“我們不能再走過去規(guī)劃的老路了！”在11月19日聯合國世界地理信息大會人工智能與未來城市空間規(guī)劃論壇上，同濟大學副校長吳志強提高了語調。

“長久以來，我國規(guī)劃和世界規(guī)劃一樣，有兩種思路。一種是理想導向，理想引導我們去創(chuàng)造一個美好的城市。但是現實很殘酷，到了工業(yè)革命后，規(guī)劃有了第二種思路，那就是問題導向，大量的問題驅使我們去解決難題。”

吳志強認為，今天我們應該有一條新的思路，那就是按照城市自身發(fā)展的規(guī)律來做規(guī)劃。“城市是有生命發(fā)展規(guī)律的，正在變成一個智能生命體，而人工智能的出現可以輔助城市規(guī)劃。”

我們未來的城市將會是什么樣？當空間規(guī)劃遇上人工智能又將產生怎樣的效應？論壇上，來自中外的學者、工程師碰撞著思想的火花。

培育“城市樹”

為了了解城市發(fā)展的規(guī)律，同濟大學的研究團隊做了 “城市樹”。

“我們大規(guī)模挖掘全世界城市的數據，從單個城市開始，又挖掘到群落城市，如整個長三角的這些城市。慢慢地，城市像一棵樹一樣在生長，我們把它叫做‘城市樹’。”同濟大學教授曹布陽介紹說。

截至目前，同濟大學團隊已繪制了13810個城市的“城市樹”。數據庫里有每個城市40年的衛(wèi)片，精度超越30×30米，速度超越智能識別。“每個城市的發(fā)展變化情況都在這個數據庫里，這是一個巨大的數據庫。世界上很少有人可以跟我們PK。”曹布陽驕傲地說。

根據“城市樹”匯總的數據，同濟大學團隊將城市分成7類：萌芽型：城市剛剛從聚落形成；佝僂型：小規(guī)模城市，未展現擴張跡象；發(fā)育型：城市保持穩(wěn)定增長趨勢，增速逐漸放緩；膨脹型：城市處于急速擴張狀態(tài)，增速急劇加快；成熟型：城市具有一定規(guī)模，且發(fā)展邊界保持相對穩(wěn)定；區(qū)域型：城市擴展到區(qū)域城鎮(zhèn)群；衰退型：城市收縮。

而數據的匯總和分類，靠的就是強大的人工智能。“AI在廣度、速度、深度、精度、強度方面，遠遠超越傳統的規(guī)劃，將帶領我們到達一個全新的境界。”德國國家工程院研究員Otthein Herzog說。

“首先，AI帶來學習廣度的提升，人的學習能力有限，但人工智能可以快速地學習一千萬個項目，遠遠超過個體；AI帶來學習速度的提升，規(guī)劃五年修編一次，但是現在人工智能可以每小時、每一刻對城市即時的運行問題進行識別，即時判斷，即時反應；AI還帶來學習深度的提升，我們能判斷未來五年的規(guī)劃就已經很了不起了，但人工智能可以用長久的數據積累，外推的時間也要長得多；AI也帶來了學習精度的提升，過去做城市規(guī)劃精確到小區(qū)、房子，今天我們用的數據可以精確到每個人；AI帶來學習強度的提升，大規(guī)模的大數據可以用來感知城市，而人工智能可以認知大量的規(guī)律，認知城市。”吳志強說。

為全球城市測“智商”

有了強大的數據，下一步便是建立算法，推演城市發(fā)展規(guī)律。“近年來，我們嘗試用人工智能尋找城市發(fā)展的規(guī)律。這套用來尋找規(guī)律的系統，仿效‘AlphaGo’，我們將其稱為‘CityGo’。”

“CityGo”以全球500座城市作為跟蹤對象，從居民智能素養(yǎng)、智能硬件設施、智能經濟與產業(yè)、智能管理與服務等多個維度、不同時段、不同板塊收集數據，通過人工智能的深度學習功能，了解和學習城市發(fā)展的規(guī)律，測試它們的“智商”。

根據這些算法的推演，運用人工智能的類型學技術，同濟大學團隊進一步構建了城市功能的配置模型。

首先，將城市利益相關體分為政府、規(guī)劃師、投資商、市民四方，提取反映四方需求和決策特點的信息。其模型假設：政府決策短期整體目標導向；規(guī)劃師注重長期整體配置目標導向；投資商決策短期個體市場目標導向；市民決策長期個體目標導向。

其次，四方按照各自的目標導向，對職業(yè)、居住、商業(yè)、醫(yī)療、教育、休閑這六元功能進行各自的決策。由此構成了四方六元的決策智能配置。

再次，配置過程中還需考慮從過去到未來的時間進程，以及不同城市發(fā)展類型和階段需求。復雜的計算和設計過程，都借助人工智能得以快速完成和及時模擬。

AI規(guī)劃未來城市空間

“最近我們做了一部分規(guī)劃，把各類條件放進去，讓AI自己快速跑。各種類型的居住區(qū)、工業(yè)區(qū)、就業(yè)區(qū)、文化區(qū)、綠化區(qū)就出來了。”曹布陽指著大屏幕說：“這個是人工智能規(guī)劃出來的城市，人工智能作為輔助手段，可以按照城市生長規(guī)律來規(guī)劃。”

同濟大學團隊研發(fā)了城市智能模擬平臺（CIM），進行城市形態(tài)的智能設計，為城市規(guī)劃提供數據支撐。如在北京副中心的設計中，應用CIM支持系統，在覆蓋的155 平方公里內，可快速讀取出任一區(qū)域內的天氣、人口成分、人流匯聚規(guī)模和速度、建筑高度、建成材料，在生態(tài)學和精確理性的支撐下，進行個體化的精準計算，從而高效完成設施的最佳配置量和配置地點等的布局。

“我們可以做每一個城市的各種接口，包括能耗接口、建筑管理、運行狀態(tài)和環(huán)境、相關的精密控制等等，這些全部可以在系統里看到，每個小時的時點也可以看到。我們可以很精確地進行外延、外推。”曹布陽說。

人工智能這么強大，未來會不會取代人類？吳志強認為，這是多慮的。“下一代的人工智能，一定是人和機器共同的智能，這才是我們中國規(guī)劃要做的事情。只有城市被當作一個生命體，城市規(guī)劃尊重城市自身的生命規(guī)律，我們才能找尋到它復雜生命的生態(tài)理性。而在這個過程中，隨著人工智能的不斷導入，人工智能自身的快速發(fā)展和提升，以及人工智能不斷被導入城市規(guī)律學習和城市規(guī)劃決策過程中，空間規(guī)劃將變得更加強大。”