云栖大会召开带你读懂什么是城市大脑

    北京时间10月13日，以“飞天·进化”为主题的2016杭州云栖大会在浙江杭州云栖小镇国际会议中心开幕。大会持续4天，将举办超过450场主题演讲，设立数万平方米创新展览体验区，展示国内外先进科技成果。本届云栖大会各界大佬的发言可谓震惊四座，城市大脑等新名称也在网络上疯传，今天我们就用名词解析的方法告诉你什么才是“城市大脑”，才是科技未来！

1、什么是杭州城市数据大脑？

    杭州城市数据大脑（以下简称城市大脑）是一座城市的人工智能中枢。城市大脑的内核采用阿里云ET人工智能技术，可以对整个城市进行全局实时分析，自动调配公共资源，修正城市运行中的Bug，最终将进化成为能够治理城市的超级人工智能。交通拥堵，只是城市大脑迎战的第一个难题。城市大脑的目标，是让数据帮助城市来做思考和决策，将杭州打造成一座能够自我调节、与人类良性互动的城市。

2、城市大脑从什么时候启动？

    城市大脑从今年3月份开始启动，由杭州市政府主导，包括阿里云在内13家企业的顶尖人工智能科学家参与其中。

这13家企业分别为：

    银杏谷资本 西湖电子集团有限公司 新华三集团 浙大中控技术股份有限公司 上海依图网络科技有限公司 阿里云计算有限公司 杭州数梦工场科技有限公司 浙江大华技术股份有限公司 富士康科技集团 杭州海康威视数字技术股份有限公司 中国移动通信集团浙江分公司 中国联通通信集团浙江分公司 启明星辰信息技术有限公司

3、为什么要启动城市大脑项目

    城市是人类的伟大创造，但由于人口、工业、交通运输过度集中而造成的城市病正四处蔓延。整个城市拥有庞大的躯体，但缺乏统一指挥的大脑。我们认为数据与智能将会成为未来的趋势。对于城市而言，城市大脑可以将散落在各个角落的数据汇聚到一起，使用云计算大数据和人工智能技术，让城市的各个“器官”协同工作，变成一个能够自我调节、与人类良性互动的有机体。 

4、从系统架构的角度来说，城市大脑都有哪些部分构成？

    城市大脑由五大系统组成——超大规模计算平台、数据采集系统、数据交换中心、开放算法平台、数据应用平台。城市大脑计算平台采用飞天操作系统。城市大脑涉及的数据量巨大，仅视频摄像头就有5万多路。飞天（Apsara）是由阿里云自主研发的超大规模通用计算操作系统，它可以将百万级的服务器连成一台超级计算机，提供源源不断的计算能力，以保证大脑能够“眼疾手快”、“当机立断”。

其他四大系统还包括：

• 数据采集系统是“末梢神经”和“小脑”（执行层），源源不断向城市大脑输送数据；

• 数据交换中心是整个大脑的“脑核”（基础层），通过政府数据、互联网和社会数据的全面融合，提高数据的多维性和多样性；

• 开放算法平台是大脑的“皮质层”（决策层），主要是通过各类算法和模型的搭建，进行决策；

• 数据应用平台主要是把“大脑”的决策输出到城市管理和城市服务的各个场景。

上述四大系统，均采用阿里云ET的人工智能内核。

5、阿里云在其中发挥什么作用？

A、阿里云飞天操作系统为城市大脑的运行提供了丰富的计算资源，确保了大脑能够“眼疾手快”、”当机立断”。城市大脑涉及的数据量巨大，仅视频摄像头就有5万多路。如何准确、实时、低成本的处理这些数据，是城市大脑运行的基础。经测算，这些视频如果由交警三班倒地去看，需要15万个交警，而借助强悍的计算平台和优良的算法，城市大脑可以在短时间内把这些视频都看完，数清楚有多少辆车往哪个方向走了。

B、阿里云科学家小组主导了项目研发，为城市大脑植入了ET内核。ET是阿里云的人工智能，基于阿里云强大的计算能力，目前已具备智能语音交互、图像/视频识别、交通预测、情感分析等技能，在洞察全局和实时决策方面能力突出。比如，在视频识别放面，ET的视频识别算法使城市大脑能够感知复杂道路下车辆的运行轨迹，准确率达99%以上；

C、“登月计划”的经验输出：城市大脑项目组的第一步，是将交通、能源、供水等基础设施全部数据化，连接散落在城市各个单元的数据资源，打通“神经网络”。阿里云的科学家们在这方面拥有丰富的经验——阿里巴巴集团曾成功实施一项耗时18个月的“登月计划”，将其所有数据迁移至统一的计算平台，这一平台如今支撑着阿里巴巴整个商业组织的运转。

D、阿里云调动了整个生态的力量参与城市大脑。如，依图科技、数梦工场等。

7、城市大脑是如何解决拥堵的？

    受限于数据质量问题，以前交通决策更像是在盲人摸象、雾里看花。在城市大脑项目中，数以百亿计的城市交通管理数据、公共服务数据、运营商数据、互联网数据被集中输入。这些数据成为城市大脑智慧的起源。有了丰富的数据之后，城市大脑便可在一个虚拟的数字城市中构建算法模型，通过机器学习不断迭代优化，计算出更“聪明”的方案：每个路口红绿灯设置为多长时间通行效率最高？哪些路口应该禁止左转？公交车辆和线路如何调度更为合理？道路修建是否有更好的选择？

    2016年9月，城市大脑交通模块在萧山区市心路投入使用。初步试验数据显示：通过智能调节红绿灯，道路车辆通行速度平均提升了3%至5%，在部分路段有11%的提升，真正开始了用大规模数据改善交通的探索。

 8、城市大脑对红绿灯的智能控制同SCATS红绿灯系统何差别？

    国内城市使用的SCATS信号灯控制系统属于国外引进，并不适合中国的“混合型”交通现状。尤其是城市建设导致线圈采集设备大面积损坏，SCATS系统相当于是“眼睛”被蒙蔽了，控制信号灯的效果比理论预期差很多，且无法实现基于全局的决策判断。城市大脑引入了地图数据、摄像头数据等，相当于城市大脑具备了“天眼”，能够从城市上空俯瞰全局。同时，采用了阿里云自主研发的网络流控制理论，可以实现对网络阻塞点的全面量化。

9、这其中，有什么样的挑战？

    算法：如何用优良的算法让城市大脑更聪明是一个难题。除了13家企业贡献的顶尖算法之外，城市大脑还构建了开放的算法平台。让城市大脑像人的大脑一样，能够吸收不同的思想，形成智慧。

    计算力：城市大脑的聪明程度，取决于数据和算法。但反应速度依赖于强大的计算力。阿里云为项目提供了无上限的计算资源支持，这在处理视频数据等方面异常重要。

10、城市大脑与智慧城市概念有何不同？

    智慧城市只做了城市的手和脚，所有的决策还是依赖于人，缺乏自主控制。城市大脑要做的是城市建立一个高智商、能决策的智能中枢，去提升手脚和躯体的效率。

11、除了交通以外，城市大脑还将如何改善城市生活？

    城市大脑的目标是成为整个城市的人工智能中枢，使城市能够自我调节、与人类更好的互动。未来，在交通领域，城市大脑不仅可以治堵，以后还可以为城市的各类事件提供交通方案。比如，TFBOYS要来开演唱会，城市大脑可以基于粉丝特点，结合城市道路信息，给出交通方案。

    在旅游方面，城市大脑可以将杭州每年接待的上亿人次的游客真正变成“用户”。当游客刚踏上杭州的那一刻，城市大脑便可以为其提供个性化的服务。在民生方面，城市大脑还可以对水库、河道、泵闸等进行大数据采集、分析，结合天气数据，提前预测汛情和城市内涝。

12、城市大脑是否会在其他城市应用？

    城市大脑是杭州代表中国的城市为世界做出的探索。目前项目组关注的焦点还在于如何不断提升城市大脑的能力上。

写到最后

    上述便是本次云栖大会上对于“城市大脑”的简单解析，除此之外本次大会上还展示了大量的黑科技，包括能指挥交通的人工智能阿里云ET，会自己上电梯、感知电梯拥挤的菜鸟物流机器人小G，全球首台全语音交互的互联网汽车，能智能识别食材、可一键下单采购的智能冰箱等。作为阿里生态的一部分，基于YunOS系统和生态的智能穿戴、智能家电、互联网汽车、行业解决方案等智能设备与生态均有亮相，总之硬货十足，可谓科技未来的一场盛宴。■