摘要：11月15日，科技部召开新一代人工智能发展规划暨重大科技项目启动会，阿里云城市大脑入选首批国家新一代人工智能开放创新平台名单。其实，阿里云城市大脑的发展历程可以用“经常被质疑，从未被否定，一直在进展”概括，那么为什么阿里云要顶着被质疑的压力建设城市大脑，城市大脑目前有哪些落地的实践呢？未来，城市大脑又将会为我们带来什么样的机遇和挑战呢？11月22日的广州云栖大会上，阿里云机器智能首席科学家闵万里就为大家分享了城市大脑背后的故事。
本文内容根据演讲视频整理而成。
1993年9月，时任美国总统克林顿宣布了一项雄心勃勃的计划——国家信息高速公路。在此后的24年中，世界见证了这项计划所创造的伟大奇迹。今天，全球市值排行榜中前几名的公司，苹果、亚马逊、谷歌以及Facebook无一不是这个计划的参与者和拥抱创新的变革者。当然，今天的分享并不是为了重述信息高速公路的故事，而是来讲上周在中国的北京，国家人工智能创新开放平台选定了阿里云城市大脑作为载体。
可能大家会觉得很奇怪，为什么今天讲城市，而不再讲互联网思维、互联网模式，也不再讲病毒式营销和社交网络，而是回归到了一个已有几千年历史的主题——城市。其实选择一个很古老的话题需要非常大的勇气，因为这个话题可能曾被很多人地尝试过，所以如果想要站在巨人的肩膀上再看一步，首先要爬上去，其次要看得准，这是因为只有你相信才够看得见，如果看见之后再去相信那就永远只能成为一个跟随者。
今天我们要讲的是重新定义城市文明。如果把城市当做人类文明和自然进化的一首协奏曲，那么这首曲子可能已经谱奏了2000多年，但是其中的一些如今已经成为了绝响。今天，我们可以看到很多海底的古城遗迹，还可以看到壮丽的庞贝古城的遗迹以及丝绸之路上的楼兰古城遗迹，但是很遗憾，如今这些古城文明只能在传说中得以传承。这是为什么？难道当时的市长们、当时的科技者们没有感受到城市所面临的威胁吗？或许他们也曾经想要改变，但是很遗憾没有成功。那么在今天，究竟该如何去做才能够避免我们的城市成为绝响呢？我们需要谱写一个永不消失的、能够代代传承的、实现了科技文明和创新相结合的壮丽诗篇。那么我们该怎样去做？又会遇到什么样的挑战？
城市治理所面临的挑战
这里有三个中国古语可以形容我们的城市建设者和治理者所面临挑战的三个阶段，它们分别是盲人摸象、感而不动和雾里看花。
我们所需要的是在现在、当下、此时此刻能够使得问题得以解决。王坚博士在《在线》这本书中表达的意思很明确：“马后炮”、“事后诸葛亮”可以帮助我们“吃一堑长一智”，但是如果下次还需要“吃一堑”就说明这个智没有长正确或者没有长及时。所以需要将智能做到实时、在线和协同。那么究竟应该怎么做？这里面也存在着很大的挑战。
如何实现在线的城市智能
现在我们的技术、算法和计算能力都已经具备了，从云计算、大数据作为新资源，再到人工智能作为新的算法，刚好解决了前面所提到的盲人摸象、感而不动和雾里看花这三个问题。当我们把这三个ABC嫁接在一起的时候，所能够看到的是一个实时在线的智能，而且是从感知到行动的智能，不再是感而不动的。那么这样实时在线的智能究竟具体该怎样实现呢？
那么，思维创新和技术创新应该怎么做？答案就是“以人为本”，这包含两层含义，第一层含义是创新要服务城市中的所有人，每一个人都是城市的主体，我们都需要以人的诉求为第一需求，找准痛点，精准发力；第二层含义是今天讲的城市大脑其实源自于我们最精密的人脑，在逻辑上，城市大脑和人脑具有一个共通的抽象结构，人类的大脑由大约100亿个神经元组成了网络，而城市则是以各个建筑主体以及交通线路组成了静态的网络，在这些网络上有动态的信息流，人脑中的信息流是神经元之间细胞的放电，而城市的信息流则是节点之间交通流的传递。
通过这样的抽象，大家就能够感知到规律的存在，可以从人的认知层次反向解读城市的认知层次的治理问题。在以往智慧城市的建设当中大家做了很多的尝试，但是很可惜，因为这个反射弧太长了。我们可以把整个城市想象成一个具有神经网络的生物体，如果它的反射弧很长，从采集数据到决策中枢，最后再到行动端，这个链路的滞后往往需要几个月、一年，甚至需要两年的时间，这是因为其中会涉及到人工研判，而人是存在物理极限的，人类的计算能力早已经被机器超越。那么，能否将云计算、大数据的能力嫁接到城市的神经网络上，形成一个高度实时协同的闭环呢？答案是肯定的，这是可以实现的。尽管城市很古老，但是我们依旧可以借助云计算、大数据的力量帮助城市将中枢神经建立起来。接下来就为大家分享阿里云帮助城市建设城市大脑的几个案例。
其实阿里云城市大脑的技术路线非常简单明了，就是把今天我们所看到的所有人工智能单个的功能，比如视频识别、语音识别、图片识别，甚至是实时高频信号的采集等这些功能进行聚合，形成一个非常丰富的多能体。这就像一个人有多个功能，可以并行地进行处理，但是这样还不够，需要把一群人所组成的系统，也是将一个城市按照智能的方式来运行起来，而这更是非常困难的，因为每个人都存在着自己的诉求，所以想要把很多聪明人聚在一起朝一个方向走可以说是难上加难。那么，如何形成一个全局的智能呢？城市大脑所要解决的最终极的问题，可能就是把一群有着各自诉求的超级聪明的个体，按照一种机制进行协调，最终使得整个系统能够达到智能运行的状态。
而阿里云城市大脑做到了。在杭州萧山，通过协同实现了在线实时零人工干预的系统对接，帮助城市实现了为任何地方发生的急救事件开辟绿色生命通道，让救护车到达救护点的时间缩短了一半。从技术的角度讲，就是在整个城市中开辟了一个弹性绿波带，在任何时候，在任何两点之间可以实时地产生全程绿波带，能够节省50%的通行时间，这在全球也是首创。提升救护车的效率可以说是一个简单的使命，大家可能会说在沿途多安排几个交警进行管控就可以了，但是如果多个急救事件同时发生，往往没有足够的警力可以布置，所以一定要有系统化的、工程化的大规模对接，而阿里云城市大脑在萧山的实践也证明了这一点是可行的。
而且阿里云城市大脑在苏州的实践也证明了，当通过服务模式的改变实现需求和供给的精准匹配的时候，老百姓是愿意使用公共交通出行的。苏州工业园区有两个主干道，同样的班次，只是改变的发班时间，乘客通行量就提升了17%，这背后所依靠的就是供需之间的实时精准匹配，而不是靠固定的时间表用刻舟求剑的方式服务未来动态变化的需求。可以说，今天所有一切都是在线的、实时的。
同样的，公共资源的调度，从机场的停机位调度，到双11的物流，再到每天吃饭点快餐，帮助那些送餐的小二们走得更快，少走冤枉路，多送顺风单、接力单和回程单，让每一个人少饿10分钟，这些今天我们都已经做到了，它们所依靠的都是实时在线的智能，通过对于城市公共资源供给和需求精准匹配，减少无谓的资源浪费。还有城市治理中对于土地的管理，以往对于普通老百姓而言，遥感卫星的数据就如同天书一样，但是今天当我们嫁接上人工智能的技术之后，这一切都变得瞬时可查。每一块土地用于了什么用途，这块土地一年之前是什么样的，现在是什么样的，全部都可以自动化地标注出来，一目了然。这一双慧眼可以穿透云层的障碍，精准地捕捉每一寸土地的现状，国土的管理和监管都不再是滞后的，而是与时俱进的，第一次实现了在千里之外就可以看到每一块土地的发展变化。
阿里云城市大脑的成功实践，让我们更加相信“相信的力量”
对于新兴的城市，我们可以在一开始就为其注入智能的元素、智慧的元素，从城市的规划开始，每一寸土地的丈量，每一个楼层的高低都可以使用模型进行精准计算，而不再是依靠三维模型进行事后搭建，再进行沙盘演练。今天，沙盘已经不复存在，在数据时代，沙盘就是模型，也就是在云计算上的一个三维的实体，可以实现瞬时所见，所见即所得。所以那种靠人肉的方式画图纸，事后再进行研判的规划方式都会被云计算大大加速。我们可能无法参与城市的未来，但是却有可能提前洞见，这就是因为有了数字化的规划，而这一切都只是刚刚开始。如果在座的各位相信创新和开放的力量，那么阿里云今天就是为大家铺下了一块基石，我们做的所有城市大脑的探索都是基于阿里云产品的，今天这些产品大家多多少少都接触过，所以创新的门槛已经非常低了，唯一的障碍就是大家是否相信，是否愿意拥抱。如果阿里云可以创新，在座的各位也一定可以实现创新。
城市大脑所解决的不仅仅是前面所提到的问题，其实从最宏观的宇宙、星体之间的万有引力、引力波，到城市之间，再到最微观的世界——人脑，都是一个网络，它们具有高度的逻辑共通性。在2000多年前，阿基米德说“给我一根杠杆，我能撬动整个地球”。但是很遗憾这个愿望他没有实现，因为那个时候的没有“飞天”，也没有云计算，他找不到科技的支点，也没有杠杆的存在。但是在今天，可以非常骄傲地跟大家讲，城市大脑前期成功的实践给了我们信心，当我们把云计算、大数据、人工智能的算法进行有效结合，把数据资源进行精准匹配的时候，我们有可能就掌握了一种规律，这个规律不仅可以解决城市的问题，还有可能用同样的规律去探索宇宙的奥秘。因为无论是城市还是宇宙，它们都是实体，都是网络空间的相互作用，甚至还有可能基于精准量化计算反演出人脑的认知过程，量子计算和量子认知的概念呼之欲出。
城市文明必将焕发出第二次青春，让我们一起创造无法计算的价值
可能大家会说我今天所分享的这些听起来像天书一样，其实在1805年的时候，当蒸汽机船第一次在法国巴黎塞纳河畔试航没有成功的时候，岸边的很多人都在嘲笑，在他们看来这个船如此笨重，噪音大并且跑的速度还没有帆船快。但是众所周知，在后来的科技发展史和航海史中，蒸汽机船代替了帆船。其实，新生事物和新的文明的出现总会充满质疑，当爱因斯坦写下质能守恒方程的时候也有很多人不理解，当杨振宁教授写下杨—Baxter方程组的时候也有很多人质疑，直到现在爱因斯坦所追求的统一场论也一直没有得到认可，但是这些都是科技史中的一点插曲，整体的科技进步方向还是往前走的。而今天城市大脑证明了一点，把城市的数据资源和云计算、大数据进行嫁接的时候，一定可以使得“城市”这个古老的话题焕发出第二次青春，让每个人成为城市治理的参与者和贡献者。“取之于民，用之于民”将不再是一句口号，我们将能够用科技将其变为现实。数据来自于人，来自于我们城市的主体，也将实时地服务于我们每一个城市的主体。
20年前的信息科技革命已经远去了，但是在今天，当城市文明、城市大脑的浪潮开始涌现的时候，在座的各位是想要成为在法国塞纳河畔嘲笑蒸汽机船的那群人，还是想成为今天在美国硅谷指点江山的下一代英雄呢？我想大家的答案是非常清晰的，如果大家选择后者，那么阿里云将与大家一同前行，让我们一起创造无法计算的价值，这也是阿里云的Slogan。
本文内容根据演讲视频整理而成。
1993年9月，时任美国总统克林顿宣布了一项雄心勃勃的计划——国家信息高速公路。在此后的24年中，世界见证了这项计划所创造的伟大奇迹。今天，全球市值排行榜中前几名的公司，苹果、亚马逊、谷歌以及Facebook无一不是这个计划的参与者和拥抱创新的变革者。当然，今天的分享并不是为了重述信息高速公路的故事，而是来讲上周在中国的北京，国家人工智能创新开放平台选定了阿里云城市大脑作为载体。
可能大家会觉得很奇怪，为什么今天讲城市，而不再讲互联网思维、互联网模式，也不再讲病毒式营销和社交网络，而是回归到了一个已有几千年历史的主题——城市。其实选择一个很古老的话题需要非常大的勇气，因为这个话题可能曾被很多人地尝试过，所以如果想要站在巨人的肩膀上再看一步，首先要爬上去，其次要看得准，这是因为只有你相信才够看得见，如果看见之后再去相信那就永远只能成为一个跟随者。
今天我们要讲的是重新定义城市文明。如果把城市当做人类文明和自然进化的一首协奏曲，那么这首曲子可能已经谱奏了2000多年，但是其中的一些如今已经成为了绝响。今天，我们可以看到很多海底的古城遗迹，还可以看到壮丽的庞贝古城的遗迹以及丝绸之路上的楼兰古城遗迹，但是很遗憾，如今这些古城文明只能在传说中得以传承。这是为什么？难道当时的市长们、当时的科技者们没有感受到城市所面临的威胁吗？或许他们也曾经想要改变，但是很遗憾没有成功。那么在今天，究竟该如何去做才能够避免我们的城市成为绝响呢？我们需要谱写一个永不消失的、能够代代传承的、实现了科技文明和创新相结合的壮丽诗篇。那么我们该怎样去做？又会遇到什么样的挑战？
城市治理所面临的挑战
这里有三个中国古语可以形容我们的城市建设者和治理者所面临挑战的三个阶段，它们分别是盲人摸象、感而不动和雾里看花。
- 第一个阶段——盲人摸象，这指的是当我们所掌控的信息，没有实现数字化的时候，没有传承的时候，仅通过支离破碎的数据来做管理决策、治理决策、调研和行动的时候必然会有失偏颇。
- 第二个阶段——感而不动，这可能是最具欺骗性的阶段。当所有人都通过电台感知到交通拥堵了都会避开拥堵路段；但是当所有人都知道某地发生了火灾，消防车、救护车需要赶过去的时候，路上的车辆却没有让行，道路上的信号灯也没有进行调节。虽然信息公布了，但是堵点依然存在，污染依然严重，没有做出彻底的行动。
- 第三个阶段——雾里看花，我们收集了大量数据，建设了信息中心，智慧城市建设也已经喊了几十年了，人们的幸福感也在不断提升，但是我们的挫折感和沮丧感也在与日俱增，这是因为现在所看到的只是模模糊糊的智能。我们有了各种各样的统计报表，可以评估出日增长、环比、同比等等很多数据，但是在今天，任何事后响应型的研判都不能够解决我们在现实生活中遇到的痛点。
我们所需要的是在现在、当下、此时此刻能够使得问题得以解决。王坚博士在《在线》这本书中表达的意思很明确：“马后炮”、“事后诸葛亮”可以帮助我们“吃一堑长一智”，但是如果下次还需要“吃一堑”就说明这个智没有长正确或者没有长及时。所以需要将智能做到实时、在线和协同。那么究竟应该怎么做？这里面也存在着很大的挑战。
如何实现在线的城市智能
现在我们的技术、算法和计算能力都已经具备了，从云计算、大数据作为新资源，再到人工智能作为新的算法，刚好解决了前面所提到的盲人摸象、感而不动和雾里看花这三个问题。当我们把这三个ABC嫁接在一起的时候，所能够看到的是一个实时在线的智能，而且是从感知到行动的智能，不再是感而不动的。那么这样实时在线的智能究竟具体该怎样实现呢？
- 第一，要开启治理模式的创新。从政府的层面，治理不再是被动响应型的，而应该是预发先至预防型的。
- 第二，要开启服务模式的创新。公共服务设施商不再按照固定的时刻表上班、发班车、发地铁，而是按需定制的。这样，当供给和需求能够及时匹配的时候，所有老百姓的需求都能第一时间地在正确的时间点和情境下得到响应。
- 第三，最重要的其实就是产业的带动。信息高速公路所带动的是整个互联网产业信息经济的发展，而如果今天我们重新聚焦于城市，当我们为城市装上一个可以思考的大脑的时候，其实也开启了一个新的产业。在城市运行中产生的数据能够成为城市自我净化的资源，在这个过程中动能与势能的转化就是一个技术嫁接，所以当这个闭环形成的时候，城市就成为了所有创业者们可以尽情创新的场景，城市也不再仅仅是物理世界中可以居住的场所，更是一个思维世界上创新比拼的平台。
那么，思维创新和技术创新应该怎么做？答案就是“以人为本”，这包含两层含义，第一层含义是创新要服务城市中的所有人，每一个人都是城市的主体，我们都需要以人的诉求为第一需求，找准痛点，精准发力；第二层含义是今天讲的城市大脑其实源自于我们最精密的人脑，在逻辑上，城市大脑和人脑具有一个共通的抽象结构，人类的大脑由大约100亿个神经元组成了网络，而城市则是以各个建筑主体以及交通线路组成了静态的网络，在这些网络上有动态的信息流，人脑中的信息流是神经元之间细胞的放电，而城市的信息流则是节点之间交通流的传递。
通过这样的抽象，大家就能够感知到规律的存在，可以从人的认知层次反向解读城市的认知层次的治理问题。在以往智慧城市的建设当中大家做了很多的尝试，但是很可惜，因为这个反射弧太长了。我们可以把整个城市想象成一个具有神经网络的生物体，如果它的反射弧很长，从采集数据到决策中枢，最后再到行动端，这个链路的滞后往往需要几个月、一年，甚至需要两年的时间，这是因为其中会涉及到人工研判，而人是存在物理极限的，人类的计算能力早已经被机器超越。那么，能否将云计算、大数据的能力嫁接到城市的神经网络上，形成一个高度实时协同的闭环呢？答案是肯定的，这是可以实现的。尽管城市很古老，但是我们依旧可以借助云计算、大数据的力量帮助城市将中枢神经建立起来。接下来就为大家分享阿里云帮助城市建设城市大脑的几个案例。
其实阿里云城市大脑的技术路线非常简单明了，就是把今天我们所看到的所有人工智能单个的功能，比如视频识别、语音识别、图片识别，甚至是实时高频信号的采集等这些功能进行聚合，形成一个非常丰富的多能体。这就像一个人有多个功能，可以并行地进行处理，但是这样还不够，需要把一群人所组成的系统，也是将一个城市按照智能的方式来运行起来，而这更是非常困难的，因为每个人都存在着自己的诉求，所以想要把很多聪明人聚在一起朝一个方向走可以说是难上加难。那么，如何形成一个全局的智能呢？城市大脑所要解决的最终极的问题，可能就是把一群有着各自诉求的超级聪明的个体，按照一种机制进行协调，最终使得整个系统能够达到智能运行的状态。
而阿里云城市大脑做到了。在杭州萧山，通过协同实现了在线实时零人工干预的系统对接，帮助城市实现了为任何地方发生的急救事件开辟绿色生命通道，让救护车到达救护点的时间缩短了一半。从技术的角度讲，就是在整个城市中开辟了一个弹性绿波带，在任何时候，在任何两点之间可以实时地产生全程绿波带，能够节省50%的通行时间，这在全球也是首创。提升救护车的效率可以说是一个简单的使命，大家可能会说在沿途多安排几个交警进行管控就可以了，但是如果多个急救事件同时发生，往往没有足够的警力可以布置，所以一定要有系统化的、工程化的大规模对接，而阿里云城市大脑在萧山的实践也证明了这一点是可行的。
而且阿里云城市大脑在苏州的实践也证明了，当通过服务模式的改变实现需求和供给的精准匹配的时候，老百姓是愿意使用公共交通出行的。苏州工业园区有两个主干道，同样的班次，只是改变的发班时间，乘客通行量就提升了17%，这背后所依靠的就是供需之间的实时精准匹配，而不是靠固定的时间表用刻舟求剑的方式服务未来动态变化的需求。可以说，今天所有一切都是在线的、实时的。
同样的，公共资源的调度，从机场的停机位调度，到双11的物流，再到每天吃饭点快餐，帮助那些送餐的小二们走得更快，少走冤枉路，多送顺风单、接力单和回程单，让每一个人少饿10分钟，这些今天我们都已经做到了，它们所依靠的都是实时在线的智能，通过对于城市公共资源供给和需求精准匹配，减少无谓的资源浪费。还有城市治理中对于土地的管理，以往对于普通老百姓而言，遥感卫星的数据就如同天书一样，但是今天当我们嫁接上人工智能的技术之后，这一切都变得瞬时可查。每一块土地用于了什么用途，这块土地一年之前是什么样的，现在是什么样的，全部都可以自动化地标注出来，一目了然。这一双慧眼可以穿透云层的障碍，精准地捕捉每一寸土地的现状，国土的管理和监管都不再是滞后的，而是与时俱进的，第一次实现了在千里之外就可以看到每一块土地的发展变化。
阿里云城市大脑的成功实践，让我们更加相信“相信的力量”
对于新兴的城市，我们可以在一开始就为其注入智能的元素、智慧的元素，从城市的规划开始，每一寸土地的丈量，每一个楼层的高低都可以使用模型进行精准计算，而不再是依靠三维模型进行事后搭建，再进行沙盘演练。今天，沙盘已经不复存在，在数据时代，沙盘就是模型，也就是在云计算上的一个三维的实体，可以实现瞬时所见，所见即所得。所以那种靠人肉的方式画图纸，事后再进行研判的规划方式都会被云计算大大加速。我们可能无法参与城市的未来，但是却有可能提前洞见，这就是因为有了数字化的规划，而这一切都只是刚刚开始。如果在座的各位相信创新和开放的力量，那么阿里云今天就是为大家铺下了一块基石，我们做的所有城市大脑的探索都是基于阿里云产品的，今天这些产品大家多多少少都接触过，所以创新的门槛已经非常低了，唯一的障碍就是大家是否相信，是否愿意拥抱。如果阿里云可以创新，在座的各位也一定可以实现创新。
城市大脑所解决的不仅仅是前面所提到的问题，其实从最宏观的宇宙、星体之间的万有引力、引力波，到城市之间，再到最微观的世界——人脑，都是一个网络，它们具有高度的逻辑共通性。在2000多年前，阿基米德说“给我一根杠杆，我能撬动整个地球”。但是很遗憾这个愿望他没有实现，因为那个时候的没有“飞天”，也没有云计算，他找不到科技的支点，也没有杠杆的存在。但是在今天，可以非常骄傲地跟大家讲，城市大脑前期成功的实践给了我们信心，当我们把云计算、大数据、人工智能的算法进行有效结合，把数据资源进行精准匹配的时候，我们有可能就掌握了一种规律，这个规律不仅可以解决城市的问题，还有可能用同样的规律去探索宇宙的奥秘。因为无论是城市还是宇宙，它们都是实体，都是网络空间的相互作用，甚至还有可能基于精准量化计算反演出人脑的认知过程，量子计算和量子认知的概念呼之欲出。
城市文明必将焕发出第二次青春，让我们一起创造无法计算的价值
可能大家会说我今天所分享的这些听起来像天书一样，其实在1805年的时候，当蒸汽机船第一次在法国巴黎塞纳河畔试航没有成功的时候，岸边的很多人都在嘲笑，在他们看来这个船如此笨重，噪音大并且跑的速度还没有帆船快。但是众所周知，在后来的科技发展史和航海史中，蒸汽机船代替了帆船。其实，新生事物和新的文明的出现总会充满质疑，当爱因斯坦写下质能守恒方程的时候也有很多人不理解，当杨振宁教授写下杨—Baxter方程组的时候也有很多人质疑，直到现在爱因斯坦所追求的统一场论也一直没有得到认可，但是这些都是科技史中的一点插曲，整体的科技进步方向还是往前走的。而今天城市大脑证明了一点，把城市的数据资源和云计算、大数据进行嫁接的时候，一定可以使得“城市”这个古老的话题焕发出第二次青春，让每个人成为城市治理的参与者和贡献者。“取之于民，用之于民”将不再是一句口号，我们将能够用科技将其变为现实。数据来自于人，来自于我们城市的主体，也将实时地服务于我们每一个城市的主体。
20年前的信息科技革命已经远去了，但是在今天，当城市文明、城市大脑的浪潮开始涌现的时候，在座的各位是想要成为在法国塞纳河畔嘲笑蒸汽机船的那群人，还是想成为今天在美国硅谷指点江山的下一代英雄呢？我想大家的答案是非常清晰的，如果大家选择后者，那么阿里云将与大家一同前行，让我们一起创造无法计算的价值，这也是阿里云的Slogan。
