人工智能“賦能”城市規(guī)劃的趨勢
步入21世紀,經(jīng)濟、人口和社會問題日益凸顯,環(huán)境問題加劇,現(xiàn)有的發(fā)展模式和規(guī)劃理念愈加捉肘見襟。隨著人工智能發(fā)展進入第三波發(fā)展浪潮,新一代人工智能開始探索融入生活并向各行各業(yè)“賦能”,城市發(fā)展迎來前所未有的機遇。人工智能+城市規(guī)劃,既是現(xiàn)實發(fā)展的需求,也是面向未來的進步。
規(guī)劃領(lǐng)域擁抱人工智能
伴隨人工智能自身發(fā)展的三次浪潮,人工智能在城市規(guī)劃領(lǐng)域的閃現(xiàn)和應(yīng)用,也大致可以劃分為三個階段。第一階段從20世紀50年代至20世紀70年代,主要關(guān)注海外。第二階段為內(nèi)生探索階段,從20世紀80年代到21世紀初,顯著標志是人工智能的引入。這一時期,國內(nèi)的新技術(shù)應(yīng)用探索日益繁榮。
人工智能發(fā)展圖譜及在城市規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用 本文圖片均為作者自繪?
2010年前后,伴隨ICT技術(shù)興起、傳播手段刷新、內(nèi)憂外患刺激,自下而上的互聯(lián)網(wǎng)改良和自上而下的新技術(shù)改革隨處發(fā)生,規(guī)劃行業(yè)開始了跨界轉(zhuǎn)型的第三階段,顯著特征是跨行業(yè)數(shù)據(jù)交流和跨領(lǐng)域機構(gòu)合作。
從“互聯(lián)網(wǎng)上的規(guī)劃圈”的開辟到規(guī)劃院(所)也主動開展起自上而下的新技術(shù)改革,整個規(guī)劃行業(yè)在大數(shù)據(jù)、小數(shù)據(jù)、新數(shù)據(jù)的爭辯中歷經(jīng)寒暑,在“毀滅你,與你無關(guān)”的猜疑中游走不安,在多規(guī)合一到空間規(guī)劃的努力中駐足癡迷,沿著數(shù)據(jù)挖掘和可視化呈現(xiàn)之路探入了新一代人工智能的大門。
未來之路已然昭示,《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》對規(guī)劃行業(yè)提出了明確要求:實現(xiàn)多元異構(gòu)的數(shù)據(jù)融合,實現(xiàn)全面感知和深度認知,推進全生命周期智能化的城市規(guī)劃。
人工智能催生規(guī)劃變革
1.樹立行業(yè)價值
當今世界格局步入了新階段,發(fā)展的外延擴大,經(jīng)濟不平等沿著社會認同的斷層線加劇,如何與時俱進和體現(xiàn)規(guī)劃價值?
規(guī)劃不是編出來就完成了,順利實施才是重頭戲,城市需要專業(yè)、稱職和能長期服務(wù)的規(guī)劃“大師傅”。“抽象而全能的規(guī)劃并不存在,”更廣袤的規(guī)劃市場顯然根植于民眾的真實需求。利用人工智能去感知不同群體的需求,統(tǒng)計分析一切可能的數(shù)據(jù),修正那些由此變得不那么重要或面臨挑戰(zhàn)的專業(yè)理論與套路方法。這是場非對稱的“戰(zhàn)爭”,規(guī)劃行業(yè)顯然無法依靠單一戰(zhàn)略來應(yīng)對多維度的數(shù)字化變革,必須重新布局行業(yè)、優(yōu)化組織架構(gòu)和實現(xiàn)自己定位。
一方面,規(guī)劃院(所)需要在人工智能的加持下提高行業(yè)洞察和市場適應(yīng)能力,重建產(chǎn)業(yè)生態(tài),提供更具吸引力的智力服務(wù),提升服務(wù)的舒適感和適應(yīng)性,不斷保持領(lǐng)先地位。另一方面,規(guī)劃師也應(yīng)主動適應(yīng)身份變化,從指點江山——推動城市治理創(chuàng)新,從講述真理——以實際行動改造社會,不斷強化洞察和交互的能力,汲取相關(guān)專業(yè)的理論和手段,提供切實有效的利益分配方案,保持更好的兼容性和包容性。
2.重構(gòu)學科內(nèi)涵
重新認識規(guī)劃,是實現(xiàn)上述討論的基礎(chǔ)。規(guī)劃學科應(yīng)更聚焦如何實現(xiàn)“可持續(xù)發(fā)展”,將其作為規(guī)劃科學的最高目標,塑造支撐城市長遠發(fā)展的價值基礎(chǔ),適應(yīng)規(guī)劃范圍的變化,積極回應(yīng)更復雜的時空背景。
規(guī)劃學科建設(shè)亟需消除多學科融合下的防御擬態(tài)。更多學科的滲入開拓,能豐富規(guī)劃理論,提高規(guī)劃的方法、手段與質(zhì)量。不了解其他類型規(guī)劃,對既得利益過分執(zhí)著,只會束縛自己的手腳,這個時代需要攜手創(chuàng)造。
“人工智能+城市規(guī)劃的跨界人才培養(yǎng)很重要?!缎乱淮斯ぶ悄馨l(fā)展規(guī)劃》要求開展跨學科探索,教育部也計劃推動高校人工智能人才培養(yǎng),城市規(guī)劃學科要順勢而為。規(guī)劃院校培養(yǎng)人才的多元化轉(zhuǎn)變模式需進一步強化,關(guān)注規(guī)劃的數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型,系統(tǒng)開設(shè)相關(guān)課程,培養(yǎng)更能勝任未來的人工智能+城市規(guī)劃師。
新一代人工智能推動城市規(guī)劃改革的趨勢展望?
3.填充理論真空
“一本規(guī)范走遍天下”的時代一去不復返了。城市規(guī)劃必須面對日益復雜的社會文化和價值取向,由實現(xiàn)增長轉(zhuǎn)向綜合效益最大化,單一學科的理論和方法越來越難發(fā)現(xiàn)和解釋城市發(fā)展規(guī)律。
人工智能催生了全新的認知方法和知識體系。規(guī)劃師得以從更大趨勢關(guān)注規(guī)劃對象,拓展研究粒度,體現(xiàn)差異性,不斷充實規(guī)劃內(nèi)涵。劉易斯·芒福德一百年前就曾強調(diào),規(guī)劃的首要職責是為今后發(fā)展建立能長治久安的基礎(chǔ)構(gòu)架。如今這個構(gòu)架里不光包括看得見的實體城市,還應(yīng)包括看不見的數(shù)字空間和摸不著的社會空間。如何構(gòu)建適應(yīng)復雜環(huán)境、發(fā)展需求和未來趨勢的規(guī)劃理論?
規(guī)劃理論的探索與證明,沒有比新技術(shù)更佳的手段,沒有比人工智能更好的伙伴。凱文·凱利曾強調(diào)知化(Cognifying)是未來二十年的必然趨勢,機器與人實現(xiàn)共生,知識共享將很普遍,也印證了人工智能+城市規(guī)劃師的伙伴關(guān)系。
城市的生長演化,不是設(shè)計出來的,只能模擬,關(guān)鍵是如何實現(xiàn)動態(tài)的適應(yīng)與調(diào)整。近年MIT等諸多科研院所陸續(xù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域開展起人工智能研究,采集各種數(shù)據(jù),借助機器的理解,了解人類自身的處境,新的概念和理論不斷涌現(xiàn)。。這些理論都值得城市規(guī)劃領(lǐng)域來認真的研究、吸納和實踐。
4.創(chuàng)新規(guī)劃方法
除了理論研究上的突破,建立新的勝任各種挑戰(zhàn)的科學方法也很關(guān)鍵,目前城市規(guī)劃領(lǐng)域仍舊是“設(shè)計”而非“科學研究”占據(jù)著主導地位。大數(shù)據(jù)已經(jīng)開始創(chuàng)造嶄新生態(tài),新的研究范式不斷涌現(xiàn)。
人工智能在城市規(guī)劃領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。利用人工智能分析土地動態(tài)變化,研究城市交通、空間優(yōu)化和土地使用等已很普遍;也有不少學者致力于開發(fā)復雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS),支持創(chuàng)新的自適應(yīng)規(guī)劃設(shè)計。而人工智能近年在建筑行業(yè)的突破性應(yīng)用,更為城市規(guī)劃進一步擁抱人工智能樹立了樣板,如小庫的羅塞塔計劃,致力于打造知識圖譜和利用生成式對抗網(wǎng)絡(luò)助力建筑師更快成長。對于設(shè)計和科學的融合,新一代人工智能技術(shù)創(chuàng)造了前所未有的機遇,只是其在城市規(guī)劃中的應(yīng)用效果,還是要看選取什么樣的案例進行樣本訓練。作為樂觀派的代表,建筑師Rron Beqiri專門做了人工智能起草規(guī)劃的圖解。
5.升級規(guī)劃手段
開源數(shù)據(jù)渠道。數(shù)據(jù)是人工智能+城市規(guī)劃的“血液”,著重數(shù)據(jù)獲取將會越來越關(guān)鍵。一方面,要借助智慧城市建設(shè)和政府數(shù)據(jù)開放,協(xié)同城市規(guī)劃與智慧城市規(guī)劃,盡量保障規(guī)劃數(shù)據(jù)的收集、利用和安全。另一方面也要積極探索第三方商業(yè)模式,鼓勵搭建更多數(shù)據(jù)開放平臺,推動知識傳播,匯聚創(chuàng)新源泉。谷歌近日免費開放的數(shù)據(jù)集搜索引擎Dataset Search,也是個不錯選擇。
善用各種工具。人工智能技術(shù)進步很快,網(wǎng)絡(luò)上有很多人工智能的工具資源和學習社群,各種“黑科技”令人眼花繚亂,需要辨別和選取潛在的優(yōu)質(zhì)股。例如,利用人工智能輔助基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取,實現(xiàn)自動比對和過程評估;利用人工智能研究城市垂直空間生長;借助機器視覺量化街景照片,研究城市變遷等。
擁抱人機交互。虛擬現(xiàn)實+城市規(guī)劃,一方面融合實時的感知、分析、判斷與決策,方便方案呈現(xiàn)和審查修正,有益居民深入了解和提前感受規(guī)劃,優(yōu)化規(guī)劃流程和提高規(guī)劃質(zhì)量;另一方面也是人工智能的上佳訓練場,如NVIDIA的Holodeck模擬器。人機交互不止是讓機器自動工作,還包括實現(xiàn)自我學習、沉浸式對話、眾包、協(xié)作、價值判斷與預測力,真正成為規(guī)劃師的好幫手。
自下而上控制。規(guī)劃的一致性,常常體現(xiàn)在關(guān)鍵指標的可追溯與不可篡改,而區(qū)塊鏈技術(shù)可以成為實現(xiàn)高效監(jiān)管的透明利器。除此以外,區(qū)塊鏈還能用于提升基礎(chǔ)設(shè)施的配置與使用效率;串聯(lián)各類閑置資源實現(xiàn)利用最大化;優(yōu)化商品分配與消費方式;以及結(jié)合VR、IOT技術(shù)構(gòu)建人、機、物融合的數(shù)字生態(tài)和智力內(nèi)核,激勵人類群體智能的組織、涌現(xiàn)和學習,與機器智能相互賦能增效。
走向云端設(shè)計。推動規(guī)劃從單機(服務(wù)器)走上云平臺,逐步實現(xiàn)分布式規(guī)劃、云上協(xié)同和智能規(guī)劃。多規(guī)合一平臺與規(guī)劃編制同步開展,無疑是開拓了前路?,F(xiàn)在的規(guī)劃編制已經(jīng)很難單就一個城市(地區(qū))的數(shù)據(jù)實現(xiàn),全國甚至全球性的數(shù)據(jù)比較和系統(tǒng)分析,變得可能和極有必要。這樣做也有利于搭建標準統(tǒng)一、跨平臺分享的數(shù)據(jù)友好生態(tài),方便相關(guān)專業(yè)人才和人工智能的在線協(xié)作和智力共享,實現(xiàn)更加充分和深入的公眾參與,科學調(diào)整規(guī)劃的全過程。
6.再造規(guī)劃流程
互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)正把城市當做人類發(fā)明的最大智能硬件,紛紛利用人工智能研究城市,如阿里ET城市大腦在云端以仿真數(shù)據(jù)模型驗證城市藍圖;谷歌Sidewalk Labs開展智能社區(qū)建設(shè),搭建傳感器和數(shù)字管理平臺;Alphabet更是堅信Google Urbanism能終結(jié)規(guī)劃,用無處不在的持續(xù)數(shù)據(jù)流取代規(guī)則,用人工智能實現(xiàn)更高效的城市管理,并通過傳感器、網(wǎng)絡(luò)和算法來保障公開透明。
Nicolas Douay的新著作也認為,數(shù)字技術(shù)可被視為公共政策的轉(zhuǎn)折點,進化的數(shù)據(jù)不僅改變了傳統(tǒng)的規(guī)劃方法,也影響和改變著城市規(guī)劃師的職業(yè)和地位,并提出人工智能改變城市規(guī)劃的四種最可能的典型。
Nicolas Douay:數(shù)字時代城市規(guī)劃的四種典型?
四種典型規(guī)劃的形成,取決于當?shù)乩嫦嚓P(guān)者的平衡和社會政治背景。
第一種算法型城市規(guī)劃,通過大數(shù)據(jù)、算法處理和智能網(wǎng)格來實現(xiàn)智能城市,借助人工智能賦予規(guī)劃新的活力;第二種資本型城市規(guī)劃里,城市通過互聯(lián)網(wǎng)巨頭或共享經(jīng)濟企業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)“超級化”,最終挑戰(zhàn)和繞過傳統(tǒng)的城市規(guī)劃場景;第三種自由型城市規(guī)劃,體現(xiàn)為公民使用數(shù)據(jù)的特征,公民質(zhì)疑城市規(guī)劃的制度實踐,提出更好的溝通形式以凝聚集體智慧;第四種開源型城市規(guī)劃,先確定合法利用數(shù)據(jù)的機構(gòu),通過該機構(gòu)來引導和實現(xiàn)城市發(fā)展,同時保障更加有效地公眾參與。
資本型城市規(guī)劃正在現(xiàn)實中上映,越來越多的ICT企業(yè)正通過人工智能來學習如何使用城市。而Nicolas Douay更認同“開源型城市規(guī)劃”,并將其作為主導推薦范式,強調(diào)其中的公眾參與不僅是簡單的公眾討論和針對總圖的投票,而應(yīng)是大規(guī)模的開放式在線設(shè)計。對此,國內(nèi)業(yè)界也多呼應(yīng),呼吁規(guī)劃師要從“全社會的設(shè)計者”切實轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;有限平臺的搭建者”。
機遇、挑戰(zhàn)和不確定性
搭上新一代人工智能的順風車,城市規(guī)劃的轉(zhuǎn)型發(fā)展得以具備三大機遇。
一是在眼下實現(xiàn)計算智能——從精確需求到模糊應(yīng)對,賦能規(guī)劃行業(yè)數(shù)據(jù)驅(qū)動。規(guī)劃領(lǐng)域應(yīng)用人工智能未必馬上另起爐灶,可先基于現(xiàn)有基礎(chǔ)實現(xiàn)重混(Remixing),摒棄單一決定論,轉(zhuǎn)向從宏觀趨勢推導可能,初步建立科學性;二是近期里提升感知智能——從抽樣到全樣用戶思維,丟掉套路回歸智力服務(wù)。借助人工智能,提高洞察和市場適應(yīng)能力,重拾為人民服務(wù)的行業(yè)價值,充實規(guī)劃的理論與方法;三是未來要走向認知智能——從因果到智能關(guān)聯(lián)驅(qū)動,再造規(guī)劃的流程和邏輯。人工智能具備一定能力后,將促使傳統(tǒng)行業(yè)發(fā)生顛覆式變革。
人工智能還在進化,規(guī)劃行業(yè)也力量有限,未來發(fā)展更需統(tǒng)籌推進、量力而行、趨利避害和善借外力??上驳氖牵芏嘁?guī)劃院(所)陸續(xù)在設(shè)立新的創(chuàng)新部門和培養(yǎng)人才,建設(shè)公眾參與平臺、可視化平臺和大數(shù)據(jù)平臺,嘗試與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)并成立聯(lián)合實驗室,一切都在朝著好的方向發(fā)展。
編輯:王月
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