人民智造2- 什么是“智慧城市”？AI如何让城市更聪明

观众朋友们大家好，我叫王静远，来自北京航空航天大学，计算机学院和经管学院。我的研究方向是人工智能与智慧城市管理。

什么是“智慧城市”？

“智慧城市”这个词听起来挺高大上的，但它其实离我们的生活并不遥远。比如，我们上下班时使用手机导航，能够实时看到哪里堵车，避开拥堵路线；再比如，家门口的垃圾桶装上了传感器，垃圾满了系统会自动提醒环卫工人来清运；还有现在很多政务服务都可以通过“一网通办”平台在线完成，像是办理户口迁移、申请营业执照、缴纳社保等，能够实现“最多跑一次”。这些看似不起眼的变化，实际上就是“智慧城市”建设的一部分。

“智慧城市”是以新一代信息技术为支撑，通过物联网数据感知、大数据实时分析、人工智能智慧决策来提升城市治理、公共服务和生活质量的新型城市发展形态。严格意义上讲，智慧城市并不是某一项单一的技术，甚至不仅仅是技术本身。它是新一代信息技术与城市管理、生活服务深度融合的结果，是推动城市向更高效、更宜居、更便捷方向发展的全新模式。

智慧城市都用了哪些前沿技术？

智慧城市要用到很多前沿技术。我们常说建设“智慧城市”是一场高新技术的“总动员”。 物联网、5G通信、大数据、人工智能等新一代信息技术，都在智慧城市中扮演了重要角色。

如果我们把城市比作一个人的身体，那么智慧城市的各项技术就是要打造的城市这具身体的“神经系统”和“认知中枢”。首先是物联网技术，它就像我们人体的神经末梢。城市里的传感器、摄像头、智能设备布满大街小巷，时刻在感知温度、湿度、车流、人流、电力、水压等各类信息，让我们的城市对身体的运行状态“有知觉”。

然后是5G通信网络，它就像是神经主干，把这些无处不在的感知终端采集到的数据快速而稳定地传输到后台，也就是我们的“城市大脑”。接下来就是大数据技术，它负责存储、管理、分析城市运行的海量数据。我们可以把它理解为大脑的“记忆系统”——有了这些数据沉淀，城市才能对自身有“认知”和“理解”。

最后，也是最关键的一步，是使用人工智能技术来构建城市的“智慧”。AI就像大脑的“思维中枢”，通过对数据建模、趋势预测、自动优化等功能，帮助城市实现智能调度、科学决策。

所以说，智慧城市真正的核心不仅是我们是否有高新技术，更关键的是这些技术是不是像一个完整的“身体系统”那样协同运行——感知、传输、记忆、思考、反应，环环相扣。

智慧城市中的人工智能技术有哪些独特之处？

在智慧城市建设中，人工智能技术扮演着越来越核心的角色。与传统场景相比，智慧城市的应用规模更宏大、场景更复杂，因此对AI技术提出了更高、更独特的要求。我们可以从三个方面来理解这些特点：数据、算力和算法。

首先是数据。当下主流的人工智能都属于“数据驱动型AI”，模型的性能很大程度上取决于训练数据的质量和丰富性。而在智慧城市中，AI要处理的数据类型远比普通应用场景更复杂。除了常见的文字、图像、语音、视频等数据外，还包括像车辆的时空轨迹、传感器采集的时间序列、环境监测数据、能源消耗信息等异构数据。这些数据不仅类型繁多、来源广泛，而且格式标准不统一，时效性要求高，对AI系统的感知和融合能力提出了极大挑战。同时，这也体现了城市级AI的独特能力与价值。

其次是算力。智慧城市管理强调“秒级响应、分钟决策”，这背后对AI的计算能力提出了极高要求。每天，城市都会产生海量的高清视频流、传感器数据和运行状态信息。AI模型要在短时间内完成识别、分析、推理和反馈，就必须依赖超强算力平台的支持。例如，最近在世界人工智能大会上亮相的华为昇腾384节点“算力核弹”，就被视为未来城市大脑中的关键“数据处理神器”。

最后是算法。现实世界远比实验室复杂，AI模型在真实城市场景中需要具备很强的泛化能力和适应性。比如，自动识别井盖缺失的模型，在晴天表现良好，但在夜间、雨天或者出现遮挡时识别准确率就会大幅下降。这样的情况在城市治理中非常常见，要求AI算法不仅能应对理想状态，更要在复杂、多变、不确定的环境中依然稳定可靠。因此，提高模型的适应力，是智慧城市AI落地的关键难题，也是当前技术攻关的重要方向。

总的来说，智慧城市对人工智能提出了更高的标准，也提供了更广阔的舞台。从海量异构数据的处理，到实时智能决策，再到高泛化算法的演进，AI正在深刻塑造着未来城市的运行逻辑与治理方式。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

作者：人民日报

审核：贾宁 大连东软信息学院 教授

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

来源: 科普中国创作培育计划