2017年中國人工智能城市展望研究報告

一、中國人工智能城市發展概況

在有限的城市空間里，打造無限智能化城市效用

中國的城市建設經歷20世紀90年代至今的高速發展，逐步進入城市轉型發展的新常態。城市建設目標從追求規模和經濟效益為主開始轉向對生態、人文、社會公平和可持續性等立體的價值追求，尤其強調以人為本發展目標，城市向著“智慧化”建設發展；隨著人工智能技術條件越來越成熟條件，城市管理形成以數據為驅動的城市決策機制，從頂層設計著手，自上而下的”AI化”使城市功能和產業轉型更加顯著，為城市創造以技術為驅動的商業價值，最終形成一個多元化的有機生態城市系統。

以人工智能為首的智聯網發展是智慧城市下一階段的關鍵

早在90年代，IBM首次提出“智慧城市”概念后，中國也在1995年啟動數字城市建設，這是中國智慧城市的1.0版本；隨著2008年“智慧地球”概念的提出，中國智慧城市建設再次進入到3.0感知智慧城市時代；在2013年，WiFi、3G/4G的網絡傳輸與云計算、大數據的后端數據存儲、處理與分析的技術進步下，開啟了4.0認知智慧城市時代；在不久的將來，數據積累以及傳輸帶寬和速度的再次騰飛，使得智慧城市達到整體架構協同管理，“人工智能城市”的時代也將到來。

政府鼓勵人工智能發展，將大力輔助未來城市建設

政府在近三年時間密集出臺鼓勵人工智能技術發展的政策，說明十分重視此次技術發展的機遇，從大力促成中國到2030年成為世界人工智能創新中心的決心可見，希望中國能夠“趕得上”這一次的技術革命，而不再僅僅是“不掉隊”的要求。而中國城市的政策方向則回歸以人為本的的核心，城市的發展都圍繞著“高效、惠民、可持續發展”理念，讓城市建設迎來轉型升級的重大機遇。

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未來，城市經濟結構升級依賴科技創新帶來經濟動力

中國的GDP十年來成倍增長，而國家中心城市的整體創新效率提升水平并不顯著。北京、武漢、鄭州較十年前的創新效率水平有明顯提升，其他城市則維持不變甚至有所下滑。可見各大城市目前創新投入和產出都未能跟上經濟發展的步伐，說明經濟結構當中科學技術提升帶來的收益占比低，未來應該重視提高創新效率的投入（人才、資金、技術……），以及重點考察創新帶來的經濟效益。

迫在眉睫：解決有限城市空間的效率最優化問題

中國城鎮人口在2011年首次超過鄉村人口，未來區域城鎮化將會是國家發展戰略的重要部署；2015年全國城市建設與2008年相比，不足十年時間，城市建成區面積增長43.5%，道路長度增長40.4%，而這一切都發生在城區面積僅增長7.7%，公共交通系統運營車輛增長了21.7%的基礎上。在人口進一步密集（城市人口密度增長15.3%）的情況下，“大城市病”——交通擁堵、空氣污染、基礎設施不足等問題日益嚴峻，如何在有限的空間下創造更高的城市效率、更優的城市運作、更適合居住的城市環境……成為了國內城市管理迫切解決的難題。

中國監控攝像頭覆蓋面不足，密度遠低于英美

2017年國家官方數據公布“中國天網”攝像頭達2000萬個，但對于將近20萬平方公里的城區面積來說，攝像頭的覆蓋面與數量是鳳毛麟角；從攝像頭數量/千人的維度來看，中國城市攝像頭密度平均水平僅達英美的20%-30%，而完善的監控系統是保障城市治安的有力手段，因此，監控攝像頭建設工程任重道遠；未來，尤其是二線及以下城市的監控攝像頭布防發展潛力巨大。

人工智能的發展歷程

二十世紀五十年代到七十年代初，那時人們以為只要能賦予機器邏輯推理能力，機器就能具有智能，人工智能研究處于“推理期”。接著，人們意識到人類之所以能夠判斷、決策，除了推理能力以外，還需要知識，因此人工智能研究在二十世紀七十年代進入了“知識期”，大量專家系統在此時誕生。隨著研究向前進展，專家發現人類知識無窮無盡，并且有些知識本身難以總結再交給計算機，于是一些學者誕生了將知識學習能力賦予計算機本身的想法。發展到二十世紀八十年代，機器學習真正成為一個獨立的學科領域、相關技術層出不窮。進入2010年后相繼在語音識別、計算機視覺領域取得重大進展。2016年讓人工智能在學術界、工業界、媒體界等社會各界引起廣泛關注的AlphaGo 的背后，也是深度強化學習和蒙特卡洛樹搜索的結合。

機智過人還是技不如人？

經過海量數據訓練，人工智能可在邊界清晰的領域內游刃有余，只是與可在開放環境下對變化中的事物不斷學習進而適應的人類智能相比，機器在面對超過固定規則設置的罕見場景時，往往不知所措，魯棒性有待提高。盡管如此，城市發展建設的方方面面都有大量的潛在的可供現有技術能力來升級改造的空間，比如機器的感知、認知、大數據處理以及運動控制等方面取得的能力突破來融合。

二、人工智能在城市發展的應用及場景

2017年是人工智能的應用元年，未來將有更多城市場景落地

AI+安防：計算機視覺+深度學習技術是智能化視頻升級的必要條件

上千萬的攝像頭和龐大的監控網絡，瞬間就會產生海量監控視頻數據，從海量視頻數據中高效提取出有效信息，就成為智能視頻監控技術的關鍵。以一個一萬路視頻規模的城市為例，每月產生12PB 的視頻數據量，在這樣量級資源中找到目標人員、車輛宛如大海撈針，然而通過人工智能算法，則可自動抓取視頻中的目標圖片，并提取其語義化的屬性數據以及可用來比對檢索的特征數據，每月數據大概為僅15億條，而存儲容量下降到300TB左右，即可實現秒級檢索，并刻畫目標的軌跡、進行行為分析。

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AI+安防案例：攝像頭升級要根據實際需求，平安城市改造效果顯著

國內的攝像頭目前難以實現智能化，因此，改造關鍵是了解攝像頭的主要功能，才能有針對性調整攝像頭的高度、位置和類別。商湯科技協助深圳市的平安城市改造，以升級改造視頻專網的方式協助警方打擊犯罪和抓捕逃犯，為日后的城市整體安防發展打下良好的基礎；而廣州市則已經通過商湯科技視圖情報研判系統，在短短半年內破獲近百宗案件，破案數量顯著提升，破案時間有效縮短，為公安機構日后的執法提供強大的支援。

AI+交通：人類對車輛的控制最終會接近零，實現無人駕駛場景

駕駛的進化過程正是自動智能化交通的演變蹤跡：現階段，輔助駕駛的各項功能相對比較成熟，無論是測試還是實際開放環境表現都比較穩定；而自動駕駛的限定場景也有望在未來三年落地，主要落地的是環境相對簡單、封閉或乘車人安全有保障的場景，未來，無人駕駛形態還需要通過大量數據積累、校對和測試，以及技術的突破與零部件量產而帶來成本下降。

AI+身份驗證：AI身份驗證已顯著超越人力身份驗證效率

由政府組建的政務云平臺，為城市管理打通了信息與數據的“孤島”狀態；在智能政務多個場景中，由于而人力驗證有效時間是半小時輪崗，因此，身份驗證廣泛應用于各類識別身份的節點。例如：基于人臉特征信息進行身份識別的生物識別技術，隨著深度學習帶來的突破，讓機器根據訓練數據集達到擁有自我學習的能力，最終掌握“人臉”的概念。

AI+零售：實體零售智能化是對抗電商零售的唯一出路

實體零售需要抓住“新零售”轉型升級的機遇，打造信息化的實體店并建立立體數據庫，從而達到在更好服務顧客的情況下控制或縮減成本，提升實體零售的競爭力。實體零售可以從各類訪問數據入手，在店鋪中實時監控、快速捕獲消費者的喜惡并進行精準分析，實現智能化運營與管理。

AI+零售案例：最大化提高用戶在線上購物無法滿足的體驗

人工智能技術應用為傳統商業提供了基于多維度、精細化數據驅動的運營決策參考，帶來精準營銷、商鋪運營、價值客戶管理、消費大數據運用等諸多技術化、科學化的運營手段。例如：商湯科技的人臉識別技術，實現用戶從刷臉入店到結賬付款僅需“刷臉”一個步驟且行為不需刻意，顧客只要正常出入閘門即可被系統捕捉識別，實現“無感知”進入，大大提升了用戶體驗。

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AI+娛樂與生活：增強現實技術在圖像視頻等泛娛樂場景中不斷創造價值

娛樂與生活市場空間較大，我國智能手機用戶對新鮮事物的接受程度較高，并且樂意使用新技術來提升現有產品的體驗，短視頻與美顏濾鏡的瞬間火爆印證了這個觀點。目前，增強現實技術主要應用在個人移動設備上的圖像視頻泛娛樂場景，未來，在硬件設備的升級迭代下，增強現實技術將帶來更廣闊的商業價值。

AI+移動個人設備：影像和語音領域掀起浪潮，成為下一輪競爭的關鍵

三、中國人工智能城市未來發展展望

隨著城市的不斷升級轉型，對人工智能技術需求越來越大

在第四次信息革命的推動下，城市-智慧城市-人工智能城市的不斷迭代升級，人工智能技術在城市建設當中越來越重要；從信息化-聯網+感知-自主智能化，越來越重視技術革新帶來的升級體驗；艾瑞認為：未來，城市管理當中人類參與管理與決策將越來越少，最終達到城市自主智能化管理的效果，從而實現高效、安全、節能、可持續發展的城市發展目標。

日益完善的ICT架構將加速城市迭代發展

技術升級也為城市治理提供了“智慧”決策支撐，從數字城市到人工智能城市，ICT（Information Communication Technology）的完善推動著城市的迭代發展，以云計算、大數據、物聯網、通訊為基礎設施，人工智能技術在城市發展當中提供了分析、調配、管理、預判的功能；艾瑞認為：在技術和基礎設施不斷升級的 ICT架構下，提高城市運作效率、更好的居住體驗將會是科技改變生活的顯著效果；而在這個過程中的每一個環節都將蘊藏極大的商業價值。