原标题:大数据引领未来

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伴随移动互联网、智能硬件和物联网的快速普及,全球数据总量呈现指数级增长态势,与此同时,机器学习等先进的数据分析技术创新也日趋活跃,使得大数据隐含的价值得以更大程度的显现,一个更加注重数据价值的新时代正悄然来临。在“新一代信息技术”分论坛上,来自英国、德国、韩国和加拿大等国的院士和专家学者聚焦大数据的发展挑战和数据的有效应用等课题展开了深度讨论。

智慧城市的内涵是什么?支撑智慧城市的核心技术有哪些?目前中国智慧城市建设推进情况怎么样?这些无疑是人们在此领域中最关注的问题。在四川省彭州市举行的智慧城市院士论坛上,与会的各位院士就上述热点问题进行深入研讨,探寻中国智慧城市的建设路径。

彼德·马尔德什科

智慧城市服务主体需求分析示意图

我从事地球物理学研究。该技术可以用于解决环境污染的监测、生态环境变化预测、环境治理措施的效果检查等方面。当前我们有新的密度模型,采用了新的技术。但是我们也需要做很多工作,有效利用在地理方面的大数据,因为从数据上可以找到很好的解决问题的方式。

新一代信息技术提供支撑

杰诺·海泽

对“智慧城市”这一概念的起源,中科院院士尹浩在论坛发言中介绍说,2010年,IBM公司首次提出“智慧城市”愿景,认为城市由关系到城市主要功能的不同类型的网络、基础设施和环境6个核心系统组成:组织(人)、业务/政务、交通、通信、水和能源。它们之间相互协作衔接,组成宏观系统。此后,各类有关“智慧城市”的概念和模型架构及建设实践在世界各地纷纷出现。

澳大利亚技术科学与工程学院院士

在尹浩院士看来,智慧城市的特征,是利用先进的信息技术,实现城市智慧式管理和运行,进而为城市中的人创造更美好的生活,促进城市的和谐、可持续发展。工程院院士邬贺铨引用了联合国欧洲经济委员会和国际电信联盟联合给出的定义,认为“智慧城市”就是创新城市,采用信息通信技术和其他技术,改进生活质量、城市运行与服务效率和竞争力,同时保证满足目前和未来对经济社会环境和文化等方面的需要。对智慧城市的具体定义和描述虽然不同,但是就其涉及到的技术创新层面有基本共识,认为以大数据、人工智能、物联网、云计算为代表的新一代信息技术是智慧城市建设的重要支撑。

我关注的是网络安全问题,自动的系统使安全问题变得更加严重,在网络环境中任何东西都有可能性都会被袭击。工业机器人、家庭机器人、物联网乃至智慧城市都存在很大隐患。如果一个操作系统跟互联网联系在一起,就要确保它的安全,否则会引来很多网络袭击。

依托大数据构建虚拟城市

帕里马·姆帕勒·乔杜里

城市中最远的距离莫过于是红绿灯和摄像头,虽然二者物理空间上近在咫尺,但是毫不关联。杭州市萧山区基于城市大脑,实现了红绿灯与摄像头之间的数据联结,优化红绿灯控制策略,大幅提高了行车速度,特别是特种车辆的行车速度。邬贺铨院士用这个例子来诠释充分挖掘交通大数据资源给城市交通带来的重大变革,而这正是破解城市拥堵痼疾的一帖良方。

印度国家工程院院士

邬贺铨院士提出,城市大数据是智慧城市的宝贵资产。对于城市治理者来说,长期以来已经形成了各类城市大数据,包括人口大数据库、法人大数据库、地理信息大数据库、经济大数据库等。这些数据库的共享、融合和充分挖掘是智慧城市建设的重要的信息基础设施,不仅可以大幅提高政府电子政务水平、促进政务公开透明,而且可以借助大数据提高交通通行效率、环保检测监督水平、社会治安保障能力等。建设智慧城市要求不断增强对城市大数据的搜集、储存、共享、挖掘、保护和利用的能力,提高信息的准确性、完整性和挖掘利用的集约性。

我们看大自然中所有物体都是由构造块组成,是可以通过数字进行表达,通过原子或量子进行表达,而这些可以决定它们如何进行自我组织或者跟其它构造块进行互动。也遵循一些规则,这个规则指导着对数据的处理或者信息的处理,基于最大的信息处理的模式我们建立起行为模式,就是生命的行为模式。

除了基于传统政务管理和服务形成的数据之外,打造智慧城市所需的各类数据信息往往需要创新性的采集和生成技术和手段。工程院院士、雷达和信息处理专家毛二可介绍道,像彭州这样的山区城市,预防山体滑坡这类地质灾害是智慧城市建设的必然内容,而引入边坡雷达技术,进行实时数据收集和监测至关重要。

穆罕默德·萨万

物联网联通城市的虚拟与现实

加拿大工程院院士

大数据对智慧城市建设而言当然很重要,但是数据的来源和采集更为根本,基于数据分析进行的反馈和控制才是目标所在,这就需要打造旨在实现万物互联的物联网。这些年来,不同的行业已经开始了相应的数字化转型过程,形成了与物理世界(现实世界)相对应的数字世界(虚拟世界),而将这两者关联和融合在一起的就是物联网。

数据越多,就需要越好的记录体系,否则我们就不能利用数据进行实时的预测和决策,构建记录体系的每个步骤都充满了挑战。学界都在讨论人工智能给我们带来的前景,想要预测未来的话,必须有很多数据做支撑,这是前提。此外,微芯片也将极大地助推人工智能的进步。

“随着数字形式和物理形式建立映射关系,当改变数字世界的映射状态时,物理世界的对象也相应会发生变化,反之亦然。这种情况一旦形成,就可以实现对万物的程序化控制。”尹浩院士所描述的前景无疑是非常梦幻的,而这正是物联网致力于实现的目标,因此,相关研究报告把物联网技术列为未来最具颠覆性的技术名单前三名甚至第一名。

车相均

智慧城市建设离不开物联网,它给城市各方面带来重大变革。实践上来看,物联网成为各国智慧城市的核心基础要素,在城市管理、节能减排、智慧交通等领域广泛应用。尹浩院士表示,就中国而言,一半以上在建的智慧城市应用项目,如公共安全、交通、医疗、环保、地下管网、水务、教育,均依托物联网。它们以自动感知为基础、数据采集为手段、智能控制为核心,实现物联网技术的综合集成应用。

韩国工程院院士

超强计算打造城市大脑

大数据所引领的未来已经发生在人们眼前了,当前技术变革的速度非常之快,以至于相关专业的教育水平有些跟不上,甚至是大数据研究者本身也需要更快速地追赶时代的变革。

当急救中心接到电话时,城市大脑可实时规划出最优路线,精确预测到沿途每个路口到达的时间,并且实时控制红绿灯。这是阿里ET城市大脑应用于智慧城市的真实案例。它是基于阿里云开发的超级人工智能,具备机器学习、智能语音交互、生物识别、情感分析等基础能力,此外,还深度融合人工智能、云计算、大数据处理能力,通过多维感知、全局洞察、实时决策、持续进化的方式,帮助城市运行管理者在复杂局面下快速做出更优决定。

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