现代化城市大脑建设的详情概述及难题解析

 2020年，城市大脑已经成为了前沿科技和城市建设发展的关键，有近五百个城市正式宣布展开城市大脑计划。面对不断升温的城市大脑领域，数百家科技企业加入到泛城市大脑的建设领域，数百亿元的资金投入到城市大脑的建设中。从科研的角度来分析，城市大脑的发展还存有若干个重要问题值得关注。

1、标准缺乏导致“城市脑梗”

 由于城市大脑到目前为止还没有统一的建设规范和标准，数百家科技企业和城市按照不同的了解和探索，按照不同的技术构架展开建设，有的从城市级人工智能中枢的角度入手，有的从城市交通、安防的角度入手，问题也因此生成。

 首先，城市各领域的人、机器、AI（人工智能）系统还没有统一的规范能够无阻碍地加入到城市大脑的系统中，还存有部门分割、区县分割的问题；其次，城市各类需求无法在一个平台上统一处理，不同城市之间的城市大脑互相无法连通；再其次，建设城市大脑的科技企业之间无法生成协同效应，一个城市的城市大脑建设通常被巨头型企业垄断，中小科技企业无法按照模块化方式有效的参与；最后，展望未来3年到5年，当全球范围内不同国家城市的城市大脑需要打通和连接时，如今的城市大脑发展方式将会面临困境甚至于重新规划的风险。

 在脑科学中，脑梗指的是因脑部血液供应障碍，缺血、缺氧而造成的软化坏死，从而导致的脑组织功能失灵。如今城市大脑建设中存有的大量的数据阻断、信息不连通、建设不统一的问题，可以将之称为“城市脑梗”现象。

 住房和城乡建设部原副部长仇保兴在指出智慧城市的问题时表示，有些“智慧城市”无法处理任何一种“城市病”，有的是被IT企业“绑架”，成为了企业推广产品的渠道；有的是被政府部门“绑架”，部门间形成信息孤岛互不来往；还有些地方的“智能城市”从规划上便是错的。智慧城市出现过的问题反映在城市大脑建设中便是“城市脑梗”生成的原因。

2、技术促进新的规律驱动

 从互联网大脑模型生成、发展与构架来看，能够看出城市大脑是互联网大脑构架与智慧城市建设结合的产物，是城市级的类脑巨系统。

 在人类智慧和机器智能的共同参与下，在物联网、大数据、人工智能、边缘计算、云机器人、数字孪生等前沿科技的支撑下，城市神经元网络和城市云反射弧将是城市大脑建设的关键。

 城市大脑的形成和建设不单单是工程问题，它首先是一个基础科学研究问题。二十一世纪至今，前沿科技领域出现了大量的新理念、新技术，谷歌大脑、百度大脑、城市大脑、城市神经网络等与脑有关的科技理念不断涌现，这也反映新时代的科技发展必将出现新的规律驱动。

 新的科技发展规律是什么？这个问题也是城市大脑面临的基础研究问题。唯有找出这个规律并掌握它，才有可能以较小的成本获得城市大脑未来发展形成的红利，并促进城市大脑发挥出最大的作用。

 二十一世纪前沿科技发展的各种迹象表明，深刻影响人类发展的互联网正逐渐从网状结构向类脑框架演变。互联网的这个变化既是物联网、云计算、大数据、工业互联网、AI、边缘计算、数字孪生等技术形成和爆发的原因，也是城市大脑和互联网大脑等类脑巨系统出现的根源。

3、搭建统一的城市神经元网络

 城市大脑的作用是提升 城市的运转效率，解决城市运转中面临的繁杂问题，能够更好地满足城市各成员的不同需求。

 城市大脑的发展目标不单单局限在一个城市或一个地区，当全球范围的城市大脑联接在一起，城市大脑最终将形成全球神经系统（全球脑），为全人类协同发展提供了一个类脑的智能支撑平台。

 从城市大脑的形成和发展来看，城市大脑建设的第一个重要的基础是搭建全世界统一的城市神经元网络，可以将城市的人、机器、AI系统有效的连接在一起，并就此建立标准，实现在城市内部、不同城市之间和全世界不同国家之间互联互通。

 现阶段许多 城市大脑规划非常重视计算和存储资源的建设，强大的AI处理系统的开发，高速便捷的5G网络发展，始终没能解决全世界统一的城市神经元网络的问题，由此出现智能孤岛甚至“脑梗”问题，无法实现提升 城市运转效率、满足城市各成员不同需求的目标。

 搭建全世界统一的城市神经元网络仅仅是城市大脑建设的第一步，第二步是规划人、机器、AI系统在城市大脑中的权限和角色的问题，第三步是实现人、机器、AI系统参与的云反射弧协同决策机制，共同解决城市的各类需求问题。

 从这一角度来看，目前的城市大脑建设都还没真正的触及核心问题，错误的建设方向会造成很多不必要的资源消耗甚至是浪费。

 倘若把城市大脑放在一个更大尺度观察，它的意义将不仅局限在一个城市和地区。人类社会在经历了1974年TCP/IP（传输控制协议/网际协议）的计算机联网全球标准和1989年万维网的网络数据全球标准之后，人类、机器和AI系统也需要第三个全球标准将它们有效的连接起来并进行协同工作。这也是解决城市大脑目前出现的“脑梗”问题、搭建城市大脑全球标准的意义所在。