是中国的生态承载力和生态赤字,我们可以看到最近我们的生态赤字是非常高。经过二十多年全球科学家的研究,我们已经可以预测未来,当我们把温度控制在二十度以内,我们还能生活的,就是一个宜居环境。但是如果像今天这样的生活模式和消费的话,我们有可能是这个环境。这是一个什么环境呢?就是大气中二氧化碳的浓度已经超过一千,那是什么时代?就是恐龙时代,大气中二氧化碳的浓度是一千以上,当我们今天已经到了比较严重的,已经到了拐点。
  国际上科学家有一个认知,认为是大气中二氧化碳的浓度应该在三百五十以下是宜居环境,超过这个就是处于一个生态崩溃的环境,但是我们今天已经超出了这个值,我们今天当下是四百七十,全球的生态环境处于一个危险范畴。
  我们怎么能够得到一个可以自由呼吸的环境,宜居的环境,我们现在是具备这个条件。我们今天可以看到各种危机爆发,生态环境日益恶化,同时信息技术的发展,我们已经有了信心触手可及的这样云端的一种技术环境,这个环境就能够支撑我们把地球量化,数字地球、数字中国、数字社会、数字经济,这个情况下构建。
  因此,我们是完全能够把一个城市作为一个系统来进行处理,实际上我们数字地球就是要创造一个新的文明,就是生态文明。而这个生态文明的核心三个要素,协同、共生和循环,就是它的主题。当我们把城市当成一个系统去进行处理,围绕着城市的个别要素优化统筹,协同、共生和循环。另外一方面我们今天城市地球都可以数字化,意味着一切皆计算,所以这就是我们去打造数字地球、数字城市它的价值和意义。
  从2000年我们提出数字北京概念很快得到社会的支持,我们经过十几年的建设已经打造了1.0,今天我们所谓的新型智慧城市就是这个工程化,因为数字北京已经经历过世博会和奥运会的检验,已经变成北京现代化不可缺的,而这个成果实际上我把它叫做1.0,而这个1.0它的核心就是一个,实际上核心是打造了一个时空云平台。
  在这个时空云平台上第一个根据中国特色,政府会投资持续建设首先的是政务云,我们有了政务云,在这个基础上可以向各个部门应用协同,这是北京已经经过检验的,迅速的从一个科学概念变成一个应用系统。
  这个是2006年数字北京就已经上线了,这是市长的见面,每一个图标都是一个业务运行系统,一点打开就是一个系统。2006年就已经上线了,只不过它是在内网上,2007年就接受了奥运会检验。成为现代不可缺的最重要的品牌。这个就是在咱们旁边数字北京大厦,已经建成并运行,见证了数字北京的成长过程。
  我前面讲的这些实际上都是最后形成的成果,中间的时空云。在时空云的基础上去支撑政务云,可以拓展样各个领域深度融合的,比如交通云、环保云、农业云、教育云等等,实实在在形成了一个从数字中国到智慧城市,这样的一个发展路径,实际上就是数据驱动的,以大数据为核心的数据驱动的一个业务协同。这就是我们把它叫做1.0,到了今天已经是2.0时代,2.0时代就是在1.0基础上进一步升级。一个是系统思维它的核心概念,核心思维、实时计算,以自然为本、数据驱动、绿色发展和深度学习,这就是2.0的特点,当然和1.0比起来最核心的1.0是数据集成融合,信息交化和共享为特点,而2.0是以人为本,全生命周期的数字化和信息化服务,这是它的本质,它们最大的特征。
  今天时间有限,我想就重点讲一下这里头的深度学习,深度学习大家都知道应该讲这个是一个城市化,从概念来说是城市化学习思想和人类视觉认知的高度适应,是1958年约翰霍普金斯大学发现,他发现人的视觉系统的信息处理是分级的,人对物品的识别可能是一个不断迭代,不断抽象的过程,1958年就提出来了,这一发现是神经科学和认知领域的重大突破,促进了人工智能领域以后,到现在五十年的发展,当然应该说到了今天被大家所认知是最近几年的事。
  标志性的是阿尔法狗,我们可以看到深度学习实际上就是一个编码和解码的过程,去模拟人的视觉一个认知过程。经过最近尤其是阿尔法原a突破性的进步,使得它突然呈现在大家面前。的确,最近它取得了很多突破性的进展。通过深度学习,我们发现现在的世界跟过去认知的世界是一个确定性的世界,传统的物理、数学告诉我们的世界是带有很多条件,更多的是一个静态的,确定的世界。但是我们真实面对的世界还有不确定性,有更多的不确定性,是量子力学支配的世界,尤其是从阿尔法狗,阿尔法原为代表性的深度学习的进步,所以我们看到它大量的进展和突破,给我们带来很多非常重要的希望。
  实际上从2.0到3.0,总得来说这个数字城市的进步,它是一个继承性创新,是不断在深化的,从数字地球到数字中国到数字城市,现在已经进入到数字生命。因此,毫无疑问城市大脑将成为2.0和3.0里头最重要的必备配件。
  我们可以用环境问题来做一个计算和模拟,我简单说一下。像空气污染的问题我们用循环神经网络来构造一套机器,就是时空卷机的一套网络来进行学习,就可以把这样一个复杂问题变成是可以进行预报、感知、计算、控制,我们可以精确的去计算每一辆车的碳排放,可以计算每一座工厂的碳排放,可以通过市场机制来进行监听性的故障,来控制这个生成。所以我们知道这个是每小时都在发生变化的,在时间和空间上都是有它的规律,可以通过模型计算来进行预测的。
  这里头两条曲线,一个就是实测的数据,另外一个是模型计算的数据,当这两个数据吻合的时候表示是常态。当它们发生差异的时候,那就是会有突发事件。同样正在做的一个是谷歌,通过它的一个子公司在加拿大做的智慧城市的典型未来城,我们可以看到它就是要试图把各类的城市数据用于政府来了解城市的状况。可以做智慧交通,把绿地更多的让出来,把垃圾可以直接到地下通过机器人进行收集。这些垃圾还可以通过深化直接处理,变成可循环的能源。
  国内阿里大脑也是非常有代表性的,我们可以看到,待会阿里的代表还会再进一步的讲。
  总而言之,智慧城市2.0,实际上我们今天可以看到是以人工智能为核心的,围绕着这样一个系统开发和系统建设,会给我们带来更加美好的未来。我讲的这些概念很多会通过我们的试验田把它变成现实,我们会通过在佛山去打造一个健康中国未来城,把我们想到的这些未来的产品通过我们的努力去把它实现。总而言之,在2.0时代,就是以人为本的一个全生命周期的信息管理服务。最后的核心概念就是智联未来,智联慧家,智能慧人,将会是它的核心概念,谢谢!(来源:泰伯网)
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