華先勝:城市大腦經過兩年多的發展,連續克服了很多技術的困難和非技術的困難,積累了大量的技術、產品和解決方案。城市大腦解決的是什么問題?除了城市的數字化、數據的匯聚,更重要的是怎么挖掘城市大量數據的價值。
今天的AI技術,計算能力,城市里不斷增長的數據,提供了這樣的基礎條件,可以充分挖掘這些數據的價值,改變這個城市的治理方式,從而改變我們的生活方式。
1過去,城市有效感知存在三個問題
城市數字化轉型的第一步就是對城市的有效感知。我們想用智能改變它,首先要對這個城市做一個合理的、有效的感知。過去的感知手段存在三個問題:
第一個,盲人摸象。視頻數據作為對整個城市的非常全面的感知數據,沒有被充分利用起來。
第二個,雖然有了攝像頭,但對城市的了解還是很有限的。城市里部署的攝像頭里面,有非常大的一部分沒有智能功能,即使是有智能的,受其計算能力和算法能力的局限,對城市的感知理解也非常有限。
第三個,對城市的感知無法發現事件背后形成的原因。實時的、全局的視頻信息沒有被運用起來,這是主要的原因。
城市中的視頻數據跟其他數據不一樣在于它是象素。
首先要分析、感知、了解攝像頭看到了什么,包括人、車、事、物。這些都知道后,就可以做下一步的決策和優化。例如事件、事故的快速報警。
接下來是決策和優化,有了對城市交通流量、交通事件等全面、實時的感知,可以對整個的交通組織進行優化,提升通行效率。另外,全面實時的感知,可以使得城市里面的數字信息達到一個可搜索的級別,可以對特定的對象進行實時查找和搜索。
最后是預測和干預。根據當前交通流態勢以及其他大量多模態的數據,我們可以預測交通的變化趨勢,比如說十分鐘以后車流是什么樣子?甚至可以做更長時間的預測。
所有的這些就是利用AI的能力讓城市具備智能,給城市裝上會思考的大腦,這也是為什么叫城市大腦而不是叫智慧城市的原因。
2城市大腦三大AI產品:天曜、天鷹、天機
城市大腦“天曜”:對城市里面的交通事件、事故進行全方位的實時感知,全時全域自動巡邏報警。曜,日月金木水火土七星,代表一周的七天,一天24小時,全方位代替交警巡邏。它使用的是城市里面大量沒有智能分析功能的攝像機,利用云計算、深度視覺等技術使得這些沒有智能分析功能的相機具備了對城市交通事件、事故全方位的實時感知、報警的能力。
舉個例子,有車和行人相撞的交通事故、或者路口交通擁堵,對于這些異常情況,“天曜”都可以及時發現并告警,交警指揮中心接到告警后可以快速的對異常交通情況進行有效處理。天曜”不僅能發現空間維度的異常,也能發現時間維度的異常。
“天曜”里面使用的物體檢測技術具備非常高的精度,即使是標清模擬設備或夜間低照度下,也能正常工作。這里面使用的技術,在KITTI比賽上拿到了第一名,包括車輛的檢測、行人的檢測一直保持在第一名的位置。另外,異常事件發現的技術,也是公開發表的,大家有興趣可以看我們在ACM MM上發表的論文,這個也是我們實踐產品中的一個秘密武器。
城市大腦“天鷹”:96%+,世界第一的行人識別準確率 。對于城市的視覺信息,我們有非常豐富的經驗,差不多20年的圖像搜索 經驗,包括通用圖像搜索,電商圖像搜索和城市大規模視覺搜索等。“天鷹”這個產品里面有兩大核心問題:
一是怎么處理這個城市的海量數據?
二是怎么描述我們索引的對象,比如怎么描述一個人?
這個產品的學術名字叫做“漸進式視頻搜索引擎”,通過人和機器的交互,快速實現對特定對象的定位。比如查找失蹤人口,追蹤肇事逃逸車輛等。
其中的基礎技術是行人識別,今年年初拿到了世界上這個方面一個知名數據集上第一名的成績(行人重識別數據集 Market 1501),達到了比人還要強的識別能力。人的能力是94%,城市大腦“天鷹”可以做到96%以上。例如,如果有人走丟了,我們可以用這套系統,快速定位出他的行動軌跡。
城市大腦“天機”:預測城市車輛、行人流量。這是一個產品預告,還沒有正式發布,和江蘇有關系,因為這個產品是在蘇州做出來的,是實時車流以及人流的預測。有了這套系統,我們就可以知道十分鐘、二十分鐘、一個小時以后車流是什么樣子,我們可以做更好的導航、管控和預警。我們命名叫做“天機”,可以通過這套技術知道未來發生的趨勢。
3城市大腦未來的三大思考
以上是三個基于視覺和視覺大數據的產品,下面了解一下城市大腦的整體想法。
第一個是,城市大腦的核心是使用不斷發展的AI技術和計算能力,去挖掘城市里面不斷增加的大量的數據的價值,這是它的核心。
第二個是,它做的事情是人類無法完成的,因為計算的復雜度、問題的復雜度、數據的復雜度和數據量,是無法通過人腦直接來完成的。所以也可以叫做“機器智能”,來實現人力不可完成的任務。
第三個是,我們相信這樣的系統將來會成為城市的基礎設施,就像水、電一樣,成為城市不可缺少、不可替代的一部分。
正因為這樣的特點,城市大腦也被科技部選中為國家首批四個人工智能開放創新平臺之一。這個平臺包括了底層計算平臺,數據智能,智能應用,以及各行業應用,包括交通、安全、甚至將來有環境、醫療、通訊、工業等等。
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