目录

  • 1 智能科学技术导论
    • 1.1 学科界定
    • 1.2 人工智能简史
    • 1.3 人脑机制
  • 2 算法运用
    • 2.1 算法构造
    • 2.2 算法结构
    • 2.3 问题求解
  • 3 环境感知
    • 3.1 视觉原理
    • 3.2 机器视觉
    • 3.3 景物理解
  • 4 思维运作
    • 4.1 语言理解
    • 4.2 依存性句法分析
    • 4.3 语境中意义获取
    • 4.4 意识整合
    • 4.5 艺术创作
  • 5 行为表现
    • 5.1 人体运动
    • 5.2 仿人行为
    • 5.3 机器歌舞
  • 6 智能接口
    • 6.1 人机会话
    • 6.2 情感交流
    • 6.3 脑机接口
  • 7 智能系统
    • 7.1 专家系统
    • 7.2 混合系统
    • 7.3 智能机器
  • 8 智能社会
    • 8.1 智能家居
    • 8.2 智能交通
    • 8.3 智慧城市
  • 9 展望
    • 9.1 机器困境
    • 9.2 智能哲学
    • 9.3 学科前景
智慧城市

智慧城市

智慧城市是指充分借助物联传感网、无线移动网、全球互联网,利用先进的信息技术手段,特别是智能技术,构建城市发展的智慧环境。智慧城市涉及到智能家居、智能楼宇、路网监控、智能医疗、智能交通、城市管理、城市生态、智能教育与数字生活等诸多领域,其目标就是要形成基于海量信息和智能处理的生活方式、产业发展、社会管理等模式,面向未来构建全新的城市形态。

在智慧城市的架构中,无线网、互联网、物联网等三网一体,如果类比到智能家居,那么就相当于是智慧成市的“基础布线系统”;智能家居是智慧城市的单元;智能交通、智能医疗、智能楼宇、智能教育、智能能源、智能环境等是智慧城市的功能实现;智能识别、移动计算、信息融合、云端计算等则是智慧城市的关键技术。

                                         智慧城市规划

从技术层面看,智慧城市的主要特征包括:(1)由传感器和智能终端构成的物联网覆盖整个城市,可以对城市运行的核心系统进行全方位的感知、监控和分析;(2)物联网、移动网、互联网三网融合,为城市智能管理提供有效的信息流通平台;(3)在智能设施的基础上,全面开展智能化政务管理、企业经营、市民生活等创新性开发应用;(4)城市主要核心系统之间实现高效协同运作,实现城市最佳运行状态。如下图所示。



在搭建的物联网基础上,物联感知层主要实现对整个城市物体信息的智能感知。通过遍布城市每一场所的终端传感设备,对城市气候、基础设施、环境状况、人员流动、车辆行驶、建筑状况、城市安防、家居生活等等方面,进行全方位的信息采集、感知识别和检测控制。

为了实现城市有效的物联感知能力,需要射频识别技术、电子传感技术和智能嵌入技术的支撑。射频识别技术(RFID)主要针对所有贴有射频电子标识(条形码)的物体进行识别阅读。电子传感技术则是通过各类传感器,去获取自然与社会的环境信息,并进行必要的智能处理和加工。智能嵌入技术是通过嵌入式系统(由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及相应的应用程序构成),来实施对被嵌入的其他设备系统的控制、监视或管理等任务。

网络通信层主要基于互联网、电信网、广电网及其融合技术来实现容量大、带宽阔、性能高的全天候、全覆盖的城市光纤与无线通信功能。城市网络通信系统应该具备如下主要特性:(1)三网融合一体;(2)移动通信全覆盖;(3)通信协议全面兼容;(4)宽带光纤网络;(5)泛在的物联网。

数据服务层主要是为各类智慧应用系统提供数据支撑服务。在智慧城市的运营之中,数据是最为重要的战略性资源。为了有效汇聚、存储、共享、分析和利用各类数据资源,从而提升对城市资源的有效监控、管理和服务能力,就需要进行数据融合和服务融合。

实现智慧城市需要开展方方面面的建设项目,比如交通(比如智能物流系统)、能源(比如智能电网系统)与通信(比如智能无线系统)这些基础智能系统的建设,医疗、教育、文化等这些民生智能系统的建设,还有政务、商务、公安等保障智能系统的建设。除了三网及其融合的通信基础设施的建设外,目前已经开展的建设项目包括如下12个方面(引自百度百科,并作了改编)。


                                   智慧城市建设的主要项目


智慧城市应用系统

1、智能公共服务:建设智慧公共服务和城市管理系统。通过加强就业、医疗、文化、安居等专业性应用系统建设,通过提升城市建设和管理的规范化、精准化和智能化水平,有效促进城市公共资源在全市范围共享,积极推动城市人流、物流、信息流、资金流的协调高效运行,在提升城市运行效率和公共服务水平的同时,推动城市发展转型升级。

  2、智能社会管理:完善面向公众的公共服务平台建设。建设市民呼叫服务中心建设,拓展服务形式和覆盖面,实现自动语音、传真、电子邮件和人工服务等多种咨询服务方式,逐步开展生产、生活、政策和法律法规等多方面咨询服务。开展司法行政法律帮扶平台、职工维权帮扶平台等专业性公共服务平台建设,着力构建覆盖全面、及时有效、群众满意的服务载体。

 3、智能企业服务:继续完善政府门户网站群、网上审批、信息公开等公共服务平台建设,推进“网上一站式”行政审批及其他公共行政服务,增强信息公开水平,提高网上服务能力;深化企业服务平台建设,加快实施劳动保障业务网上申报办理,逐步推进税务、工商、海关、环保、银行、法院等公共服务事项网上办理;推进中小企业公共服务平台建设,提高中小企业在产品研发、生产、销售、物流等多个环节的工作效率。

4、智能安居服务:开展智慧社区安居工程,在部分居民小区为先行试点区域,充分考虑公共区、商务区、居住区的不同需求,融合应用物联网、互联网、移动通信等各种信息技术,发展社区政务、智慧家居系统、智慧楼宇管理、智慧社区服务、社区远程监控、安全管理、智慧商务办公等智慧应用系统,使居民生活“智能化发展”。

5、智能教育服务:积极推进智慧教育体系建设。建设完善城市教育城域网和校园网工程,推动智慧教育事业发展,重点建设教育综合信息网、网络学校、数字化课件、教学资源库、虚拟图书馆、教学综合管理系统、远程教育系统等资源共享数据库及共享应用平台系统。继续推进再教育工程,提供多渠道的教育培训就业服务,建设学习型社会。

6、智能文化服务:积极推进智慧文化体系建设。继续深化“文化共享”工程建设,积极推进先进网络文化的发展,加快新闻出版、广播影视、电子娱乐等行业信息化步伐,加强信息资源整合,完善公共文化信息服务体系。构建旅游公共信息服务平台,提供更加便捷的旅游服务,提升旅游文化品牌。

7、智能商务管理:组织实施部分智慧服务业试点项目,通过示范带动,推进传统服务企业经营、管理和服务模式创新,加快向现代智慧服务产业转型。具体实现智慧物流、智慧贸易、智慧服务。积极通过信息化深入应用,改造传统服务业经营、管理和服务模式,加快向智能化现代服务业转型。

8、智能医疗保障:重点推进“数字卫生”系统建设。建立卫生服务网络和城市社区卫生服务体系,构建全市区域化卫生信息管理为核心的信息平台,促进各医疗卫生单位信息系统之间的沟通和交互。以医院管理和电子病历为重点,建立全市居民电子健康档案;以实现医院服务网络化为重点,推进远程挂号、电子收费、数字远程医疗服务、图文体检诊断系统等智慧医疗系统建设,提升医疗和健康服务水平。

9、智能交通系统:建设“数字交通”工程,通过监控、监测、交通流量分布优化等技术,完善公安、城管、公路等监控体系和信息网络系统,建立以交通诱导、应急指挥、智能出行、出租车和公交车管理等系统为重点的、统一的智能化城市交通综合管理和服务系统建设,实现交通信息的充分共享、公路交通状况的实时监控及动态管理,全面提升监控力度和智能化管理水平,确保交通运输安全、畅通。

10、智能农村服务:推进“数字乡村”建设,建立涉及农业咨询、政策咨询、农保服务等面向新农村的公共信息服务平台,协助农业、农民、农村共同发展。以农村综合信息服务站为载体,积极整合现有的各类信息资源,形成多方位、多层次的农村信息收集、传递、分析、发布体系,为广大农民提供劳动就业、技术咨询、远程教育、气象发布、社会保障、医疗卫生、村务公开等综合信息服务。


智慧城市核心技术

智慧城市建设涉及到的主要核心技术包括:

      (1)智能感知识别技术:通过物联网采集信息都需要解决智能识别问题,就需要提供具体智能识别技术,比如射频识别技术、条码识别技术、各种专用传感器识别技术、视分析识别技术、无线定位识别技术等。

(2)智能移动计算技术:智慧城市首先是无线城市,无线移动计算的智能化就是代表下一代移动计算的发展方向,这其中就存在众多智能化的难题需要解决,比如各种移动智能终端的开发,身份识别、远程支付、移动监控等智能软件的开发等等。

3)智能信息融合技术:智慧城市建设中涉及到大量不同类型的信息处理,需要将不同来源、不同格式、不同时态、不同尺度、不同专业的数据在统一的框架下进行处理,就需要智能信息融合技术来实现,包括底层原始数据融合、中层特征数据融合以及高层的决策数据融合多个层次。

另外,由于数据处理规模庞大、关系复杂、交流频繁,因此需要建立云计算数据中心,以保障诸功能系统的有效运行。并以此为依托,建立信息网络平台、公用信息平台、专题信息平台、决策支持平台和空间信息平台,包括建立相应的智能信息处理中心,如智能网络互联中心、身份认证中心、信息资源管理中心、智能服务中心、互联网数据中心、智能决策支持中心等,构成智慧城市数据处理体系。