2017年中國人工智能城市展望研究報告

一、中國人工智能城市發(fā)展概況

在有限的城市空間里，打造無限智能化城市效用

中國的城市建設經(jīng)歷20世紀90年代至今的高速發(fā)展，逐步進入城市轉型發(fā)展的新常態(tài)。城市建設目標從追求規(guī)模和經(jīng)濟效益為主開始轉向對生態(tài)、人文、社會公平和可持續(xù)性等立體的價值追求，尤其強調以人為本發(fā)展目標，城市向著“智慧化”建設發(fā)展；隨著人工智能技術條件越來越成熟條件，城市管理形成以數(shù)據(jù)為驅動的城市決策機制，從頂層設計著手，自上而下的”AI化”使城市功能和產(chǎn)業(yè)轉型更加顯著，為城市創(chuàng)造以技術為驅動的商業(yè)價值，最終形成一個多元化的有機生態(tài)城市系統(tǒng)。

以人工智能為首的智聯(lián)網(wǎng)發(fā)展是智慧城市下一階段的關鍵

早在90年代，IBM首次提出“智慧城市”概念后，中國也在1995年啟動數(shù)字城市建設，這是中國智慧城市的1.0版本；隨著2008年“智慧地球”概念的提出，中國智慧城市建設再次進入到3.0感知智慧城市時代；在2013年，WiFi、3G/4G的網(wǎng)絡傳輸與云計算、大數(shù)據(jù)的后端數(shù)據(jù)存儲、處理與分析的技術進步下，開啟了4.0認知智慧城市時代；在不久的將來，數(shù)據(jù)積累以及傳輸帶寬和速度的再次騰飛，使得智慧城市達到整體架構協(xié)同管理，“人工智能城市”的時代也將到來。

政府鼓勵人工智能發(fā)展，將大力輔助未來城市建設

政府在近三年時間密集出臺鼓勵人工智能技術發(fā)展的政策，說明十分重視此次技術發(fā)展的機遇，從大力促成中國到2030年成為世界人工智能創(chuàng)新中心的決心可見，希望中國能夠“趕得上”這一次的技術革命，而不再僅僅是“不掉隊”的要求。而中國城市的政策方向則回歸以人為本的的核心，城市的發(fā)展都圍繞著“高效、惠民、可持續(xù)發(fā)展”理念，讓城市建設迎來轉型升級的重大機遇。

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未來，城市經(jīng)濟結構升級依賴科技創(chuàng)新帶來經(jīng)濟動力

中國的GDP十年來成倍增長，而國家中心城市的整體創(chuàng)新效率提升水平并不顯著。北京、武漢、鄭州較十年前的創(chuàng)新效率水平有明顯提升，其他城市則維持不變甚至有所下滑?？梢姼鞔蟪鞘心壳皠?chuàng)新投入和產(chǎn)出都未能跟上經(jīng)濟發(fā)展的步伐，說明經(jīng)濟結構當中科學技術提升帶來的收益占比低，未來應該重視提高創(chuàng)新效率的投入（人才、資金、技術……），以及重點考察創(chuàng)新帶來的經(jīng)濟效益。

迫在眉睫：解決有限城市空間的效率最優(yōu)化問題

中國城鎮(zhèn)人口在2011年首次超過鄉(xiāng)村人口，未來區(qū)域城鎮(zhèn)化將會是國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要部署；2015年全國城市建設與2008年相比，不足十年時間，城市建成區(qū)面積增長43.5%，道路長度增長40.4%，而這一切都發(fā)生在城區(qū)面積僅增長7.7%，公共交通系統(tǒng)運營車輛增長了21.7%的基礎上。在人口進一步密集（城市人口密度增長15.3%）的情況下，“大城市病”——交通擁堵、空氣污染、基礎設施不足等問題日益嚴峻，如何在有限的空間下創(chuàng)造更高的城市效率、更優(yōu)的城市運作、更適合居住的城市環(huán)境……成為了國內城市管理迫切解決的難題。

中國監(jiān)控攝像頭覆蓋面不足，密度遠低于英美

2017年國家官方數(shù)據(jù)公布“中國天網(wǎng)”攝像頭達2000萬個，但對于將近20萬平方公里的城區(qū)面積來說，攝像頭的覆蓋面與數(shù)量是鳳毛麟角；從攝像頭數(shù)量/千人的維度來看，中國城市攝像頭密度平均水平僅達英美的20%-30%，而完善的監(jiān)控系統(tǒng)是保障城市治安的有力手段，因此，監(jiān)控攝像頭建設工程任重道遠；未來，尤其是二線及以下城市的監(jiān)控攝像頭布防發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>

人工智能的發(fā)展歷程

二十世紀五十年代到七十年代初，那時人們以為只要能賦予機器邏輯推理能力，機器就能具有智能，人工智能研究處于“推理期”。接著，人們意識到人類之所以能夠判斷、決策，除了推理能力以外，還需要知識，因此人工智能研究在二十世紀七十年代進入了“知識期”，大量專家系統(tǒng)在此時誕生。隨著研究向前進展，專家發(fā)現(xiàn)人類知識無窮無盡，并且有些知識本身難以總結再交給計算機，于是一些學者誕生了將知識學習能力賦予計算機本身的想法。發(fā)展到二十世紀八十年代，機器學習真正成為一個獨立的學科領域、相關技術層出不窮。進入2010年后相繼在語音識別、計算機視覺領域取得重大進展。2016年讓人工智能在學術界、工業(yè)界、媒體界等社會各界引起廣泛關注的AlphaGo 的背后，也是深度強化學習和蒙特卡洛樹搜索的結合。

機智過人還是技不如人？

經(jīng)過海量數(shù)據(jù)訓練，人工智能可在邊界清晰的領域內游刃有余，只是與可在開放環(huán)境下對變化中的事物不斷學習進而適應的人類智能相比，機器在面對超過固定規(guī)則設置的罕見場景時，往往不知所措，魯棒性有待提高。盡管如此，城市發(fā)展建設的方方面面都有大量的潛在的可供現(xiàn)有技術能力來升級改造的空間，比如機器的感知、認知、大數(shù)據(jù)處理以及運動控制等方面取得的能力突破來融合。

二、人工智能在城市發(fā)展的應用及場景

2017年是人工智能的應用元年，未來將有更多城市場景落地

AI+安防：計算機視覺+深度學習技術是智能化視頻升級的必要條件

上千萬的攝像頭和龐大的監(jiān)控網(wǎng)絡，瞬間就會產(chǎn)生海量監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)，從海量視頻數(shù)據(jù)中高效提取出有效信息，就成為智能視頻監(jiān)控技術的關鍵。以一個一萬路視頻規(guī)模的城市為例，每月產(chǎn)生12PB 的視頻數(shù)據(jù)量，在這樣量級資源中找到目標人員、車輛宛如大海撈針，然而通過人工智能算法，則可自動抓取視頻中的目標圖片，并提取其語義化的屬性數(shù)據(jù)以及可用來比對檢索的特征數(shù)據(jù)，每月數(shù)據(jù)大概為僅15億條，而存儲容量下降到300TB左右，即可實現(xiàn)秒級檢索，并刻畫目標的軌跡、進行行為分析。

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AI+安防案例：攝像頭升級要根據(jù)實際需求，平安城市改造效果顯著

國內的攝像頭目前難以實現(xiàn)智能化，因此，改造關鍵是了解攝像頭的主要功能，才能有針對性調整攝像頭的高度、位置和類別。商湯科技協(xié)助深圳市的平安城市改造，以升級改造視頻專網(wǎng)的方式協(xié)助警方打擊犯罪和抓捕逃犯，為日后的城市整體安防發(fā)展打下良好的基礎；而廣州市則已經(jīng)通過商湯科技視圖情報研判系統(tǒng)，在短短半年內破獲近百宗案件，破案數(shù)量顯著提升，破案時間有效縮短，為公安機構日后的執(zhí)法提供強大的支援。

AI+交通：人類對車輛的控制最終會接近零，實現(xiàn)無人駕駛場景

駕駛的進化過程正是自動智能化交通的演變蹤跡：現(xiàn)階段，輔助駕駛的各項功能相對比較成熟，無論是測試還是實際開放環(huán)境表現(xiàn)都比較穩(wěn)定；而自動駕駛的限定場景也有望在未來三年落地，主要落地的是環(huán)境相對簡單、封閉或乘車人安全有保障的場景，未來，無人駕駛形態(tài)還需要通過大量數(shù)據(jù)積累、校對和測試，以及技術的突破與零部件量產(chǎn)而帶來成本下降。

AI+身份驗證：AI身份驗證已顯著超越人力身份驗證效率

由政府組建的政務云平臺，為城市管理打通了信息與數(shù)據(jù)的“孤島”狀態(tài)；在智能政務多個場景中，由于而人力驗證有效時間是半小時輪崗，因此，身份驗證廣泛應用于各類識別身份的節(jié)點。例如：基于人臉特征信息進行身份識別的生物識別技術，隨著深度學習帶來的突破，讓機器根據(jù)訓練數(shù)據(jù)集達到擁有自我學習的能力，最終掌握“人臉”的概念。

AI+零售：實體零售智能化是對抗電商零售的唯一出路

實體零售需要抓住“新零售”轉型升級的機遇，打造信息化的實體店并建立立體數(shù)據(jù)庫，從而達到在更好服務顧客的情況下控制或縮減成本，提升實體零售的競爭力。實體零售可以從各類訪問數(shù)據(jù)入手，在店鋪中實時監(jiān)控、快速捕獲消費者的喜惡并進行精準分析，實現(xiàn)智能化運營與管理。

AI+零售案例：最大化提高用戶在線上購物無法滿足的體驗

人工智能技術應用為傳統(tǒng)商業(yè)提供了基于多維度、精細化數(shù)據(jù)驅動的運營決策參考，帶來精準營銷、商鋪運營、價值客戶管理、消費大數(shù)據(jù)運用等諸多技術化、科學化的運營手段。例如：商湯科技的人臉識別技術，實現(xiàn)用戶從刷臉入店到結賬付款僅需“刷臉”一個步驟且行為不需刻意，顧客只要正常出入閘門即可被系統(tǒng)捕捉識別，實現(xiàn)“無感知”進入，大大提升了用戶體驗。

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AI+娛樂與生活：增強現(xiàn)實技術在圖像視頻等泛娛樂場景中不斷創(chuàng)造價值

娛樂與生活市場空間較大，我國智能手機用戶對新鮮事物的接受程度較高，并且樂意使用新技術來提升現(xiàn)有產(chǎn)品的體驗，短視頻與美顏濾鏡的瞬間火爆印證了這個觀點。目前，增強現(xiàn)實技術主要應用在個人移動設備上的圖像視頻泛娛樂場景，未來，在硬件設備的升級迭代下，增強現(xiàn)實技術將帶來更廣闊的商業(yè)價值。

AI+移動個人設備：影像和語音領域掀起浪潮，成為下一輪競爭的關鍵

三、中國人工智能城市未來發(fā)展展望

隨著城市的不斷升級轉型，對人工智能技術需求越來越大

在第四次信息革命的推動下，城市-智慧城市-人工智能城市的不斷迭代升級，人工智能技術在城市建設當中越來越重要；從信息化-聯(lián)網(wǎng)+感知-自主智能化，越來越重視技術革新帶來的升級體驗；艾瑞認為：未來，城市管理當中人類參與管理與決策將越來越少，最終達到城市自主智能化管理的效果，從而實現(xiàn)高效、安全、節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的城市發(fā)展目標。

日益完善的ICT架構將加速城市迭代發(fā)展

技術升級也為城市治理提供了“智慧”決策支撐，從數(shù)字城市到人工智能城市，ICT（Information Communication Technology）的完善推動著城市的迭代發(fā)展，以云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、通訊為基礎設施，人工智能技術在城市發(fā)展當中提供了分析、調配、管理、預判的功能；艾瑞認為：在技術和基礎設施不斷升級的 ICT架構下，提高城市運作效率、更好的居住體驗將會是科技改變生活的顯著效果；而在這個過程中的每一個環(huán)節(jié)都將蘊藏極大的商業(yè)價值。