云棲大會召開帶你讀懂什么是城市大腦

    北京時間10月13日，以“飛天·進化”為主題的2016杭州云棲大會在浙江杭州云棲小鎮國際會議中心開幕。大會持續4天，將舉辦超過450場主題演講，設立數萬平方米創新展覽體驗區，展示國內外先進科技成果。本屆云棲大會各界大佬的發言可謂震驚四座，城市大腦等新名稱也在網絡上瘋傳，今天我們就用名詞解析的方法告訴你什么才是“城市大腦”，才是科技未來！

1、什么是杭州城市數據大腦？

    杭州城市數據大腦（以下簡稱城市大腦）是一座城市的人工智能中樞。城市大腦的內核采用阿里云ET人工智能技術，可以對整個城市進行全局實時分析，自動調配公共資源，修正城市運行中的Bug，最終將進化成為能夠治理城市的超級人工智能。交通擁堵，只是城市大腦迎戰的第一個難題。城市大腦的目標，是讓數據幫助城市來做思考和決策，將杭州打造成一座能夠自我調節、與人類良性互動的城市。

2、城市大腦從什么時候啟動？

    城市大腦從今年3月份開始啟動，由杭州市政府主導，包括阿里云在內13家企業的頂尖人工智能科學家參與其中。

這13家企業分別為：

    銀杏谷資本 西湖電子集團有限公司 新華三集團 浙大中控技術股份有限公司 上海依圖網絡科技有限公司 阿里云計算有限公司 杭州數夢工場科技有限公司 浙江大華技術股份有限公司 富士康科技集團 杭州海康威視數字技術股份有限公司 中國移動通信集團浙江分公司 中國聯通通信集團浙江分公司 啟明星辰信息技術有限公司

3、為什么要啟動城市大腦項目

    城市是人類的偉大創造，但由于人口、工業、交通運輸過度集中而造成的城市病正四處蔓延。整個城市擁有龐大的軀體，但缺乏統一指揮的大腦。我們認為數據與智能將會成為未來的趨勢。對于城市而言，城市大腦可以將散落在各個角落的數據匯聚到一起，使用云計算大數據和人工智能技術，讓城市的各個“器官”協同工作，變成一個能夠自我調節、與人類良性互動的有機體。 

4、從系統架構的角度來說，城市大腦都有哪些部分構成？

    城市大腦由五大系統組成——超大規模計算平臺、數據采集系統、數據交換中心、開放算法平臺、數據應用平臺。城市大腦計算平臺采用飛天操作系統。城市大腦涉及的數據量巨大，僅視頻攝像頭就有5萬多路。飛天（Apsara）是由阿里云自主研發的超大規模通用計算操作系統，它可以將百萬級的服務器連成一臺超級計算機，提供源源不斷的計算能力，以保證大腦能夠“眼疾手快”、“當機立斷”。

其他四大系統還包括：

• 數據采集系統是“末梢神經”和“小腦”（執行層），源源不斷向城市大腦輸送數據；

• 數據交換中心是整個大腦的“腦核”（基礎層），通過政府數據、互聯網和社會數據的全面融合，提高數據的多維性和多樣性；

• 開放算法平臺是大腦的“皮質層”（決策層），主要是通過各類算法和模型的搭建，進行決策；

• 數據應用平臺主要是把“大腦”的決策輸出到城市管理和城市服務的各個場景。

上述四大系統，均采用阿里云ET的人工智能內核。

5、阿里云在其中發揮什么作用？

A、阿里云飛天操作系統為城市大腦的運行提供了豐富的計算資源，確保了大腦能夠“眼疾手快”、”當機立斷”。城市大腦涉及的數據量巨大，僅視頻攝像頭就有5萬多路。如何準確、實時、低成本的處理這些數據，是城市大腦運行的基礎。經測算，這些視頻如果由交警三班倒地去看，需要15萬個交警，而借助強悍的計算平臺和優良的算法，城市大腦可以在短時間內把這些視頻都看完，數清楚有多少輛車往哪個方向走了。

B、阿里云科學家小組主導了項目研發，為城市大腦植入了ET內核。ET是阿里云的人工智能，基于阿里云強大的計算能力，目前已具備智能語音交互、圖像/視頻識別、交通預測、情感分析等技能，在洞察全局和實時決策方面能力突出。比如，在視頻識別放面，ET的視頻識別算法使城市大腦能夠感知復雜道路下車輛的運行軌跡，準確率達99%以上；

C、“登月計劃”的經驗輸出：城市大腦項目組的第一步，是將交通、能源、供水等基礎設施全部數據化，連接散落在城市各個單元的數據資源，打通“神經網絡”。阿里云的科學家們在這方面擁有豐富的經驗——阿里巴巴集團曾成功實施一項耗時18個月的“登月計劃”，將其所有數據遷移至統一的計算平臺，這一平臺如今支撐著阿里巴巴整個商業組織的運轉。

D、阿里云調動了整個生態的力量參與城市大腦。如，依圖科技、數夢工場等。

7、城市大腦是如何解決擁堵的？

    受限于數據質量問題，以前交通決策更像是在盲人摸象、霧里看花。在城市大腦項目中，數以百億計的城市交通管理數據、公共服務數據、運營商數據、互聯網數據被集中輸入。這些數據成為城市大腦智慧的起源。有了豐富的數據之后，城市大腦便可在一個虛擬的數字城市中構建算法模型，通過機器學習不斷迭代優化，計算出更“聰明”的方案：每個路口紅綠燈設置為多長時間通行效率最高？哪些路口應該禁止左轉？公交車輛和線路如何調度更為合理？道路修建是否有更好的選擇？

    2016年9月，城市大腦交通模塊在蕭山區市心路投入使用。初步試驗數據顯示：通過智能調節紅綠燈，道路車輛通行速度平均提升了3%至5%，在部分路段有11%的提升，真正開始了用大規模數據改善交通的探索。

 8、城市大腦對紅綠燈的智能控制同SCATS紅綠燈系統何差別？

    國內城市使用的SCATS信號燈控制系統屬于國外引進，并不適合中國的“混合型”交通現狀。尤其是城市建設導致線圈采集設備大面積損壞，SCATS系統相當于是“眼睛”被蒙蔽了，控制信號燈的效果比理論預期差很多，且無法實現基于全局的決策判斷。城市大腦引入了地圖數據、攝像頭數據等，相當于城市大腦具備了“天眼”，能夠從城市上空俯瞰全局。同時，采用了阿里云自主研發的網絡流控制理論，可以實現對網絡阻塞點的全面量化。

9、這其中，有什么樣的挑戰？

    算法：如何用優良的算法讓城市大腦更聰明是一個難題。除了13家企業貢獻的頂尖算法之外，城市大腦還構建了開放的算法平臺。讓城市大腦像人的大腦一樣，能夠吸收不同的思想，形成智慧。

    計算力：城市大腦的聰明程度，取決于數據和算法。但反應速度依賴于強大的計算力。阿里云為項目提供了無上限的計算資源支持，這在處理視頻數據等方面異常重要。

10、城市大腦與智慧城市概念有何不同？

    智慧城市只做了城市的手和腳，所有的決策還是依賴于人，缺乏自主控制。城市大腦要做的是城市建立一個高智商、能決策的智能中樞，去提升手腳和軀體的效率。

11、除了交通以外，城市大腦還將如何改善城市生活？

    城市大腦的目標是成為整個城市的人工智能中樞，使城市能夠自我調節、與人類更好的互動。未來，在交通領域，城市大腦不僅可以治堵，以后還可以為城市的各類事件提供交通方案。比如，TFBOYS要來開演唱會，城市大腦可以基于粉絲特點，結合城市道路信息，給出交通方案。

    在旅游方面，城市大腦可以將杭州每年接待的上億人次的游客真正變成“用戶”。當游客剛踏上杭州的那一刻，城市大腦便可以為其提供個性化的服務。在民生方面，城市大腦還可以對水庫、河道、泵閘等進行大數據采集、分析，結合天氣數據，提前預測汛情和城市內澇。

12、城市大腦是否會在其他城市應用？

    城市大腦是杭州代表中國的城市為世界做出的探索。目前項目組關注的焦點還在于如何不斷提升城市大腦的能力上。

寫到最后

    上述便是本次云棲大會上對于“城市大腦”的簡單解析，除此之外本次大會上還展示了大量的黑科技，包括能指揮交通的人工智能阿里云ET，會自己上電梯、感知電梯擁擠的菜鳥物流機器人小G，全球首臺全語音交互的互聯網汽車，能智能識別食材、可一鍵下單采購的智能冰箱等。作為阿里生態的一部分，基于YunOS系統和生態的智能穿戴、智能家電、互聯網汽車、行業解決方案等智能設備與生態均有亮相，總之硬貨十足，可謂科技未來的一場盛宴。■