从智慧城市到城市云脑(2)
![]() |
![]() |
那么,如何理解城市云脑呢?从目前的现实发展情况来看,城市将逐步形成自己的中枢神经系统、城市感觉神经系统、城市运动神经系统,城市神经末梢发育、城市智慧的产生与应用。以此为基础形成城市的两个核心功能:第一是城市神经元网络系统(城市大社交网络),实现城市中人与人、人与物、物与物的信息交互;第二是城市云脑的云反射弧,实现城市服务的快速智能反应。这样一种“类脑城市”建设架构便可以称之为城市云脑。
在智慧城市建设中,处于重要位置的技术包括物联网、大数据、云计算、人工智能、工业4.0、工业互联网、边缘计算、移动互联网等。这些前沿技术和概念与城市云脑是什么关系,在城市云脑的建设中又将如何实现呢?
城市云脑的物联网建设是建设一个城市的躯体感觉神经系统和运动神经系统,主要由遍布城市企业、建筑、金融、交通、能源等领域的传感器以及智能驾驶、无人机、3D打印、智能制造等系统组成。
城市云脑的云计算设施是一个城市的中枢神经系统,它通过服务器、网络操作系统、神经元网络系统、大数据和基于大数据的人工智能算法对城市云脑的其他神经系统进行控制。由于城市云脑是互联网云脑的子集,所以一个智慧城市建设不是孤立的,不同智慧城市云脑架构也往往交叉,譬如一个城市的云计算硬件设施很可能在另外一个城市,一个城市的大数据可能分布在不同城市存储。大数据建设本质上是城市云脑各神经系统在运转过程中传输和积累的有价值信息。这些信息分别来自居民的生活、企业的运转、政府的管理过程中产生的信息,也来自城市的建筑大楼、交通车辆,甚至是分布在城市土壤、空气、水域中的传感器传来的信息,这些数据是城市云脑真正产生智慧的基础。
, http://www.100md.com
作为智慧城市与互联网类脑架构结合的模型,城市云脑人工智能(AI)建设是智慧城市提升智慧的催化剂和灵魂,人工智能不仅仅通过算法(如深度学习、机器学习)与大数据结合,也可以运用到城市云脑的神经末梢、神经网络和智能终端中。譬如AI传感器,AI手机,AI智能生产设备,AI用户助理等。
城市云脑的工业4.0和工业互联网是一个城市的运动神经系统,这将是城市云脑未来非常庞大的组成部分,包括智能驾驶、无人机、3D打印、智能制造等。它们通过延展运动和机械操作,帮助城市居民和管理者完成城市的运行和建设。
城市云脑的边缘计算建设代表了城市云脑神经末梢的发育和成长。将人工智能技术和包含了人工智能技术的芯片与分布在城市的传感器、摄像头、智能终端、智能汽车、智能制造设备、楼房建筑、工业机器人等进行融合,目标是使城市云脑的感觉神经系统、运动神经系统的末梢控制变得更为智能和健壮。
城市云脑的移动互联网建设是城市云脑神经纤维种类的丰富,让城市居民、企业、政府机构更为便捷、更不受地域限制地连接到城市云脑中。这需要对城市中的通讯运营商不断进行技术升级和基础设施建设。城市云脑的神经纤维建设是保证智慧城市运转的重要保证,是连接城市成为一个整体、确保城市云反射弧即时准确运转的关键。
, 百拇医药
城市云脑中两个更为重要的功能
在脑科学中,神经元(又称神经细胞)和神经网络是大脑中最重要的结构和功能。动物机体是一个极为复杂的有机体,各器官、系统的功能不是孤立的,它们之间互相联系、互相制约,实现生存需求就需要生物体有统一的神经网络系统。
同时,动物生活在经常变化的环境中,环境的变化随时影响着体内的各种功能。这就需要对体内功能不断进行迅速调节,使机体适应内外环境的变化。这就是脑科学中另一个重要的研究领域—神经反射弧,它也是大脑产生智能的重要功能。
生物越进化,神经系统越发达,对各系统活动的控制和调节作用越精细灵活,适应内外环境变化的能力也越强。我们在前文中提到城市云脑作为互联网云脑与智慧城市建设结合的产物,需要不断对城市中各种状况进行反应,除了具备宏观的城市感觉、运动、中枢神经系统,更重要的是形成城市的神经网络,把城市中的人与人、人与物、物与物连接起来。
, http://www.100md.com
城市云脑神经网络。城市云脑神经网络是通过建立城市云脑的大社交网络最终实现的。一直以来,社交网络被认为只是互联网上人与人的交互社区。但随着物联网、云计算、大数据等新技术的出现,社交网络的形态也必将发生改变。当物联网、工业4.0、工业互联网与社交网络融合时,每一栋大楼、每一辆汽车、每一个景区、每一个商场、每一个电器都会在社交网站上开设账号,自动发布自己的实时信息,并与其他“人”和“物”进行交互。社交网络的定义将不再仅仅是人与人的社交,而是人与人、人与物、物与物的范围更大的社交网络。我们可以称之为“大社交网络”?(Big?SNS)。这个大社交网络的形成也就完成了城市云脑神经网络的发育。
城市云脑神经网络(大社交网络)能否建设成功是城市智慧能否形成的基础,无论是居民、企业、政府机构、路灯、车辆、工厂,都要以城市神经元的方式加入到智慧城市的大社交网络中,这些城市神经元的互动、聚合、连接将使城市云脑真正变得更为智慧。
城市云脑的云反射弧。城市云脑的云反射弧建设,是智慧城市建设第二个重要因素,它的产生反映出一个城市在提供各种智慧相关服务、处理各种问题的种类和反应速度,城市云反射弧的种类越多,反应速度越快,其智慧程度也会越高。云反射弧主要包括安防云反射弧、金融云反射弧、交通云反射弧、能源云反射弧、教育云反射弧、医疗云反射弧、旅游云反射弧和零售云反射弧。神经反射现象是人类神经系统最重要的神经活动之一。与人类神经系统相仿,城市云脑的云反射弧也包含感受器、传入神经纤维、神经中枢、传出神经纤维和效应器。云反射弧是城市云脑在与现实世界的互动中提供服务、产生智慧的最重要途径。?
, 百拇医药
智慧城市中已经出现很多云反射弧案例,例如无锡消防部门开始利用家庭火灾远程监控和救助系统,它的工作过程就是一个典型的基于互联网云脑的云反射弧。当发生火灾或其他紧急事件时,探測器发出报警信号,火警信息将通过反馈系统传输到全市119火灾调度指挥中心,当接到报警后,消防人员会第一时间赶赴现场开展救助。
城市云脑是在互联网与城市建设结合的大背景下产生的,由于互联网进化涌现的电子商务、社交网络、物联网、云计算、工业互联网以及人工智能不断与城市的每个企业、每个居民、每个建筑和每个政府部门结合,因此城市在不知不觉中变得智慧起来。城市云脑不是规划出来的,而是通过商业和科学的力量从各个角落里悄然发展壮大的,我们需要用科学的方法研究城市云脑的发展规律,帮助政府、企业和投资机构了解这些规律,判断未来科技的发展动向。, 百拇医药(刘锋)