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万物互联的5G时代,智慧城市需要新的规则
作者: 佚名 2019-01-28 11:10 【亿欧】

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5G时代的到来,对智慧城市的建设究竟意味着什么?它会带来什么改变,比如城市规划是否依然是顶层设计,一次性设计交付完成?国务院参事、中国城市科学研究会理事长、住建部原副部长仇保兴在智慧城市高层论坛上发表演讲《5G时代的智慧城市设计初探——基于复杂适应理论视角》中,提出5G时代智慧城市设计要遵循的六大新规则。

仇保兴:各位来宾,我们今天讨论的实际是“5G时代智慧城市的机遇与挑战”。5G时代跟4G、3G的巨大不同,实际上就是无处不连,无处不智。在这样一种时代,我们的智慧城市跟以往有什么区别呢?

城市系统进化论的三个演变阶段

我觉得一个非常重要的判断方法就是CAS(复杂适应理论)。复杂适应理论是怎么演变的?人类把系统论作为方法论的时候,第一代的系统论是上世纪50年代提出,是以控制论、一般控制论提出。60年代的时候,系统论进入了第二代。到了上个世纪80年代,我们发现第一代系统论跟第二代系统论有巨大的局限,我们描述一个系统的变化是结构、性质的。这个系统的主体我们把它当成黑箱或者简化成一个节点,把它简化了。经济学是这样,物理学是这样,其他的学问也都是这样。

城市使人们的生活更美好,但是我们描述城市系统的时候,从经济学上把城市的人看成是一致性,没有差别的。这样一来,会看到我们有许多结果都是错误的,不能真正反映我们城市这一个复杂系统的变化。

进化到第三代系统论的时候,它把主体,也就是系统中间的每一个都作为一个点。它的差异性,它根据对周边环境的观察、行动、积累,作出反应,同时进行深度地学习,最终造成了系统的改变。城市是由城市的人造就的,是由城市的人的行为改变的。所以这样一来,智慧城市也一样,也应该回到第三代。这个第三代系统论为什么管用的原因。

决定城市智慧程度的关键闭环

智慧城市提出来已经20多年,为什么叫智慧?其实它由四个方面构成。第一个城市中间充满着感知。对一切发生在城市的问题或者城市的外面,我们都能够感知得到。第二感知到的信息,经过运算,无论是借助人工智能、大数据,或是借用传统的模型,在运算出来以后,针对问题解决的规律,我们提出对策。对策提出来以后再去执行,这是第三个阶段。执行了以后对执行的结果进行反馈,这是第四个阶段。所以感知、运算、执行、反馈构成一个闭环。这个闭环在城市里面时时存在,处处存在。它的密度、强度和速度,决定城市的智慧。

这样一来,我们基于CAS理论(复杂适应理论),设计出新的规则。大家知道城市是使生活更美好,那么生活更美好是怎么构成的呢?首先是活力宜居的,第二安全有韧性,一个小灾小害之后马上能恢复。第三,智慧的可持续。我们需要的理想城市,就是由这三个构成,几千年来没变化。根据这个铁三角,我们运用CAS理论,来描述5G时代应该怎么设计符合这个铁三角的政策。

5G网络实现对虚拟世界的集聚

第一个规则是集聚,城市就是集聚的。这个集聚造成的主体是多层次的,市民是最基础的。建筑、社区、城市,可以当做不同城市的主体。每个主体的素质和能动性,或者刚才讲的四个要素的循环能力是不一样的。这些能力造就了对环境的适应性。

人作为核心主体,他对创新有什么用?联合国教科文组织把人的知识分成两类,一类叫沉默的知识,一类叫显性的知识。而创新则是人的沉默知识的创造,显性知识可以在马路上进行传播、印刷,是讲得清楚的。而我们的知识体系中,有95%是沉默知识。沉默知识经过碰撞,才能造就科技的创新。

如果是集聚,并且是有效的集聚,那么它们之间的碰撞便是沉默的碰撞,是对创新有用的。5G就会带来新的集聚,这种新的集聚基于海量机器的部署。5G的最主要特点就是把通信的速度大大提高,上行、下行的速度都超过了10倍以上。

华为最近在韩国实现每秒5G的速度。我们可以想象这样一个传输速度,可以把我们许多东西紧密地连接起来,实时进行运作。这种海量通信实际上是把在虚拟世界的人们聚集在一起,这种虚拟世界的集聚,造成了沉默知识可以进行交换。

为什么沉默知识会交换?因为人工智能在里面扮演了媒介的作用。我们把人工智能分为四种类型,第一种叫计算智能,第二种感知智能,就是会讲、会听,会对你作出反应。第三种是认知智能,会理解、思考,会对经验进行总结。最后到了环境/情感智能。如果人工智能发展到第四步,也就是说我们人类是不是就可以不用存在了?那是遥远的事情,我们不要着急讨论这些问题。

我们这种沉默知识对显性知识的碰撞,尤其是第二类知识的碰撞就会产生促进科技的发展。智慧城市就为它们铺平了道路。

5G使万物实时互联,丰富城市生态

新规则之二:多样性。大家都知道去年美国的城市规划学家排名,排名第一的不是那些大家,其实是一个记者。这个记者写了一本书叫《美国大城市的生与死》。他在书里面写什么?他说城市怎么来的?城市为什么具有创新能力?为什么所有的科学技术都在城市里面涌现?因为城市具有多样性,多样性越丰富创新越好,越宜居。它的多样性是动态的,持续的。多样性怎么来的?因为主体不断地变化,一个主体缺位,另一个主体会补位。

为什么能补呢?因为它比前面的主体具有某些特别的变化。这些特别的变化弥补一个前面主体所不具备的,于是多样性就丰富起来了。多样性产生的结果很有意思,我们拿自然生态系统来看,你的多样性越丰富,进化的过程越复杂,遇到干扰和灾害越是能持续生存。所以为什么我们对地球的多样性、生物多样性善加保护?这是人类的未来,实际上所有的东西都是连接在一起的,只是我们没有感觉到而已。

我们看到了5G造成什么呢?造成了新的需求,新的技术,新的路径,新的模式。这些加快了联系,加快了变化,加快了项目的取代、补位,所以它的多样性丰富起来。你要理解多样性,造就多样性。这个多样性和增强带宽eMBB有关。

大家可以想象一秒钟可以载入好几个G,在这样快速的情况下,一切变化都是实时。实时跟不实时完全不一样。这种增强带宽的模式使万物互联,促进了多样性相互之间的补位,更加丰富。

新规则之三:流。城市就是各种各样的资源流动,这些资源在城市的节点、城市的部位。任何一个网络的节点与节点的平方成正比。我们从1G到4G这些流都是通过中心基站。但是5G不一样,5G哪怕中心基站毁了,二级基站可以连。这样的效应是完全不一样的。

我们经常说互联网2.0,其实是价值互联网。它的价值传输可以进行穿透式的追溯。任何人、任何物体在时空上的轨迹都可以轻易地被找到。这样一来,我们可以想到5G对这些方面的应用会大大增加。

规则之四:积木。“积木”是人类积累起来的所有的经验和知识,形成的那些小的模块。“知识”、“经验”等“积木”可以以不同的方式组合,以应对不确定性。

我们从大到小进行组合,那就是化学里面的。如果从小到大组合,那就是生物学里的。这种组合千变万化。为什么要组合呢?因为我们遇到了新的问题,要用新的组合。我们还有很多新的“模块”,比如像大数据、互联网、人工智能等,这些新的模块组合到原有的系统,可以产生更多的变化。

新规则之五:内部模型。多个模块组合起来就形成了内部模型。模型有两种,一种是隐性的,一种显性的。人家打你,你自动地举起手来,而且是毫秒的反应。这是与生俱来的。另一种是显性的、快变量的,每一个主体都可以根据周边环境,快速地感知,快速地运算,快速地应对。这样我们就真正有了显性的模型,它在每一个主体里发生。一个典型的应用场景,比如一个医生可以在协和医院,给所有的病人做手术,通过网络来做远程手术。这就是新的内部模型。

5G时代让自动驾驶有实现的可能

新规则之六:标识。比如为什么警察要着装,医生要穿白大褂。这些都是显性标识,标识是为了配对起作用的。这种配对起作用就是我们的反应。为什么很多人对流感有免疫性而有些人却没有?因为病毒入侵后人体内T细胞会判断哪些是外来的有害入侵者,并将其打上“标识”,然后白细胞加以识别后再将病毒吃掉。

5G时代的标识,比如像人脸识别技术,可甄别哪些人有犯罪记录、哪些人是恐怖嫌疑分子,并自动反馈至公共安全信息平台。

另外,为什么现在无人驾驶行不通?现在的无人驾驶就靠顶上那个雷达,感知能力比较有限。5G来了以后,就形成了V2X技术,在一个平方公里之内我可以通过空中感知,比如车的前后有什么因素会影响驾驶安全。所以5G实际上是通过标识,把万物连接在一起,无处不至,无处不连。做个简单总结,就是超级连接。

5G是各行各业创新的催化剂,主体的新集聚、多样性、流、积木、模型、标识等规则,全部在5G改变了。旧规则是从上而下、顶层设计,但是新规则是自主进化;旧规则是一次性设计、交钥匙工程,新规则是自组织演化。旧规则是中心控制式智慧为主,新规则是中心式智慧+分布式智慧、以众智为主;旧规则是单项渐进、创新为主,新规则是组合式、相互强化爆发式创新。

我们的时代在变化,我们要设计运行智慧城市,应该有新的规则。


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