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吴志强:《用人工智能赋能城市规划》
2025-04-09 19:28:00
作者:吴志强(中国工程院院士,同济大学建筑与城市规划学院教授)
当人工智能(AI) 与城市规划相结合时,它提供了许多前所未有的机会,其工具性的先天优势深刻催生城市规划学科的智化,也随之带来了一系列的挑战,所带来的挑战可以细分为短期、中期和长远等三个阶段。
一、三大AI优势催生三大智化
第一,AI 可以接收和处理百倍千倍于人脑的信息量,形成可以快速调用的数据库;第二,AI 可以在纷繁的场景中大规模感知城市,发现人类未曾发掘的知识点和城市发展的规律;第三,AI 可以在创作过程中融合多要素多目标以达到多元平衡,减少设计师个人价值趋向对于方案的片面影响。
当人工智能走向更广泛的城市规划应用时,也将会催生三种智化:第一是客体的智化,城乡客体的时空关系、产业结构、运行模式、空间布局等必然因为AI 的介入发生连锁反应;第二是规划主体的智化,AI 与城市规划深度融合的过程,也是同时强化规划底层逻辑,发掘城市发展运行规律,激发规划设计方案创意的过程;第三是教育的智化,AI 可以个性化感知不同学生的知识需求并制定教育的针对性计划,以更精准和更人性化的教育模式替代依赖于教师个人能力的局限性教育体系。
二、智化伴生的短期、中期、远期挑战
1、 短期挑战:克服不熟悉导致的过度反应,实现人工智能与城市的互动与融合
人类对新事物的认知往往是一个从恐慌到接受,再到深入了解的过程。在AI 工具赋能于人的同时,也有可能会造成某种异化,有的人过度膜拜,认为AI 是未来的万能钥匙,有的则过于警惕,担心人类会被机器替代。
我更愿意说的是,其实AI 更像是一个学生,正如学生从老师那里学到知识,但在某些时候可能会超越老师,AI 也会从数据中学习并发展自己的能力。老师会恐惧自己的学生吗?你觉得你的学生会替代你吗?甚至你紧张你的学生会进攻你吗?AI并不能完全替代人类,且人类智能始终善于更好地调教人工智能,尤其在需要情感、道德和创造力的领域。
人工智能赋能城市规划首要解决的是如何将人工智能应用于城市的各个方面,包括交通、教育、医疗等,以提升城市的智能化水平和生活质量。看见今天,看见形流,这需要解决如何利用人工智能技术分析和借鉴规划的复杂系统,从而推动城市的规划、建设和管理运营。
2、中期挑战:克服泛滥的AI 炫技,AIGP (AI-Generated Planning) 为规划不同环节的决策提供精准互补
人工智能导入已经不再是简单的学习和模仿,开始形成分类学习和规律发掘的能力,可以精准选择学习的对象,从复杂的场景中提取人类难以发现的客观规律,大量的AI 工具涌现,不同的AI 有不同的功能和特点,如何遴选最合适、最有价值的AI 技术是重要的挑战之一。这不仅涉及技术的对比,还涉及对AI的社会、经济、环境和道德影响的深入研究。
人工智能赋能城市规划的中期挑战是如何将大数据的城市规划设计成果与人工智能技术深度融合。对于决策者而言,城市现有的数据储备不足以支撑城市复杂系统的现状诊断和规律发掘,需要建设城市大数据平台,构建多元异构数据融合的城市运行管理体系,推进城市规划、建设、管理、运营全生命周期智能化。城市规划不是简单的逻辑可以模拟,而是一种复杂的生态理性,不同的规划类型涉及多少个决策点?分别需要什么人工智能工具介入?这些技术方法需要做出什么优化以耦合规划逻辑?需要在长期积累的真实有效、复频更新的城市大数据库基础上,投入资金和资源研发具有城市规划底部逻辑的AI工具和智能规划流程,以城市发展需求和场景作为新一代AI 技术发展的方向和动力,通过AIGP 实现规划过程中的底板构建、技术迁移与跨界融合。
有条件的城市甚至还应该引入顶级人工智能团队,推动产业集聚,进而实现整个城市运行的创新智能生态带动。这样的挑战需要政府、规划机构、资本和市民协同创新,以实现人工智能与城市规划的深度有机融合。
3、长远挑战:克服偏见放大导致的技术伦理问题,形成全流程定期的伦理评价、反馈、纠正机制
规划领域的合成智能和人造劳动者正在用意想不到的方式改变城市,革新规划行业的工作模式,我们在接受巨大馈赠的同时,也需要解决人工智能的技术伦理问题。
第一,在多主体共同作用的社会治理过程中,AI 应该替换别人的角色,还是应该在整体局面中帮助认识其他的角色?现代治理体系尚未健全,各方利益不能均衡统盘,过于强调自上而下,应该用AI 帮助其他决策的声音更畅通地进入规划体系,避免这些声音减弱甚至消失。
第二,在使用AI 的过程中是否能准确动态表达在规划过程中多主体的意愿?不同主体的意愿是否能得到有效表达是评价AI 参与规划过程好坏的标准,因此需要主体原型来对这一过程进行更精准的修正和定义,使AI角色不断完善优化。
第三,一旦AI 大规模介入规划中的技术检验,大量替代总规划师的检查工作,解决譬如规划图纸是否符合技术规范此类的问题,是不是会造成规划界内部原有总工的牵制权由谁来完成的问题,就像无人驾驶汽车造成车祸谁来负责,AI 能负起这样的责任吗?
吴志强简介:
吴志强:城乡规划学家、工程创新教育学家,中国工程院院士、瑞典皇家工程科学院外籍院士、德国国家工程科学院外籍院士,同济大学建筑与城市规划学院名誉院长、教授、博士生导师,国务院政府特殊津贴专家,中国2010年上海世博会园区总规划师,北京城市副中心城市设计综合方案总规划师。1978年考入同济大学城市规划专业,先后获得学士、硕士学位;1985年硕士毕业后留校执教;1988年赴德访学;1994年获得柏林工业大学博士学位;1996年回同济大学任教;1997年至1999年担任同济大学建筑与规划学院城市规划与建筑研究所所长;1999年至2009年担任同济大学建筑与城市规划学院副院长、院长;2009年担任同济大学校长助理,兼任设计与创意学院院长;2011年至2021年担任同济大学副校长;2016年被评选为全国工程勘察设计大师;2017年当选为中国工程院院士。国务院学位委员会城乡规划学科评议组第一召集人,曾任全国城乡规划学专业指导委员会主任委员,亚洲规划院校联合会主席,世界规划院校联合会首届联席主席。吴志强长期坚守在城市规划工程实践第一线,致力于推进城市规划的理性提升。针对我国城镇化面临的重大挑战和建设问题,他积极探索规划技术的数理分析新方法,剖析城市发展内在规律,模拟推演规划效果,科学评价规划决策,系统优化规划方案,不断研发"以数明律、以流定形"的规划方法,逐步建立了"理性规划"的理论框架,取得了理性规划理论与方法的重大成就,在系列重大城市规划工程应用中取得了显著成效,为城市规划的理性化做出重大科学贡献。已主持完成4项国家级重大研究项目和课题,863项目1项,主持省部级重点课题12项,完成以2010年上海世博会园区规划、俄罗斯圣彼得堡波罗的海明珠新城规划、都江堰市灾后重建总体规划为代表的多项重大项目实践。著有《城市规划原理(第四版)》《上海世博会可持续规划设计》《中国人居环境可持续发展评价体系》《上海世博会建设丛书:上海世博会规划》《上海世博会建设丛书:上海世博会景观绿化》《Globalisierung der Grossstaedte um die Jahrtausendwende(千年纪之交的大都市的全球化)》等20多部中外文专著,译有多部国际经典城市规划著作,在国内外学术杂志发表论文200余篇。曾获多项国家级、教育部、建设部、科技部和上海等省部级科技进步奖,国内外诸多规划设计重要奖项。2016年,吴志强获评首批规划领域的"全国工程勘察设计大师"。
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