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        3. 王家耀
          作者很懶,什么都沒留下

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          院士王家耀:從大數據時空“哲學”看新型智慧城市發展

          王家耀
          2019-10-24 · 14:01
          [ 億歐導讀 ] 時空大數據的類型與構成。一類是時空框架數據,還有一類是時空變化數據,這兩類融合在一起就構成了時空大數據。時空大數據平臺會成為新型智慧城市的“大腦”。
          智慧城市 大數據,智慧城市,新型智慧城市,時空大數據,數字化,網絡化,信息流,無人機,以人為本,時空觀

          文章來源于:王家耀,圖片來自“Unsplash”

          在首屆粵港澳大灣區地理信息發展高峰論壇上,中國工程院院士王家耀在會上做了特邀報告——《新型智慧城市與時空大數據平臺》,以下是現場筆錄。


          王家耀:各位領導、各位來賓、各位專家,今天非常高興參加珠海有關地理信息方面的高峰論壇。我今天想就新型智慧城市建設和時空大數據平臺的問題跟大家進行討論。

          下面我講幾個問題:

          一是我國城市信息化的基本進程;

          二是新型智慧城市的內涵、目標與任務;

          三是新型智慧城市的總體架構;

          四是新型智慧城市建設的基本思路和技術路線;

          五是時空大數據平臺在新型智慧城市中的作用。

          新型智慧城市建設是一個巨大的系統工程,錢學森先生曾經有一段話,他說:“馬克思、恩格斯的辯證主義認為,物質世界是由無數相互聯系、相互依賴、相互制約、相互作用的事物和過程所形成的統一整體?!?/p>

          我國城市信息化的基本進程大體分為三類:

          一是數字化,將城市各部門、行業信息的傳統物理媒介(紙質表格等)轉變成計算存儲的數字系統,從而提高城市各部門、各行業“個體”的效率。

          二是網絡化,把分散的城市各部門、行業的數字化要素、單元和系統連接起來,形成各部門、行業互聯互通的城市信息流系統,從而提高整體效率。

          三是智能化,對已有的城市信息流系統進行深入分析,找出其中的瓶頸或可以優化的環節,用人工智能技術加以解決,提高自動化和智能化程度。在進行數字城市、智慧城市建設的時候必須要遵循這樣一個規律。

          我國城市信息化是怎么發展的呢?

          在1998年召開了第一屆數字城市國際學術研討會。2007-2009年,成立了中國“數字城市”建設方案及推進戰略研究,這個項目2009年完成了,也提交了院士建議。在這個基礎上,2010年在蘇州做了“智慧蘇州”規劃綱要(2010-2015),同時舉辦了蘇州智慧城市的論壇。隨后,智慧城市建設的數量得到了很快的發展,據文件記載已經達到了386個。我對這個數字還是有點看法的,這個提法有某種程度的誤導。

          新型智慧城市的內涵、目標與任務

          新型智慧城市怎么提出來的?為什么要提出新型智慧城市的問題,有以下這幾個方面的情況:

          首先就是數字城市→智慧城市建設中存在的問題,其中最主要的就是信息孤島問題,沒有解決信息互通。

          第二個問題就是需求,在這種情況下需要加強頂層設計、統籌規劃、科學引導、有序推進。

          第三就是在措施方面,就當前我國智慧城市建設的混亂現象,我曾經提過一個人大提案,由中國網信辦和中國發改委牽頭,2016年5月聯合成立了新型智慧城市建設部級協調工作組。

          什么是新型智慧城市呢?

          我們走過了數字城市、智慧城市和新智慧城市這么一個歷程,所謂智慧城市我們是指通過互聯網把無處不在的智慧傳感器連接起來形成物聯網,實現對物理城市的全面感知,這樣來解決各個方面的智能化的決策支持問題。

          所謂新型智慧城市,(因為中央在2016年召開了全國新型智慧城市的工作會議,與新型城鎮化工作會議相匹配,就提出了新型智慧城市的問題),是適應新型城鎮化建設需要,以信息化創新引領城市發展轉型,全面推進新一代信息通信技術與城市發展融合創新,加快工業化、信息化、城鎮化、農業現代化融合,提高城市治理能力現代化水平,實現城市可持續發展的新路線、新模式、新形態。

          新型智慧城市的目標包括,實現“以人為本”的指導思想,實現“以人為本”的指導思想,以人的“幸福度”“獲得感”作為新型智慧城市建設的價值取向;實現“資源驅動發展→創新驅動發展”的城市發展模式轉型,以創新引領城市發展;實現“互聯網+”、時空大數據、云計算等新興信息技術與城市發展融合創新,提高科技創新能力,構建技術創新體系,消除“孤島現象”;實現城市管理治理能力的現代化,促進城市可持續發展。

          新型智慧城市建設的任務包括五點,首先是大力實施“互聯網+城市”行動;二要加強體制機制創新和城市資源整合;三要推進工業化、信息化、城鎮化、農業現代化融合創新;四要著力解決“城市病”(交通擁堵、環境惡化、洪澇災害等)和民生領域(醫療健康服務、教育、就業、住房等)的問題;五是構建無處不在的惠民服務體系和透明高效的政治治理體系。

          那么,新型智慧城市“新”在哪,“智”在哪?

          所謂新,包含三個方面:

          新理念。創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念。服務化理念,一切為了服務,一切都是服務;以人為核心,成為新型智慧城市的基本價值取向。

          新思維?!盎ヂ摼W+”思維,(時空)大數據思維。認識互聯網、適應互聯網、使用互聯網;一切靠(時空)大數據說話、憑(時空)大數據決策。

          新方法。系統科學與系統工程方法。把新型智慧城市建設作為一個復雜巨系統工程。

          所謂“智”我把它概括成以下幾點:

          智能感知(無處不在的傳感器,實現全面、綜合的感知感測,實時智能地獲取城市各種信息)

          全面互聯(通過物聯網將無處不在的智能傳感器連接起來,通過互聯網實現感知感測數據實時傳輸和存儲)

          深度融合(將多源異構數據融合為一致性的數據)

          資源共享(實現DaaS、SaaS、PaaS、IaaS、KaaS)

          協同運作(和諧高效運行,達到城市運行的最佳狀態)

          智能服務(為人們提供各種不同 層次、不同要求的低成本、高效率的智能化服務)、激勵創新(政府、企業、個人進行科技和業務創新應用)。

          建設數字城市相當于有了“車”、車上有了“貨”;車要開動,貨要流動,因此必須網絡化(無線城市),相當于建設高速公路(信息高速公路),有了信息高速公路數據才能流動。但高速公路上也會產生各種問題(信息不能高效、有序、可控流動,信息不能共享、出現信息孤島),必須有新理念、新思維、新方法,這就要建設智慧城市。

          我個人認為,新型智慧城市同智慧城市并無本質區別,只是更加強調智慧城市建設與工業化、信息化、城市化、農業現代化的融合發展。

          數字城市是城市信息化的初級階段,無線城市(網絡化)是橋梁或紐帶,智慧城市是城市信息化的高級階段,新型智慧城市是新型城鎮化條件下智慧城市水平的進一步提升。

          我們要把過去有用的東西都利用起來。

          新型智慧城市的總體架構及其體系

          在講這個問題的時候我還要引用錢學森先生的一段話,“什么叫系統?系統就是由許多部分所組成的整體,所以系統的概念就是要強調整體,強調整體是由相互關聯、相互制約的各個部分所組成的。系統工程就是從系統的認識出發,設計和實施一個整體,以求達到我們所希望得到的效果?!?/p>

          根據這樣的思想,我們可以給出智慧城市整體的架構。

          首先,我們可以有智慧政務系統架構,發改委提倡的四大基礎數據庫到現在很多地方并沒有建好,所以智慧政務體系應該按照這樣的體系架構來做它。

          其次是智慧電子商務與現代物流,以及智慧企業框架。還有智慧社區服務,包括物業管理系統、生活服務系統、網絡信息平臺等等。這樣就構成一個新型智慧城市的體系架構。

          那么新型智慧城市怎么做?

          首先要有指導思想,而且要認識到智慧城市建設是一項長期的戰略任務。有的城市說三年五年就建成智慧城市了,甚至藍皮書上講什么時候我們有幾百個智慧城市要建成,這個我認為是不靠譜的。

          二是規劃先行。要充分調查研究,搞好新型智慧城市頂層設計。要做長期規劃、中期規劃、短期規劃,這樣不至于換一屆領導就把前面的全部推翻。

          三是示范引領,制定示范城市選擇條件,確保試點要解決的問題。一定要示范,但也不是前段時間搞的智慧城市都來做示范。

          四是打牢基礎。包括新一代信息通信網絡基礎建設和時空大數據平臺(時空信息云平臺)等工作。

          五是邊建邊用。這也是一條基礎原則。

          六是注重實效。堅決杜絕面子工程、形象工程。

          七是統籌協調。

          另外,智慧城市建設要根據這樣的思路來推進:

          一是以系統工程理論和方法為指導,探索建設新型智慧城市的最佳路徑,創新技術架構、體制機制、建設運營模式,保證長期可持續升級發展。

          二是以智能感知、多源融合、開放共享、深度挖掘和智能服務為指導,探索構建時空大數據平臺的技術體制,充分發揮其在新型智慧城市建設中的“大腦”作用。

          三是以新一代信息通信網絡技術和天空海一體智能感知技術為支撐,探索充分利用物聯網、大數據、云計算和“人-機”智能融合式時空大數據融合、分析、挖掘與可視化技術,以及智能服務技術,構建新型智慧城市建設的技術路線。

          四是借鑒吸收國內外智慧城市建設經驗,結合我國實際,創新構建新型智慧城市建設的標準體系和網絡空間安全監控體系,保證新型智慧城市建設和運行的安全、穩定、可行和高效。

          時空大數據平臺是新型智慧城市的“大腦”

          我看了很多智慧城市頂層設計的本子,千篇一律,他們強調的是4G、5G,沒有更多地強調這4G、5G上搞什么東西。所以我強調必須要交叉融合。

          時空大數據,我剛開始提出來的時候很多人不理解,有的人甚至反對。包括所有的大數據都是時空大數據,這是我基本的觀點。

          我們首先要樹立大數據的哲學時空觀。哲學上有個基本的原理,就是空間和時間構成了運動著的物質存在的兩種基本形式,所以說空間和時間也是相互聯系的,時間和空間是一個基本的觀點。

          二是社會治理的時空觀。上海為什么發生踩踏事件?就是一個時間空間的問題,什么時間什么樣的空間能夠容納很多人,這是固定的。我們對時間和空間的問題觀念很淡薄。

          三是作戰智慧的時空觀。拿破侖有句名言,“戰略是時間和空間的使用藝術?!边M入21世紀以后,我們有了無人機群,所有所謂無人的作戰模式都是離不開時間和空間的。

          四是世界表達的時空觀。這么復雜的世界我們怎么表達?這個表達也靠時間和空間,我們就是通過時間、空間學習萬事萬物。

          五是大數據的時空觀。數據最早源于 “ 測 量 ”, 沒有測量就沒有數據 , 沒有數據就沒有科學,沒有測量也就沒有科學。測量,是人類最早的科學活動。廣義地說,數據是人類活動的產物,大數據是包括人類活動在內的事物(現象)運動變化的產物。包括人類活動在內的事物(現象)的運動變化都是在確定的時 間和空間中進行的,所有大數據都是在一定的時間和空間產生的,都有時間參照 和空間參照兩個基本特征。這就是大數據時空觀,大數據本質上都是“時空大數據”。我們可以把它簡單地稱為大數據。

          時空大數據,指基于統一的時空基準(空間參照系統、時間參照系統),活動(運動變化)于時間和空間中與位置直接(定位)或間接(空間分布)相關聯的大數據。

          時空大數據的類型與構成。一類是時空框架數據,還有一類是時空變化數據,這兩類融合在一起就構成了時空大數據。

          什么是時空大數據平臺?我理解就是把分散和分割的大數據匯聚到一定的平臺上。時空大數據平臺是大數據的核心價值,沒有這樣一個平臺大數據確實也發現不了它的價值。它是大數據發展的高級形態,也是大數據時代的一個解決方案。

          時空大數據平臺到底怎么用?我們采用通用“時空大數據平臺+”的模式來解決它的應用問題,所謂+就是+民用、+軍用。我們可以把民用的很多數據融合在這個平臺上,來構建新型智慧城市的“智腦”,構建政府綜合決策支持系統、各部門業務系統等等。

          時空大數據平臺怎么構建?從目前信息技術發展的水平來看,時空大數據平臺構建可以采用四種既有共性又有特性的技術體制。包括,

          基于網絡服務(Web Service)的空間信息共享和空間數據互操作技術模式

          基于網格服務(Grid Service)的信息資源共享與協同工作(協同解決問題)技術模式

          基于云計算的時空信息服務模式

          以及基于網格集成與彈性云的“混合式”時空信息服務模式。

          這四種模式都是采用面向服務的體系架構(SOA),都是解決共享與服務的問題,但是共享的程度和服務的范圍、方式是不完全相同的。網絡服務與網格服務的技術標準有相同的,也有不同的,網絡服務與網格服務的大趨勢是兼容或“融合”,但標準是統一的國際或國家標準,服務提供方、請求方都必須清楚;而云服務標準可以是內部統一的,用戶不必清楚。

          關于標準的問題,可以說國外目前的標準相對還是比較完整的,已經比較成熟。國內在測繪地理信息部分的標準也是比較完整、比較成熟的,但是我們的網絡服務、網格服務、云服務的標準目前來講參照國外的比較多。

          城市是一個復雜巨系統,涉及到自然、社會、經濟、人文等方方面面。智慧城市是城市這個復雜巨系統的數字化、網絡化、智能化過程,是人的自然智能與計算機人工智能的深度融合,也是一個復雜巨系統,涉及到組織管理科學方法——系統工程。新型智慧城市由多個系統及其子系統組成,系統之間、子系統之間、系統與子系統之間有著密切的關系。因此,新型智慧城市建設必須遵循系統科學理論和系統工程的方法。

          本文經授權發布,版權歸原作者所有;內容為作者獨立觀點,不代表億歐立場。如需轉載請聯系原作者。

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