人工智能和城市规划——若干粗浅看法

编者按

智能技术的发展,作为国家经济转型和社会发展的创新驱动力,已经深刻影响到城镇化发展的诸多领域。城镇“智能化”方向的发展趋势和需求,对城市规划提出了新的要求,也带来了新的机遇。本刊编辑部邀请前沿领域的专家学者以“人工智能对城市规划的影响”为主题,进行深入探讨和观点分享。

宋小冬(同济大学建筑与城市规划学院教授,博士生导师)

人工智能和城市规划——若干粗浅看法

1. 对人工智能的一般认识

“人工智能”在技术上是依托计算机,在方法上是依托数学、逻辑学,有狭义、广义之分。

所谓狭义,可限定在人工智能学界研究成果显著,现实生活中应用效果显著,对相邻学科的发展影响显著的技术、方法。例如,数学定理的机器证明,图形、语音、语义的自动识别、分类、翻译,拟人机器人,汽车自动驾驶,等等,近期引起大众热议的计算机下棋,其核心技术为深度学习,在很多领域都有应用。

所谓广义,可以看成是原先靠脑力、经验办成的事情,逐渐地被信息技术替代,所用的方法不一定出自人工智能界,但是一般公众的感受是有了智能,例如,通过互联网浏览网页时,会跳出一些广告,其内容和可能和用户最近关心的事物、个人的兴趣有关。接听移动电话时,屏幕上显示,对方可能是推销,等等。

后续讨论,相对侧重于狭义的人工智能。

2. 人工智能如何走进城市规划

(1)某些通用的技术或方法被局部性地使用

人工智能本身是交叉学科,较多方法、技术并非该学科独占。例如,制作专题地图时,符号、文字的注记摆放在什么位置合适,太挤了如何避让,次要的内容如何省略,过于复杂的图形如何简化,等等,这些功能的实现,吸取了人的经验,符合人的习惯,其背后的处理方法和人工智能是共用的,很难区分开来。

(2)在某个专题中发挥优势

建筑自动布局近年来有了明显进展,在规划领域有潜在应用价值。除了遥感影像,基于互联网的图片、文字、语义的识别、归纳也有多人在尝试,被当成公众对城市规划的态度、意见。显然,人工智能在上述专题性的研究中有其特殊优势。

(3)直接服务于某项业务

据了解,法律学界尝试将法律常识、一般规则存储起来,根据需要,自动产生一些简单的法律文书,或者检查文书有无明显差错,目的是减轻专业人士处理简单业务的工作量,腾出时间去处理较复杂的业务。1980年代末,本校老师、研究生也尝试过这类研究,但是难度太大,没有继续,如果随着人工智能技术的成熟,参考法律学界的成果,也许能出现新局面,提高规划管理的工作效率,改进业务质量。

3. 新技术是否会颠覆现有的方法体系?

这种担心在人工智能进入不同领域时都会遇到,阅读有关文献,本人大致了解到三种典型观点:

一种观点是人工智最终能会达到、甚至超过人类的智力水平,但不知道什么时候能做到,最近逝世的英国知名物理学家霍金赞成这种观点。只要人工智能能进入,该学科的方法体系可能被新的体系做替代,或者被人工智能所同化。对此,人工智能学者还有一种观点:只要时间足够长,计算能力足够大,计算方法足够完善,所有的数学定理都可用计算机来证明,既然数学是人工智能的基础,那么反过来,人工智能的终极目标是解决数学能解决的所有问题。

另一种观点是人工智能本质上是模仿人的智能,总是落后于人的智能,不能达到,更不能超越。有数学家还认为,数学中存在着既不能证明,也不能推翻的定理,也就不可能用人工智能来解决。

第三种观点是,人类面临的问题太复杂,人工智能再强大,也只能解决其中的少数,从目前的发展状况看,在绝大多数学科中,人工智能都是起到辅助作用,对方法体系只是局部改进而已,远远没有达到颠覆的程度。我们对它的不放心,应该侧重在防止恶意使用,对人类社会造成破坏,而不是替代、超越人类。

显然,上述观点中,第一和第二种是理论完美主义者,第三种是现实主义者。作为城市规划学科中的一员,本人比较赞同第三种,按可以预见的趋势,人工智能对城市规划应该是局部改进。

4. 人工智能如何进入综合、复杂的决策?

首先要考虑城市规划自身的特征:

(1) 城市的发展存在不确定性,预测出现偏差很常见,对策实施和未来状态不能保持一致;

(2) 对城市发展趋势不满意,规划要纠偏,能部分实现,就算满意;

(3) 希望未来如何,参与规划的各方意见经常不一致,所谓优化,往往是某一方意志的体现,日常中是找出一条妥协的道路,各方基本满意,这时就不能证明方案最优;

(4) 企业决策,责任主体的边界明确,规划决策,责任主体的边界不清晰,决策的目标更加模糊、多义,决策是否失误,谁承担责任,也会有很大的模糊性。

人工智能要在综合、复杂的决策中发挥作用,不能疏忽上述特征,否则会受到抵制。其他领域能彰显特色的技术,换个领域不得不从简单、初始的工作做起。

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本文为《城市规划学刊》原创文章

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