人工智能“賦能”城市規劃的趨勢
步入21世紀,經(jīng)濟、人口和社會(huì )問(wèn)題日益凸顯,環(huán)境問(wèn)題加劇,現有的發(fā)展模式和規劃理念愈加捉肘見(jiàn)襟。隨著(zhù)人工智能發(fā)展進(jìn)入第三波發(fā)展浪潮,新一代人工智能開(kāi)始探索融入生活并向各行各業(yè)“賦能”,城市發(fā)展迎來(lái)前所未有的機遇。人工智能+城市規劃,既是現實(shí)發(fā)展的需求,也是面向未來(lái)的進(jìn)步。
規劃領(lǐng)域擁抱人工智能
伴隨人工智能自身發(fā)展的三次浪潮,人工智能在城市規劃領(lǐng)域的閃現和應用,也大致可以劃分為三個(gè)階段。第一階段從20世紀50年代至20世紀70年代,主要關(guān)注海外。第二階段為內生探索階段,從20世紀80年代到21世紀初,顯著(zhù)標志是人工智能的引入。這一時(shí)期,國內的新技術(shù)應用探索日益繁榮。
人工智能發(fā)展圖譜及在城市規劃領(lǐng)域的應用 本文圖片均為作者自繪?
2010年前后,伴隨ICT技術(shù)興起、傳播手段刷新、內憂(yōu)外患刺激,自下而上的互聯(lián)網(wǎng)改良和自上而下的新技術(shù)改革隨處發(fā)生,規劃行業(yè)開(kāi)始了跨界轉型的第三階段,顯著(zhù)特征是跨行業(yè)數據交流和跨領(lǐng)域機構合作。
從“互聯(lián)網(wǎng)上的規劃圈”的開(kāi)辟到規劃院(所)也主動(dòng)開(kāi)展起自上而下的新技術(shù)改革,整個(gè)規劃行業(yè)在大數據、小數據、新數據的爭辯中歷經(jīng)寒暑,在“毀滅你,與你無(wú)關(guān)”的猜疑中游走不安,在多規合一到空間規劃的努力中駐足癡迷,沿著(zhù)數據挖掘和可視化呈現之路探入了新一代人工智能的大門(mén)。
未來(lái)之路已然昭示,《新一代人工智能發(fā)展規劃》對規劃行業(yè)提出了明確要求:實(shí)現多元異構的數據融合,實(shí)現全面感知和深度認知,推進(jìn)全生命周期智能化的城市規劃。
人工智能催生規劃變革
1.樹(shù)立行業(yè)價(jià)值
當今世界格局步入了新階段,發(fā)展的外延擴大,經(jīng)濟不平等沿著(zhù)社會(huì )認同的斷層線(xiàn)加劇,如何與時(shí)俱進(jìn)和體現規劃價(jià)值?
規劃不是編出來(lái)就完成了,順利實(shí)施才是重頭戲,城市需要專(zhuān)業(yè)、稱(chēng)職和能長(cháng)期服務(wù)的規劃“大師傅”。“抽象而全能的規劃并不存在,”更廣袤的規劃市場(chǎng)顯然根植于民眾的真實(shí)需求。利用人工智能去感知不同群體的需求,統計分析一切可能的數據,修正那些由此變得不那么重要或面臨挑戰的專(zhuān)業(yè)理論與套路方法。這是場(chǎng)非對稱(chēng)的“戰爭”,規劃行業(yè)顯然無(wú)法依靠單一戰略來(lái)應對多維度的數字化變革,必須重新布局行業(yè)、優(yōu)化組織架構和實(shí)現自己定位。
一方面,規劃院(所)需要在人工智能的加持下提高行業(yè)洞察和市場(chǎng)適應能力,重建產(chǎn)業(yè)生態(tài),提供更具吸引力的智力服務(wù),提升服務(wù)的舒適感和適應性,不斷保持領(lǐng)先地位。另一方面,規劃師也應主動(dòng)適應身份變化,從指點(diǎn)江山——推動(dòng)城市治理創(chuàng )新,從講述真理——以實(shí)際行動(dòng)改造社會(huì ),不斷強化洞察和交互的能力,汲取相關(guān)專(zhuān)業(yè)的理論和手段,提供切實(shí)有效的利益分配方案,保持更好的兼容性和包容性。
2.重構學(xué)科內涵
重新認識規劃,是實(shí)現上述討論的基礎。規劃學(xué)科應更聚焦如何實(shí)現“可持續發(fā)展”,將其作為規劃科學(xué)的最高目標,塑造支撐城市長(cháng)遠發(fā)展的價(jià)值基礎,適應規劃范圍的變化,積極回應更復雜的時(shí)空背景。
規劃學(xué)科建設亟需消除多學(xué)科融合下的防御擬態(tài)。更多學(xué)科的滲入開(kāi)拓,能豐富規劃理論,提高規劃的方法、手段與質(zhì)量。不了解其他類(lèi)型規劃,對既得利益過(guò)分執著(zhù),只會(huì )束縛自己的手腳,這個(gè)時(shí)代需要攜手創(chuàng )造。
“人工智能+城市規劃的跨界人才培養很重要?!缎乱淮斯ぶ悄馨l(fā)展規劃》要求開(kāi)展跨學(xué)科探索,教育部也計劃推動(dòng)高校人工智能人才培養,城市規劃學(xué)科要順勢而為。規劃院校培養人才的多元化轉變模式需進(jìn)一步強化,關(guān)注規劃的數字化和智能化轉型,系統開(kāi)設相關(guān)課程,培養更能勝任未來(lái)的人工智能+城市規劃師。
新一代人工智能推動(dòng)城市規劃改革的趨勢展望?
3.填充理論真空
“一本規范走遍天下”的時(shí)代一去不復返了。城市規劃必須面對日益復雜的社會(huì )文化和價(jià)值取向,由實(shí)現增長(cháng)轉向綜合效益最大化,單一學(xué)科的理論和方法越來(lái)越難發(fā)現和解釋城市發(fā)展規律。
人工智能催生了全新的認知方法和知識體系。規劃師得以從更大趨勢關(guān)注規劃對象,拓展研究粒度,體現差異性,不斷充實(shí)規劃內涵。劉易斯·芒福德一百年前就曾強調,規劃的首要職責是為今后發(fā)展建立能長(cháng)治久安的基礎構架。如今這個(gè)構架里不光包括看得見(jiàn)的實(shí)體城市,還應包括看不見(jiàn)的數字空間和摸不著(zhù)的社會(huì )空間。如何構建適應復雜環(huán)境、發(fā)展需求和未來(lái)趨勢的規劃理論?
規劃理論的探索與證明,沒(méi)有比新技術(shù)更佳的手段,沒(méi)有比人工智能更好的伙伴。凱文·凱利曾強調知化(Cognifying)是未來(lái)二十年的必然趨勢,機器與人實(shí)現共生,知識共享將很普遍,也印證了人工智能+城市規劃師的伙伴關(guān)系。
城市的生長(cháng)演化,不是設計出來(lái)的,只能模擬,關(guān)鍵是如何實(shí)現動(dòng)態(tài)的適應與調整。近年MIT等諸多科研院所陸續在城市規劃領(lǐng)域開(kāi)展起人工智能研究,采集各種數據,借助機器的理解,了解人類(lèi)自身的處境,新的概念和理論不斷涌現。。這些理論都值得城市規劃領(lǐng)域來(lái)認真的研究、吸納和實(shí)踐。
4.創(chuàng )新規劃方法
除了理論研究上的突破,建立新的勝任各種挑戰的科學(xué)方法也很關(guān)鍵,目前城市規劃領(lǐng)域仍舊是“設計”而非“科學(xué)研究”占據著(zhù)主導地位。大數據已經(jīng)開(kāi)始創(chuàng )造嶄新生態(tài),新的研究范式不斷涌現。
人工智能在城市規劃領(lǐng)域有著(zhù)良好的應用基礎。利用人工智能分析土地動(dòng)態(tài)變化,研究城市交通、空間優(yōu)化和土地使用等已很普遍;也有不少學(xué)者致力于開(kāi)發(fā)復雜適應系統(CAS),支持創(chuàng )新的自適應規劃設計。而人工智能近年在建筑行業(yè)的突破性應用,更為城市規劃進(jìn)一步擁抱人工智能樹(shù)立了樣板,如小庫的羅塞塔計劃,致力于打造知識圖譜和利用生成式對抗網(wǎng)絡(luò )助力建筑師更快成長(cháng)。對于設計和科學(xué)的融合,新一代人工智能技術(shù)創(chuàng )造了前所未有的機遇,只是其在城市規劃中的應用效果,還是要看選取什么樣的案例進(jìn)行樣本訓練。作為樂(lè )觀(guān)派的代表,建筑師Rron Beqiri專(zhuān)門(mén)做了人工智能起草規劃的圖解。
5.升級規劃手段
開(kāi)源數據渠道。數據是人工智能+城市規劃的“血液”,著(zhù)重數據獲取將會(huì )越來(lái)越關(guān)鍵。一方面,要借助智慧城市建設和政府數據開(kāi)放,協(xié)同城市規劃與智慧城市規劃,盡量保障規劃數據的收集、利用和安全。另一方面也要積極探索第三方商業(yè)模式,鼓勵搭建更多數據開(kāi)放平臺,推動(dòng)知識傳播,匯聚創(chuàng )新源泉。谷歌近日免費開(kāi)放的數據集搜索引擎Dataset Search,也是個(gè)不錯選擇。
善用各種工具。人工智能技術(shù)進(jìn)步很快,網(wǎng)絡(luò )上有很多人工智能的工具資源和學(xué)習社群,各種“黑科技”令人眼花繚亂,需要辨別和選取潛在的優(yōu)質(zhì)股。例如,利用人工智能輔助基礎數據獲取,實(shí)現自動(dòng)比對和過(guò)程評估;利用人工智能研究城市垂直空間生長(cháng);借助機器視覺(jué)量化街景照片,研究城市變遷等。
擁抱人機交互。虛擬現實(shí)+城市規劃,一方面融合實(shí)時(shí)的感知、分析、判斷與決策,方便方案呈現和審查修正,有益居民深入了解和提前感受規劃,優(yōu)化規劃流程和提高規劃質(zhì)量;另一方面也是人工智能的上佳訓練場(chǎng),如NVIDIA的Holodeck模擬器。人機交互不止是讓機器自動(dòng)工作,還包括實(shí)現自我學(xué)習、沉浸式對話(huà)、眾包、協(xié)作、價(jià)值判斷與預測力,真正成為規劃師的好幫手。
自下而上控制。規劃的一致性,常常體現在關(guān)鍵指標的可追溯與不可篡改,而區塊鏈技術(shù)可以成為實(shí)現高效監管的透明利器。除此以外,區塊鏈還能用于提升基礎設施的配置與使用效率;串聯(lián)各類(lèi)閑置資源實(shí)現利用最大化;優(yōu)化商品分配與消費方式;以及結合VR、IOT技術(shù)構建人、機、物融合的數字生態(tài)和智力內核,激勵人類(lèi)群體智能的組織、涌現和學(xué)習,與機器智能相互賦能增效。
走向云端設計。推動(dòng)規劃從單機(服務(wù)器)走上云平臺,逐步實(shí)現分布式規劃、云上協(xié)同和智能規劃。多規合一平臺與規劃編制同步開(kāi)展,無(wú)疑是開(kāi)拓了前路?,F在的規劃編制已經(jīng)很難單就一個(gè)城市(地區)的數據實(shí)現,全國甚至全球性的數據比較和系統分析,變得可能和極有必要。這樣做也有利于搭建標準統一、跨平臺分享的數據友好生態(tài),方便相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才和人工智能的在線(xiàn)協(xié)作和智力共享,實(shí)現更加充分和深入的公眾參與,科學(xué)調整規劃的全過(guò)程。
6.再造規劃流程
互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)正把城市當做人類(lèi)發(fā)明的最大智能硬件,紛紛利用人工智能研究城市,如阿里ET城市大腦在云端以仿真數據模型驗證城市藍圖;谷歌Sidewalk Labs開(kāi)展智能社區建設,搭建傳感器和數字管理平臺;Alphabet更是堅信Google Urbanism能終結規劃,用無(wú)處不在的持續數據流取代規則,用人工智能實(shí)現更高效的城市管理,并通過(guò)傳感器、網(wǎng)絡(luò )和算法來(lái)保障公開(kāi)透明。
Nicolas Douay的新著(zhù)作也認為,數字技術(shù)可被視為公共政策的轉折點(diǎn),進(jìn)化的數據不僅改變了傳統的規劃方法,也影響和改變著(zhù)城市規劃師的職業(yè)和地位,并提出人工智能改變城市規劃的四種最可能的典型。
Nicolas Douay:數字時(shí)代城市規劃的四種典型?
四種典型規劃的形成,取決于當地利益相關(guān)者的平衡和社會(huì )政治背景。
第一種算法型城市規劃,通過(guò)大數據、算法處理和智能網(wǎng)格來(lái)實(shí)現智能城市,借助人工智能賦予規劃新的活力;第二種資本型城市規劃里,城市通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)巨頭或共享經(jīng)濟企業(yè)的發(fā)展呈現“超級化”,最終挑戰和繞過(guò)傳統的城市規劃場(chǎng)景;第三種自由型城市規劃,體現為公民使用數據的特征,公民質(zhì)疑城市規劃的制度實(shí)踐,提出更好的溝通形式以凝聚集體智慧;第四種開(kāi)源型城市規劃,先確定合法利用數據的機構,通過(guò)該機構來(lái)引導和實(shí)現城市發(fā)展,同時(shí)保障更加有效地公眾參與。
資本型城市規劃正在現實(shí)中上映,越來(lái)越多的ICT企業(yè)正通過(guò)人工智能來(lái)學(xué)習如何使用城市。而Nicolas Douay更認同“開(kāi)源型城市規劃”,并將其作為主導推薦范式,強調其中的公眾參與不僅是簡(jiǎn)單的公眾討論和針對總圖的投票,而應是大規模的開(kāi)放式在線(xiàn)設計。對此,國內業(yè)界也多呼應,呼吁規劃師要從“全社會(huì )的設計者”切實(shí)轉變?yōu)?ldquo;有限平臺的搭建者”。
機遇、挑戰和不確定性
搭上新一代人工智能的順風(fēng)車(chē),城市規劃的轉型發(fā)展得以具備三大機遇。
一是在眼下實(shí)現計算智能——從精確需求到模糊應對,賦能規劃行業(yè)數據驅動(dòng)。規劃領(lǐng)域應用人工智能未必馬上另起爐灶,可先基于現有基礎實(shí)現重混(Remixing),摒棄單一決定論,轉向從宏觀(guān)趨勢推導可能,初步建立科學(xué)性;二是近期里提升感知智能——從抽樣到全樣用戶(hù)思維,丟掉套路回歸智力服務(wù)。借助人工智能,提高洞察和市場(chǎng)適應能力,重拾為人民服務(wù)的行業(yè)價(jià)值,充實(shí)規劃的理論與方法;三是未來(lái)要走向認知智能——從因果到智能關(guān)聯(lián)驅動(dòng),再造規劃的流程和邏輯。人工智能具備一定能力后,將促使傳統行業(yè)發(fā)生顛覆式變革。
人工智能還在進(jìn)化,規劃行業(yè)也力量有限,未來(lái)發(fā)展更需統籌推進(jìn)、量力而行、趨利避害和善借外力??上驳氖?,很多規劃院(所)陸續在設立新的創(chuàng )新部門(mén)和培養人才,建設公眾參與平臺、可視化平臺和大數據平臺,嘗試與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)并成立聯(lián)合實(shí)驗室,一切都在朝著(zhù)好的方向發(fā)展。
編輯:王月
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