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人工智能“赋能”城市规划的趋势

http://www.chla.com.cn 2019-07-29 来源:澎湃新闻 作者:姜鹏 曹琳 倪砼 发表评论(0)

  步入21世纪,经济、人口和社会问题日益凸显,环境问题加剧,现有的发展模式和规划理念愈加捉肘见襟。随着人工智能发展进入第三波发展浪潮,新一代人工智能开始探索融入生活并向各行各业“赋能”,城市发展迎来前所未有的机遇。人工智能+城市规划,既是现实发展的需求,也是面向未来的进步。

  规划领域拥抱人工智能

  伴随人工智能自身发展的三次浪潮,人工智能在城市规划领域的闪现和应用,也大致可以划分为三个阶段。第一阶段从20世纪50年代至20世纪70年代,主要关注海外。第二阶段为内生探索阶段,从20世纪80年代到21世纪初,显著标志是人工智能的引入。这一时期,国内的新技术应用探索日益繁荣。

人工智能“赋能”城市规划的趋势

  人工智能发展图谱及在城市规划领域的应用 本文图片均为作者自绘?

  2010年前后,伴随ICT技术兴起、传播手段刷新、内忧外患刺激,自下而上的互联网改良和自上而下的新技术改革随处发生,规划行业开始了跨界转型的第三阶段,显著特征是跨行业数据交流和跨领域机构合作。

  从“互联网上的规划圈”的开辟到规划院(所)也主动开展起自上而下的新技术改革,整个规划行业在大数据、小数据、新数据的争辩中历经寒暑,在“毁灭你,与你无关”的猜疑中游走不安,在多规合一到空间规划的努力中驻足痴迷,沿着数据挖掘和可视化呈现之路探入了新一代人工智能的大门。

  未来之路已然昭示,《新一代人工智能发展规划》对规划行业提出了明确要求:实现多元异构的数据融合,实现全面感知和深度认知,推进全生命周期智能化的城市规划。

  人工智能催生规划变革

  1.树立行业价值

  当今世界格局步入了新阶段,发展的外延扩大,经济不平等沿着社会认同的断层线加剧,如何与时俱进和体现规划价值?

  规划不是编出来就完成了,顺利实施才是重头戏,城市需要专业、称职和能长期服务的规划“大师傅”。“抽象而全能的规划并不存在,”更广袤的规划市场显然根植于民众的真实需求。利用人工智能去感知不同群体的需求,统计分析一切可能的数据,修正那些由此变得不那么重要或面临挑战的专业理论与套路方法。这是场非对称的“战争”,规划行业显然无法依靠单一战略来应对多维度的数字化变革,必须重新布局行业、优化组织架构和实现自己定位。

  一方面,规划院(所)需要在人工智能的加持下提高行业洞察和市场适应能力,重建产业生态,提供更具吸引力的智力服务,提升服务的舒适感和适应性,不断保持领先地位。另一方面,规划师也应主动适应身份变化,从指点江山——推动城市治理创新,从讲述真理——以实际行动改造社会,不断强化洞察和交互的能力,汲取相关专业的理论和手段,提供切实有效的利益分配方案,保持更好的兼容性和包容性。

  2.重构学科内涵

  重新认识规划,是实现上述讨论的基础。规划学科应更聚焦如何实现“可持续发展”,将其作为规划科学的最高目标,塑造支撑城市长远发展的价值基础,适应规划范围的变化,积极回应更复杂的时空背景。

  规划学科建设亟需消除多学科融合下的防御拟态。更多学科的渗入开拓,能丰富规划理论,提高规划的方法、手段与质量。不了解其他类型规划,对既得利益过分执着,只会束缚自己的手脚,这个时代需要携手创造。

  “人工智能+城市规划的跨界人才培养很重要。《新一代人工智能发展规划》要求开展跨学科探索,教育部也计划推动高校人工智能人才培养,城市规划学科要顺势而为。规划院校培养人才的多元化转变模式需进一步强化,关注规划的数字化和智能化转型,系统开设相关课程,培养更能胜任未来的人工智能+城市规划师。

人工智能“赋能”城市规划的趋势

  新一代人工智能推动城市规划改革的趋势展望?

  3.填充理论真空

  “一本规范走遍天下”的时代一去不复返了。城市规划必须面对日益复杂的社会文化和价值取向,由实现增长转向综合效益最大化,单一学科的理论和方法越来越难发现和解释城市发展规律。

  人工智能催生了全新的认知方法和知识体系。规划师得以从更大趋势关注规划对象,拓展研究粒度,体现差异性,不断充实规划内涵。刘易斯·芒福德一百年前就曾强调,规划的首要职责是为今后发展建立能长治久安的基础构架。如今这个构架里不光包括看得见的实体城市,还应包括看不见的数字空间和摸不着的社会空间。如何构建适应复杂环境、发展需求和未来趋势的规划理论?

  规划理论的探索与证明,没有比新技术更佳的手段,没有比人工智能更好的伙伴。凯文·凯利曾强调知化(Cognifying)是未来二十年的必然趋势,机器与人实现共生,知识共享将很普遍,也印证了人工智能+城市规划师的伙伴关系。

  城市的生长演化,不是设计出来的,只能模拟,关键是如何实现动态的适应与调整。近年MIT等诸多科研院所陆续在城市规划领域开展起人工智能研究,采集各种数据,借助机器的理解,了解人类自身的处境,新的概念和理论不断涌现。。这些理论都值得城市规划领域来认真的研究、吸纳和实践。

  4.创新规划方法

  除了理论研究上的突破,建立新的胜任各种挑战的科学方法也很关键,目前城市规划领域仍旧是“设计”而非“科学研究”占据着主导地位。大数据已经开始创造崭新生态,新的研究范式不断涌现。

  人工智能在城市规划领域有着良好的应用基础。利用人工智能分析土地动态变化,研究城市交通、空间优化和土地使用等已很普遍;也有不少学者致力于开发复杂适应系统(CAS),支持创新的自适应规划设计。而人工智能近年在建筑行业的突破性应用,更为城市规划进一步拥抱人工智能树立了样板,如小库的罗塞塔计划,致力于打造知识图谱和利用生成式对抗网络助力建筑师更快成长。对于设计和科学的融合,新一代人工智能技术创造了前所未有的机遇,只是其在城市规划中的应用效果,还是要看选取什么样的案例进行样本训练。作为乐观派的代表,建筑师Rron Beqiri专门做了人工智能起草规划的图解。

  5.升级规划手段

  开源数据渠道。数据是人工智能+城市规划的“血液”,着重数据获取将会越来越关键。一方面,要借助智慧城市建设和政府数据开放,协同城市规划与智慧城市规划,尽量保障规划数据的收集、利用和安全。另一方面也要积极探索第三方商业模式,鼓励搭建更多数据开放平台,推动知识传播,汇聚创新源泉。谷歌近日免费开放的数据集搜索引擎Dataset Search,也是个不错选择。

  善用各种工具。人工智能技术进步很快,网络上有很多人工智能的工具资源和学习社群,各种“黑科技”令人眼花缭乱,需要辨别和选取潜在的优质股。例如,利用人工智能辅助基础数据获取,实现自动比对和过程评估;利用人工智能研究城市垂直空间生长;借助机器视觉量化街景照片,研究城市变迁等。

  拥抱人机交互。虚拟现实+城市规划,一方面融合实时的感知、分析、判断与决策,方便方案呈现和审查修正,有益居民深入了解和提前感受规划,优化规划流程和提高规划质量;另一方面也是人工智能的上佳训练场,如NVIDIA的Holodeck模拟器。人机交互不止是让机器自动工作,还包括实现自我学习、沉浸式对话、众包、协作、价值判断与预测力,真正成为规划师的好帮手。

  自下而上控制。规划的一致性,常常体现在关键指标的可追溯与不可篡改,而区块链技术可以成为实现高效监管的透明利器。除此以外,区块链还能用于提升基础设施的配置与使用效率;串联各类闲置资源实现利用最大化;优化商品分配与消费方式;以及结合VR、IOT技术构建人、机、物融合的数字生态和智力内核,激励人类群体智能的组织、涌现和学习,与机器智能相互赋能增效。

  走向云端设计。推动规划从单机(服务器)走上云平台,逐步实现分布式规划、云上协同和智能规划。多规合一平台与规划编制同步开展,无疑是开拓了前路。现在的规划编制已经很难单就一个城市(地区)的数据实现,全国甚至全球性的数据比较和系统分析,变得可能和极有必要。这样做也有利于搭建标准统一、跨平台分享的数据友好生态,方便相关专业人才和人工智能的在线协作和智力共享,实现更加充分和深入的公众参与,科学调整规划的全过程。

  6.再造规划流程

  互联网企业正把城市当做人类发明的最大智能硬件,纷纷利用人工智能研究城市,如阿里ET城市大脑在云端以仿真数据模型验证城市蓝图;谷歌Sidewalk Labs开展智能社区建设,搭建传感器和数字管理平台;Alphabet更是坚信Google Urbanism能终结规划,用无处不在的持续数据流取代规则,用人工智能实现更高效的城市管理,并通过传感器、网络和算法来保障公开透明。

  Nicolas Douay的新著作也认为,数字技术可被视为公共政策的转折点,进化的数据不仅改变了传统的规划方法,也影响和改变着城市规划师的职业和地位,并提出人工智能改变城市规划的四种最可能的典型。

人工智能“赋能”城市规划的趋势

  Nicolas Douay:数字时代城市规划的四种典型?

  四种典型规划的形成,取决于当地利益相关者的平衡和社会政治背景。

  第一种算法型城市规划,通过大数据、算法处理和智能网格来实现智能城市,借助人工智能赋予规划新的活力;第二种资本型城市规划里,城市通过互联网巨头或共享经济企业的发展呈现“超级化”,最终挑战和绕过传统的城市规划场景;第三种自由型城市规划,体现为公民使用数据的特征,公民质疑城市规划的制度实践,提出更好的沟通形式以凝聚集体智慧;第四种开源型城市规划,先确定合法利用数据的机构,通过该机构来引导和实现城市发展,同时保障更加有效地公众参与。

  资本型城市规划正在现实中上映,越来越多的ICT企业正通过人工智能来学习如何使用城市。而Nicolas Douay更认同“开源型城市规划”,并将其作为主导推荐范式,强调其中的公众参与不仅是简单的公众讨论和针对总图的投票,而应是大规模的开放式在线设计。对此,国内业界也多呼应,呼吁规划师要从“全社会的设计者”切实转变为“有限平台的搭建者”。

  机遇、挑战和不确定性

  搭上新一代人工智能的顺风车,城市规划的转型发展得以具备三大机遇。

  一是在眼下实现计算智能——从精确需求到模糊应对,赋能规划行业数据驱动。规划领域应用人工智能未必马上另起炉灶,可先基于现有基础实现重混(Remixing),摒弃单一决定论,转向从宏观趋势推导可能,初步建立科学性;二是近期里提升感知智能——从抽样到全样用户思维,丢掉套路回归智力服务。借助人工智能,提高洞察和市场适应能力,重拾为人民服务的行业价值,充实规划的理论与方法;三是未来要走向认知智能——从因果到智能关联驱动,再造规划的流程和逻辑。人工智能具备一定能力后,将促使传统行业发生颠覆式变革。

  人工智能还在进化,规划行业也力量有限,未来发展更需统筹推进、量力而行、趋利避害和善借外力。可喜的是,很多规划院(所)陆续在设立新的创新部门和培养人才,建设公众参与平台、可视化平台和大数据平台,尝试与互联网企业并成立联合实验室,一切都在朝着好的方向发展。

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编辑:王月
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