一文理解“泛城市大脑”的起源定义与三个建设重点

Posted 2022-12-13 zkyliufeng

2010年以来除了谷歌、百度、阿里、腾讯、华为、360提出“大脑”系统之外，2015年之后，包括城市大脑、城市云脑、城市超级大脑 、城市超脑、城市神经网络等”泛城市大脑”概念也大量涌现。 

这些新科技概念产生的背景、定义和未来趋势究竟如何，学术和产业界认知并不统一，一部分企业和专家认为，城市大脑或泛城市大脑是一个AI巨系统，用来控制一个城市的智能化运转，与真实的大脑无关,而另一种观点认为城市大脑是综合群体智慧和云机器智慧的类脑智能巨系统，对于上述问题和争论，本文将进行详细阐述。 

从21世纪科技发展趋势看，以互联网为核心的技术架构正在发生巨大变化 ，种种迹象表明经过50年的演化，互联网正在从1969年联网的4台计算机的网络结构发展成为21世纪的今天，链接了40亿人类，数百亿智能设备的类脑超级智能系统。2008年，我们第一次发表论文将这个互联网的新架构称为“互联网大脑”模型【1】

2008年以来，研究团队发现包括社交网络、5G移动通讯、物联网、云计算、大数据、人工智能、工业4.0、边缘计算、区块链、云机器人等前沿技术的产生和爆发都与互联网大脑模型的发育有关【2】。

互联网的这一类脑化进程对人类的社会、经济、科技、文化特别是城市建设都将产生重要影响。当互联网类脑架构与企业的业务特征结合时，就产生了谷歌大脑、百度大脑、讯飞超脑、阿里ET大脑，腾讯超级大脑、360安全大脑、华为EI智能体，当互联网类脑架构与智慧城市建设结合时，就产生出诸如城市大脑、城市云脑、城市超级大脑 、城市超脑，城市神经网络等泛”城市大脑”概念。 

2015年2月，我们根据互联网的类脑特征与智慧城市结合，在程序员网站CSDN发表文章《基于互联网大脑的智慧城市建设》，提出“城市大脑”的概念和定义【3】： 

城市大脑就是城市建设伴随着21世纪互联网架构的类脑化过程，逐步形成自己中枢神经系统（云计算），城市感觉神经系统（物联网），城市运动神经系统（工业4.0，工业互联网），城市神经末梢发育（边缘计算），城市智慧的产生与应用（大数据与人工智能），城市神经纤维（5G、光纤、卫星等通讯技术）。

在上述城市类脑神经系统的支撑下，形成城市建设的两大核心：第一是城市神经元网络系统(城市大社交网络），实现城市中人与人，人与物，物与物的信息交互。第二是城市大脑的云反射弧，实现城市服务的的快速智能反应。云机器智能和云群体智慧是城市智慧涌现的核心动力。这样基于互联网大脑模型的类脑城市架构称之为城市大脑。 

2015年之后，泛城市大脑出现了突飞猛进的发展势头：在产业领域，2016年阿里提出阿里城市大脑，2017年，华为提出城市神经网络，2018年，腾讯提出城市超级大脑，科大讯飞提出城市超脑。

在城市建设方面，从2016年，杭州、上海、北京、广州等城市各自提出和开展了不同城市大脑建设方案，其中上海市开展了以建设城市神经元系统为重点的顶层方案。

在研究方面，我们分别在2017年管理科学蓝皮书，2018年IEEE国际会议上发表论文，进一步阐述了城市大脑的建设框架，重点提出城市大脑并不是一个自动控制城市运转的AI巨系统，而是一个聚合机器云智能与人类群体智慧的类脑智能巨系统。在研究中我们也提出了城市大脑建设水平的评价标准-城市智商，指出通过对城市神经元网络和城市云反射弧的成熟度考察，可以评估一个城市的城市智商【4】。 

人类群体智能与智能设备的机器智能将通过互联网大脑架构形成自然界前所未有的超级智能。这个类脑的超级智能系统框架与智慧城市的建设结合，是“泛城市大脑”产生的根源。在具体实施中，有三个方面特别值得重点关注： 

第一个关键点是如何建设类脑神经元网络的问题，是在应用软件层还是在操作系统层建立，使之能够将城市的人，机构、智能设备，城市设施，AI系统等链接起来。只有这样才能将城市的信息有序流动起来，才能充分调动城市居民，政府领导和行业专家的群体智慧，也充分利用人工智能带来的便利和效率。 

第二个关键点是如何构建城市的云反射弧问题，由于城市大脑的感觉神经系统，运动神经系统，中枢神经系统，神经纤维日益完善，于是传感器，智能汽车、云机器人、边缘计算、云计算、5G网络、北斗/GPS等各种技术就可以联合起来，形成云反射为城市的需求做出及时、稳健的响应和处理。这些云反射弧可以包括救火云反射弧，急救云反射弧，治安云反射弧，消费云反射弧，政务云反射弧等等。不同城市因为经济，文化，地域特征不同，从而导致云反射弧的种类也不可能完全相同，需要城市管理者深入研究并不断发掘。 

第三个关键点是城市大脑避免成为信息孤岛，也就是如何通过更高一层的互联网大脑框架与其他城市形成技术联动、需求联动、人员联动。从而参与到全球信息化进程的问题，从本质上说城市大脑是互联网大脑的子系统，相当于互联网大脑神经系统中的神经团，因此在建设城市大脑时需要考虑神经系统之间的协同效应，考虑城市神经反射弧可能跨越城市之间或国家之间发生，考虑城市的神经元网络链接的不仅仅是一个城市的居民，也可能会链接国家或世界范围与城市相关的人员，这样才可以避免城市的智能化建设成为技术和信息孤岛。

 

 作者：刘锋 互联网进化论作者，计算机博士

 

【1】刘锋，彭赓. 互联网进化规律的发现与分析. 中国科技论文在线 [2008-09-24]. http://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/200809-694.

【2】刘锋.大脑爆发背后是50年互联网架构重大变革.科学网[2018-9-25]http://blog.sciencenet.cn/blog-39263-1136902.html

【3】刘锋.基于互联网大脑架构的智慧城市建设探讨.CSDN[2019.3.17].https://blog.csdn.net/zkyliufeng/article/details/43925795

【4】刘锋，石勇，刘仿荛.City Brain, a New Architecture of Smart City Based on the Internet Brain.IEEE CSCWD[2018-5-02].https://www.onacademic.com/detail/journal_1000040862619510_e24d.html