2017年中國人工智能城市展望研究報(bào)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(shè)經(jīng)歷20世紀(jì)90年代至今的高速發(fā)展，逐步進(jìn)入城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的新常態(tài)。城市建設(shè)目標(biāo)從追求規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益為主開始轉(zhuǎn)向?qū)ι鷳B(tài)、人文、社會(huì)公平和可持續(xù)性等立體的價(jià)值追求，尤其強(qiáng)調(diào)以人為本發(fā)展目標(biāo)，城市向著“智慧化”建設(shè)發(fā)展；隨著人工智能技術(shù)條件越來越成熟條件，城市管理形成以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的城市決策機(jī)制，從頂層設(shè)計(jì)著手，自上而下的”AI化”使城市功能和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型更加顯著，為城市創(chuàng)造以技術(shù)為驅(qū)動(dòng)的商業(yè)價(jià)值，最終形成一個(gè)多元化的有機(jī)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(guān)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(dòng)數(shù)字城市建設(shè)，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(shè)再次進(jìn)入到3.0感知智慧城市時(shí)代；在2013年，WiFi、3G/4G的網(wǎng)絡(luò)傳輸與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的后端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理與分析的技術(shù)進(jìn)步下，開啟了4.0認(rèn)知智慧城市時(shí)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(dá)到整體架構(gòu)協(xié)同管理，“人工智能城市”的時(shí)代也將到來。

政府鼓勵(lì)人工智能發(fā)展，將大力輔助未來城市建設(shè)

政府在近三年時(shí)間密集出臺(tái)鼓勵(lì)人工智能技術(shù)發(fā)展的政策，說明十分重視此次技術(shù)發(fā)展的機(jī)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(shù)革命，而不再僅僅是“不掉隊(duì)”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(shè)迎來轉(zhuǎn)型升級(jí)的重大機(jī)遇。

?  文字較多，點(diǎn)擊大圖更清晰～

未來，城市經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)升級(jí)依賴科技創(chuàng)新帶來經(jīng)濟(jì)動(dòng)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。可見各大城市目前創(chuàng)新投入和產(chǎn)出都未能跟上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，說明經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)當(dāng)中科學(xué)技術(shù)提升帶來的收益占比低，未來應(yīng)該重視提高創(chuàng)新效率的投入（人才、資金、技術(shù)……），以及重點(diǎn)考察創(chuàng)新帶來的經(jīng)濟(jì)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(huì)是國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要部署；2015年全國城市建設(shè)與2008年相比，不足十年時(shí)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(yùn)營車輛增長了21.7%的基礎(chǔ)上。在人口進(jìn)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(chǔ)設(shè)施不足等問題日益嚴(yán)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(yùn)作、更適合居住的城市環(huán)境……成為了國內(nèi)城市管理迫切解決的難題。

中國監(jiān)控?cái)z像頭覆蓋面不足，密度遠(yuǎn)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(dá)2000萬個(gè)，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(dá)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?cái)z像頭建設(shè)工程任重道遠(yuǎn)；未來，尤其是二線及以下城市的監(jiān)控?cái)z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(jì)五十年代到七十年代初，那時(shí)人們以為只要能賦予機(jī)器邏輯推理能力，機(jī)器就能具有智能，人工智能研究處于“推理期”。接著，人們意識(shí)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(shí)，因此人工智能研究在二十世紀(jì)七十年代進(jìn)入了“知識(shí)期”，大量專家系統(tǒng)在此時(shí)誕生。隨著研究向前進(jìn)展，專家發(fā)現(xiàn)人類知識(shí)無窮無盡，并且有些知識(shí)本身難以總結(jié)再交給計(jì)算機(jī)，于是一些學(xué)者誕生了將知識(shí)學(xué)習(xí)能力賦予計(jì)算機(jī)本身的想法。發(fā)展到二十世紀(jì)八十年代，機(jī)器學(xué)習(xí)真正成為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科領(lǐng)域、相關(guān)技術(shù)層出不窮。進(jìn)入2010年后相繼在語音識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域取得重大進(jìn)展。2016年讓人工智能在學(xué)術(shù)界、工業(yè)界、媒體界等社會(huì)各界引起廣泛關(guān)注的AlphaGo 的背后，也是深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)和蒙特卡洛樹搜索的結(jié)合。

機(jī)智過人還是技不如人？

經(jīng)過海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練，人工智能可在邊界清晰的領(lǐng)域內(nèi)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(xué)習(xí)進(jìn)而適應(yīng)的人類智能相比，機(jī)器在面對超過固定規(guī)則設(shè)置的罕見場景時(shí)，往往不知所措，魯棒性有待提高。盡管如此，城市發(fā)展建設(shè)的方方面面都有大量的潛在的可供現(xiàn)有技術(shù)能力來升級(jí)改造的空間，比如機(jī)器的感知、認(rèn)知、大數(shù)據(jù)處理以及運(yùn)動(dòng)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(yīng)用及場景

2017年是人工智能的應(yīng)用元年，未來將有更多城市場景落地

AI+安防：計(jì)算機(jī)視覺+深度學(xué)習(xí)技術(shù)是智能化視頻升級(jí)的必要條件

上千萬的攝像頭和龐大的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，瞬間就會(huì)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(shù)的關(guān)鍵。以一個(gè)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(jí)資源中找到目標(biāo)人員、車輛宛如大海撈針，然而通過人工智能算法，則可自動(dòng)抓取視頻中的目標(biāo)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(chǔ)容量下降到300TB左右，即可實(shí)現(xiàn)秒級(jí)檢索，并刻畫目標(biāo)的軌跡、進(jìn)行行為分析。

?  文字較多，點(diǎn)擊大圖更清晰～

AI+安防案例：攝像頭升級(jí)要根據(jù)實(shí)際需求，平安城市改造效果顯著

國內(nèi)的攝像頭目前難以實(shí)現(xiàn)智能化，因此，改造關(guān)鍵是了解攝像頭的主要功能，才能有針對性調(diào)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(jí)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(chǔ)；而廣州市則已經(jīng)通過商湯科技視圖情報(bào)研判系統(tǒng)，在短短半年內(nèi)破獲近百宗案件，破案數(shù)量顯著提升，破案時(shí)間有效縮短，為公安機(jī)構(gòu)日后的執(zhí)法提供強(qiáng)大的支援。

AI+交通：人類對車輛的控制最終會(huì)接近零，實(shí)現(xiàn)無人駕駛場景

駕駛的進(jìn)化過程正是自動(dòng)智能化交通的演變蹤跡：現(xiàn)階段，輔助駕駛的各項(xiàng)功能相對比較成熟，無論是測試還是實(shí)際開放環(huán)境表現(xiàn)都比較穩(wěn)定；而自動(dòng)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(shù)的突破與零部件量產(chǎn)而帶來成本下降。

AI+身份驗(yàn)證：AI身份驗(yàn)證已顯著超越人力身份驗(yàn)證效率

由政府組建的政務(wù)云平臺(tái)，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(wù)多個(gè)場景中，由于而人力驗(yàn)證有效時(shí)間是半小時(shí)輪崗，因此，身份驗(yàn)證廣泛應(yīng)用于各類識(shí)別身份的節(jié)點(diǎn)。例如：基于人臉特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的生物識(shí)別技術(shù)，隨著深度學(xué)習(xí)帶來的突破，讓機(jī)器根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集達(dá)到擁有自我學(xué)習(xí)的能力，最終掌握“人臉”的概念。

AI+零售：實(shí)體零售智能化是對抗電商零售的唯一出路

實(shí)體零售需要抓住“新零售”轉(zhuǎn)型升級(jí)的機(jī)遇，打造信息化的實(shí)體店并建立立體數(shù)據(jù)庫，從而達(dá)到在更好服務(wù)顧客的情況下控制或縮減成本，提升實(shí)體零售的競爭力。實(shí)體零售可以從各類訪問數(shù)據(jù)入手，在店鋪中實(shí)時(shí)監(jiān)控、快速捕獲消費(fèi)者的喜惡并進(jìn)行精準(zhǔn)分析，實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)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(yàn)

人工智能技術(shù)應(yīng)用為傳統(tǒng)商業(yè)提供了基于多維度、精細(xì)化數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)營決策參考，帶來精準(zhǔn)營銷、商鋪運(yùn)營、價(jià)值客戶管理、消費(fèi)大數(shù)據(jù)運(yùn)用等諸多技術(shù)化、科學(xué)化的運(yùn)營手段。例如：商湯科技的人臉識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶從刷臉入店到結(jié)賬付款僅需“刷臉”一個(gè)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(shí)別，實(shí)現(xiàn)“無感知”進(jìn)入，大大提升了用戶體驗(yàn)。

?  文字較多，點(diǎn)擊大圖更清晰～

AI+娛樂與生活：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在圖像視頻等泛娛樂場景中不斷創(chuàng)造價(jià)值

娛樂與生活市場空間較大，我國智能手機(jī)用戶對新鮮事物的接受程度較高，并且樂意使用新技術(shù)來提升現(xiàn)有產(chǎn)品的體驗(yàn)，短視頻與美顏濾鏡的瞬間火爆印證了這個(gè)觀點(diǎn)。目前，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要應(yīng)用在個(gè)人移動(dòng)設(shè)備上的圖像視頻泛娛樂場景，未來，在硬件設(shè)備的升級(jí)迭代下，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將帶來更廣闊的商業(yè)價(jià)值。

AI+移動(dòng)個(gè)人設(shè)備：影像和語音領(lǐng)域掀起浪潮，成為下一輪競爭的關(guān)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(jí)轉(zhuǎn)型，對人工智能技術(shù)需求越來越大

在第四次信息革命的推動(dòng)下，城市-智慧城市-人工智能城市的不斷迭代升級(jí)，人工智能技術(shù)在城市建設(shè)當(dāng)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(shù)革新帶來的升級(jí)體驗(yàn)；艾瑞認(rèn)為：未來，城市管理當(dāng)中人類參與管理與決策將越來越少，最終達(dá)到城市自主智能化管理的效果，從而實(shí)現(xiàn)高效、安全、節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的城市發(fā)展目標(biāo)。

日益完善的ICT架構(gòu)將加速城市迭代發(fā)展

技術(shù)升級(jí)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(dòng)著城市的迭代發(fā)展，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、通訊為基礎(chǔ)設(shè)施，人工智能技術(shù)在城市發(fā)展當(dāng)中提供了分析、調(diào)配、管理、預(yù)判的功能；艾瑞認(rèn)為：在技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施不斷升級(jí)的 ICT架構(gòu)下，提高城市運(yùn)作效率、更好的居住體驗(yàn)將會(huì)是科技改變生活的顯著效果；而在這個(gè)過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都將蘊(yùn)藏極大的商業(yè)價(jià)值。