探究互联网背景下催生出的城市大脑管理体系究竟为何物

  二十一世纪以来，科技领域与一个神经学领域的概念“大脑”出现了意想不到的融合，涌现出众多前沿科技的大脑概念。从互联网大脑，城市大脑，到谷歌大脑、百度大脑、讯飞超脑、360安全大脑、阿里ET大脑、腾讯超级大脑、滴滴大脑等等等等。

  因为在神经学领域“大脑”有特定的含义，主要是脑的中枢神经高级部分，主导着生物体的智能活动，在这里大脑是脑的一部分，脑除去包含大脑，还包含小脑、间脑、脑干，以及延伸出来的神经纤维与神经末梢。一部分产业和企业大脑延用了生物学大脑的内涵，成为了产业级人工智能的一部分。

  但另外一方面，包含互联网大脑，城市大脑等科技概念中，大脑的内涵并不是特指神经学的大脑，而是“”巨大的，范畴广泛”的类脑系统，类以于神经科学的脑概念，但是一种“大”脑。

  科技领域大脑的两种不同含义，对探究互联网类脑模型，构建城市大脑，工业大脑等产业级智能系统时会带来混淆和误区，本文重点对这两种大脑概念和外延性进行阐述。

1.第一种，“大脑“是神经学领域“大脑”概念的延伸

  在神经学领域，生物脑尤其是人脑由大脑、小脑、间脑、脑干组成。其中：大脑是中枢神经系统的最高级部分，也是脑的主要部分，人类的大脑最为发达，是思维的器官，主导着机体内所有活动过程，并调整机体与周围环境的平衡，因此大脑是高级神经活动的物质基础。

  当前产业界或企业界所提出的大脑概念，如谷歌大脑，百度大脑，工业大脑，一部分城市建设的城市大脑等主要对应了神经学的这个大脑含义，主要表达构建一个企业级，行业级或城市级的人工智能巨系统，对来自于企业，行业或城市感知传入的各类信息进行综合性处理，并作出判断或决策，实现相关的管理需求。

2.第二种，大脑是指产业界形成的类脑复杂巨系统

  2008年开始，在互联网产业领域众多新现象的启发下，互联网大脑模型被提出，含义是互联网通过50年的演变，从网状结构发展成为了类脑模型，因为互联网涉及到的设备元素众多，覆盖的范畴极其庞大，因此互联网的这个类脑模型被称为互联网”大”脑，在这里的“大“脑主要是指极其庞大或巨大的类脑结构。是包含了神经元网络、中枢神经、感觉神经、运动神经、神经纤维、神经末梢、神经反射弧在内较为完整的神经系统体系概念。并不等同于神经学的大脑概念。

        2015年，我们发表论文《基于互联网大脑模型的智慧城市构建》明确提出了城市大脑的定义。提出城市的智慧化构建会伴随着互联网的类脑化进程，出现智慧城市的类脑化特征。城市大脑的两个至关重要的特征是城市级神经元网络和城市级云反射弧。

  同样的，城市大脑的“大“脑也是巨大的庞大的脑的概念，是互联网大脑的子集，而不是神经科学里的大脑，因此，从2015年明确提出城市大脑定义时，并不认为城市大脑是一个城市级的AI巨系统或信息管理系统。

3.从互联网“大”脑模型推出的城市“大“脑构建规范研究

  从互联网大脑的定义和互联网大脑模型中，我们可以看到存在三个最重要的特征。根据这三个特征的深入分析可以为构建未来成熟的城市大脑提供理论基础。

3.1，第一个标准：统一的神经元节点技术架构

  根据统一的神经元节点技术架构，将人，物和软件系统映射到城市大脑中，而且这类统一不单单只是城市内部的统一而且是不同城市之间的统一。如此一来才能确保城市大脑不会变为信息孤岛。

  与此同时依据神经元节点内部信息展示和功能模块的不同，形成多元化的城市大脑神经元类别，实现复杂性和多元化的城市需求。

3.2，第二个标准：神经元人机双智能控制，人类控制权最高

  为了更好地确保城市大脑和互联网大脑的高效，敏捷，自动运行，需要人工智能技术介入到每一个神经元节点上。

  与此同时为了更好地实现城市大脑未来人类安全服务的目标，规定每一个神经元节点至少允许一个人类可以登录进行控制，并且当产生决策冲突时，必须规定人类控制权最高。

3.3第三个标准：构建城市神经元之间的信息路由，实现城市云反射弧

  城市大脑最终要为城市提供全方位的智能服务，这类服务的实现就需要城市中不同类别的神经元节点互相配合，根据处理城市问题或实现城市服务的需求，根据跨神经元节点的信息路由，实现城市级云反射弧。

4.结语

  目前许多城市大脑项目更多的是在一个城市内部实现云端人工智能系统对城市交通、安防、物流、市政的管理和控制。但因为没有统一的类脑神经元网络架构，没法将城市的人，物和系统很好的统一起来，也没法在不同城市之间实现城市大脑的联动，这造成 信息孤岛状况依旧明显，未来城市大脑的迭代和升级会出现重复构建或发展瓶颈。

  作为互联网大脑模型的子集，城市大脑毋庸置疑会涉及到大量的前沿技术，如人工智能、云计算、大数据、边缘计算、云机器人、5G、光纤技术等等等等。但这些技术并不是城市大脑的核心内容，而是实现上述三个城市大脑重要特征的支撑技术。