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武汉智慧城市建设中人工智能技术的运用

来源:原创论文网 添加时间:2021-02-02

  摘    要: 人工智能产业发展正成为新型智慧城市建设和升级转型的重要助力。文章以武汉市为例,通过分析城市发展现状,及相关政策、技术、人才、产业优势,结合新一代人工智能技术应用前沿,提出武汉市智慧城市发展展望,为探讨智慧城市建设提供参考。

  关键词: 智慧城市; 人工智能; 城市信息化;

  Abstract: The development of artificial intelligence industry is becoming an important impetus for the construction and upgrading of new smart cities. Taking Wuhan as an example, this paper puts forward the development prospect of intelligent city in Wuhan by analyzing the present situation of urban development, relevant policies, technology, talents and industrial advantages, and combing with the application frontier of new generation artificial intelligence technology. The purpose of this paper is to provide reference for the construction of smart city.

  Keyword: smart city; artificial intelligence; city informatization;

  1、 城市建设现状分析

  随着城市化建设步伐的加快,城市发展必然会遇到各种问题和挑战,以武汉市为例,常住人口增速与既有城市规模、公共资源配置不均衡不协调,会影响到环境、交通、安全等各个方面。举例分析:

  1)交通问题

  据武汉2018年公报数据,武汉常住人口达1108.1万人、机动车保有量为322.5万辆、日均出行人次超过3000万,并且与国内城市相比,武汉市机动车保有量依然保持快速增长态势,势必促使上下班高峰期交通拥堵等现象,增加居民的出行成本。

  2)医疗问题

  目前武汉市三甲医院数量有37家,占湖北省三甲医院总数的一半,但是伴随着人口基数的增加、居民生活质量及健康意识的提升,导致了就医成本、医务工作量、潜在医患风险增大。
 

武汉智慧城市建设中人工智能技术的运用
 

  3)物流运输问题

  作为华中地区特大中心城市,以其得天独厚的区位优势和经济优势,武汉更逐步成为中部地区的客运、货运中心和商品集散地。2018年全年完成货运量62517.88万吨,比上年增长9.2%,物流周转量3654.73亿吨公里,同比增长8.8%,据武汉市国民经济和社会发展统计公报显示,强盛的运输增量态势对城市物流容量、基建、管理、技术、效率等形成巨大挑战。

  4)企业转型问题

  随着人口红利逐步消失,劳动力、土地、原材料价格上涨,造成企业生产成本增加,企业面临转型,产品服务定位、优势生产成本代替、营销方式、风控能力等都是转型过程面临的关键决策因素。

  2、 智慧城市建设基础

  智慧城市是建立在数字城市的基础框架上,通过无所不在的传感网将它与现实城市关联起来,将海量数据存储、计算、分析和决策交由云计算平台处理,并按照分析决策结果对各种设施进行自动化的控制[1]。同时智慧城市建设需要加速完善人工智能相关技术应用、明确政府引导、企业主导的发展方向、推进人工智能技术和人才培养的双轮驱动等方面。

  1)政策导向

  城市的发展要想实现智能化,首要的是政府的规划与引导。2017年为贯彻落实《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》,武汉东湖高新区发布《武汉东湖新技术开发区管委会关于促进人工智能产业发展的若干政策》,并同步发布了《东湖高新区人工智能产业规划》对相关企业提供了大力的支持;2019年初,市政协聚焦人工智能这一战略性新兴产业,将《关于大力促进我市人工智能产业发展的建议》确定为年度重点提案,并逐步形成涵盖产业布局,人才技术引进,平台建设,项目支撑等规划方案的政策体系。

  2)技术引进

  物联网、云计算、大数据支持、5G技术、视觉、语音、NLP(自然语言处理)、深度学习等作为人工智能的核心技术,同时也是智慧城市建设中必不可少的技术基础。尤其是在5G技术和云计算的支持下,提高数据传输速率和计算速率,加上物联网系统的建设和大数据的支持,将在智慧城市建设中形成新格局。目前武汉市智能产业服务平台逐步增加,已成立智能制造技术创新产业联盟、武汉人工智能研究院、大唐广电智能制造公共服务平台;超算中心、东湖大数据交易中心、长江大数据交易中心等交易平台正在建设之中;同时又有阿里巴巴、百度、腾讯等互联网巨头入驻武汉市,将为带动中小企业、自主创业者提供更多便捷与机遇。

  3)人才基础

  智慧城市建设需要大量高水平人才,武汉市作为全国高校最多的城市,培养了很多高素质人才。同时,武汉市自2004年推行“十百千人才工程”到2016年实施“黄鹤英才计划”,2017年武汉市政府提出“百万大学生留汉计划”[2],引进了高水平人才。2017年武汉新落户人才中,从学历来看,博士、硕士、本科和专科分别占1.4%、10.2%、56%、30.8%;从来源来看,省内和省外分别占71%和28.1%[3]。此外,武汉高校今年毕业生留汉就业创业人数同比去年持续增长。其中,华中科技大学等四所高校应届毕业生30651人,留汉就业创业12767人,达到历史新高。

  4)产业支撑

  光谷作为武汉市高新技术产业园区,聚集了腾讯、百度、小米、科大讯飞等70家互联网企业,同时还有联想、华为等智终端企业。在国人高喊“中国芯片当自强”的时代,武汉也在快速发展芯片行业,目前已聚集了百余家芯片企业。2018年在工业、固定资产、工业投资、高新技术产业等方面增速迅猛,目前的科技企业、高新技术企业已占全市的60%以上。

  3、 智慧城市发展趋势

  武汉市的高质量发展步伐逐步加快,推动了工业化、信息化、制造业余服务业等领域的发展,其中人工智能发挥了重要作用。武汉市委十三届八次全会中提出要把握城市发展规律,突出精细化、集约化、智慧化。其中,智慧化是抢抓5G规模业务机遇,进一步推动物联网等新一代信息基础设施的建设,打造“人工智能+”城市应用场景。

  3.1、 智慧城市模拟

  城市的建设离不开合理的建设与规划,智慧城市模拟可以利用时空大数据建立碳排放模型、暴雨排水模型、公共服务设施模型、交通建设模型等。根据2016国家发布的《国家发展改革委关于支持武汉建设国家中心城市的指导意见》要建设国家城市的战略目标,加快推进城市建设,所以城市模拟是必然的选择。同时武汉超算中心项目在临空港经开区启动国内规模最大将打造成“武汉数谷”,可充分满足超算、云计算、大数据等信息处理业务对数据中心的要求,可为武汉市的智慧城市服务提供强大的后台支撑。

  武汉许多知名企业和大学与市自然资源和规划局达成合作协议,建立武汉市模拟实验室。该平台以海量数据为支撑,通过客观复杂的计算模拟城市系统,支持城市智能决策,建立覆盖土地规划行政审批全过程的监测、评价和预警系统,为政府科学决策提供科技支持,提高行政审批效率。据悉,该平台已在长江新城、汉阳旧城改造等项目规划中发挥作用,未来还会在道路交通、水环境、国土空间规划实施监督、城市人口等20多个研究方向广泛应用。

  3.2、 智慧交通

  智慧交通通过车辆网覆盖,实现路况、停车、违章、保险等全方位服务,例如基于车载智能终端的自组网技术的车联网平台可以实现智能路线规划、交通管理等功能。

  无人驾驶技术是智慧交通现阶段的一个重要组成部分,也是武汉具有优势基础的潜力产业。武汉市拥有东风汽车公司、泛博制动部件(武汉)有限公司、武汉锦瑞技术有限公司等多个汽车生产制造商,拥有东湖高新、光谷等芯片、传感器等车联网零部件的制造商。最近在武汉举行的第二届全球智能汽车前沿峰会上认为自动驾驶是由不同产业协同创新完成,是汽车、零部件、5G、北斗导航、互联网等多个行业的联合,国家智能网联汽车(武汉)测试示范区正式揭牌,百度、海梁科技、深兰科技等企业获得武汉交通部门颁发的全球首张自动驾驶车辆道路运输许可证[4],同时间武汉开发区人工智能科技园中百度云智学院人工智能实训室正式成立,基于百度Apollo平台研发生产的15辆无人驾驶汽车零售车、短途物流车、快递车、保洁车、安防车组成的车队首次集体亮相,一起组成了目前规模最大、功能最齐全的无人驾驶园区车群。

  3.3 、智慧物流

  目前武汉市重点规划与建设的主要四大园区有舵落口物流中心、沌口物流园区、关山物流园区和阳逻开发区物流园区。四大物流园区类型及其优势各不相同,吸引了很多物流公司入驻武汉。对于港口众多的内陆城市武汉市发布全国首例基于5G通讯的传统港口集装箱智能水平运输解决方案《传统港口智能水平运输整体解决方案》,在武汉市的花山港的5G无人码头示范区中,无人驾驶转运车穿梭于港区,转运集装箱,无须人工干预,遇到红灯或行人自动停下来,全自动化操作。近期,京东物流和湖北联通宣布打造高智能、自决策、一体化的5G智能物流示范园。该园区依托5G定位技术可实现在园区运输车辆的精准定位及根据相关算法寻找最优路径,在分拣过程中,从入库、在库到分拣、装车的整个过程都无须人力参与,机器人可通过AR作业自动识别和定位物件,这样既可以对包裹实时追踪,方便客户查询,又可以根据扫描的物件大小合理分配运输车辆。

  3.4、 智慧医疗

  智能医疗实现了智能分诊、在线注册、医院信息查询、健康管理、医疗流程管理、移动终端支付等功能。通过智能终端设备的集成实现远程诊断和治疗,实现慢性病的智能管理,信息技术便捷,极大地改变了人们就医的方式。其应用技术主要包括:病历语音记录、医学图像辅助诊断、药物研发、医疗机器人、个人健康大数据智能分析等。这样既减少了医治错误率,同时也减轻了医生的负担。

  武汉市也将全市二级以上市区属公立医院信息整合在手机、微信、客户端等,使看病更加便捷,同时武汉市第一医院与浙江大学睿医人工智能研究中心签署合作协议,成立医学人工智能及大数据应用联合研究中心、人工智能及大数据应用示范基地,研究AI辅助诊疗脑卒中。武汉亚太总医院和湖北联通成立5G智慧医疗联合创新基地,通过5G网络高带宽、低延时的特点,远程超声诊断系统和近端超声检查的图像质量可以高度一致。5G技术还可以存储海量图像数据,方便检索和返回,保证医疗数据的安全性和有效性。与此同时,实现了医疗技术的区域合作,让病人少跑腿。

  3.5、 智能制造

  智能制造是新一代信息技术与装备制造技术深度融合与集成的产物,随着互联网技术、新型感知技术和自动化技术的发展,智能制造已经成为发展下一代制造业的重要内容。为贯彻落实《中国制造2025》国家制造业的发展战略,深入推进全市智能制造的发展,近期武汉市政府出台的《推进咨询诊断平台建设加快工业智能化改造的工作方案》、《进一步激发民间投资活力促进经济持续健康发展的意见》和《武汉市高新技术企业培育三年(2019—2021年)行动计划》的政策,三个文件都提出了将会力推工业企业的智能化改造,而且也会对相应的企业提供奖励。联想智能、格创东智、上海明匠、上海电气、上海宝信集团等全国知名企业也入驻武汉市,为武汉市的智能制造产业链注入了一针强心剂。

  智能制造中机械臂和机器人发挥着重要作用,工业机器人方面,武汉美的空调智能工厂用43台工业机器人,从底盘、外壳装配,到焊接、检测,再到钣金装配、外观包装,数十道工序全部实现智能化,整条装配线自动化率达75%以上,除此之外还有武汉华中数控有限公司、发那科华中生产研发基地、武汉奋进电力有限公司、武汉华星光电等企业。目前也有在普通的机器人上装入“大脑芯片”,从而使其智能性更强,在认知学习、自动组织、对模糊信息的综合处理等方面将会前进一大步。智慧机器人在大型工厂中应用越来越多,目前的自动化工厂已经在向智慧化工厂迈进,智慧生产成为主要生产模式。除了生产制造中的应用,在中国即将进入老龄化时代时,以人工智能技术为基础的服务型机器人也是一个巨大的市场商机。家政、护理、陪护在将来都可以由人工智能机器人来完成。目前,武汉市的机器人已经在各行各业中得以应用,例如生产制造业、零售业等领域,从中会发现现有的机器人只是在代替人工做重复的工作,没有真正意义上实现智能化阶段,但在不久的将来,随着“人工智能+机器人”的发展,武汉市的智慧机器人将会快速发展。

  4 、结语

  武汉集“国家中心城市”、“世界特大城市”、“8+1城市圈”、“国家物流枢纽承载城市”等角色于一体,正加速自身发展和加强对外辐射引领作用。武汉着力人工智能产业,布局智慧城市建设,从上至下建立和完善相关的政策体系,从政治、经济、文化、民生、环境等各方面加速人工智能产业发展,构建产业格局,打造新一代人工智能技术产业,建立集技术研发、示范应用、产品检验认证、知识产权等功能于一体的专业科技园、产业公共服务平台和国家智能制造示范基地。相信武汉将在政府的指导和支持下,努力推进未来技术创新和应用,培育新一代人工智能技术产业新模式,建立产学研相结合的技术创新体系,大力推进智能制造关键共性技术的研发,推动新一代人工智能技术产业的发展。

  参考文献

  [1]SHAO Zhen Feng, Li De Ren.Image City sharing platform and its typical applications[J].Science China Information Sciences,2011(6):1738-1746.
  [2]丁鑫,王丹,张凯.武汉市人才政策现状、问题及对策——以百万大学生“留汉”政策为例[J].武汉职业技术学院学报,2018,17(4):102-106.
  [3] 袁子淇.“百万大学生留汉创新创业计划”实施效果的评估分析[J].丝路视野,2018(35):287-288.
  [4]邓志鹏,张敏,刘凯.武汉发出全球首张自动驾驶车辆商用牌照[N].长江日报,2019-09-23.

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