新看法:都会大脑

2021 年 5 月 20 日,第五届天下智能大会在天津开幕[1]。这一届天下智能大会上,智慧都会成了热门话题。中国工程院院士高文,中国工程院院士、阿里云首创人王坚和科大讯飞董事长刘庆峰,都围绕智慧都会这个主题做了主题演讲。在他们的演讲中,都提到了一个很新的词――都会大脑。

我不知道你在第一次听到“都会大脑”这个词时想到了什么?是装满了超级盘算机的云盘算中央,照样一个算力超群的人工智能服务器集群?横竖就是一个大机房。

这些固然是必不能少的,然则,若是你以为一个壮大的盘算中央就是都会大脑的所有,那你就把事情想得太简朴了。“都会大脑”这个看法,并不是要给我们的都会安上一个会盘算的大脑,而是要把整个都会酿成一个大脑。生涯在这个都会中的每一小我私人和每一台装备,都是组成这个大脑的神经元。现在正拿着手机看文章的你,就是“都会大脑”的一个神经元。或许,你看到这里感受有点儿恐怖,想象自己成了黑客帝国中的仆从。

现实并没有那么恐怖,我给你说一个未来有可能真实发生的故事,你听完之后再判断这个未来是漆黑照样灼烁。

虚拟故事透视别样未来

2031 年,生涯在北京的服装设计师小张要飞去广州加入一个展会。然则为了处置某些突发情形,小张出门晚了。他叫了一辆智能汽车,想要尽快赶到机场,但时间异常异常主要。遇到这种情形,若是现在拍科幻影戏的话,很可能会拍成,小张关闭了智能汽车的自动驾驶系统,改为手动驾驶,然后一起狂飙,履历了许多次有惊无险的超车之后,终于在最后一刻遇上了飞机。

然则,这在都会大脑看来,是愚蠢的行为。准确的操作是:小张把自己的行程告诉智能汽车,智能汽车经由盘算后得出,必须在 35 分钟以内赶到机场,才气遇上飞机。智能汽车评估了当前的路况,然后告诉小张:想要遇上飞机,需要与蹊径上所有行使的车辆完成一次优先使用权的生意,这也许会发生 500 元左右的分外用度。

小张接受了这张加速行驶的账单后,智能汽车立刻与漫衍在蹊径上的其他汽车确立起了毗邻。它们依赖算法,配合协商了一个加速行驶的方案。前方的汽车自动挪出空位,小张的智能汽车立刻最先加速,流通无阻地向着机场的偏向开去。

到了机场,所有的绿色通道为小张开启。当小张赶到登机口的时刻,其他的搭客们才刚刚完成登机,小张是事情职员守候的最后一名搭客。

小张在飞机上一落座,坐在他身边的一位漂亮女人就热情地与他打起了招呼。这可不是什么飞机上的艳遇,而是来自都会大脑的刻意放置。小张已经 30 岁了,虽然在事业上蒸蒸日上,但立室的事儿一直都没有眉目。为了扩大自己的结交圈子,这一次订购机票的时刻,他自动选择了旅行结交速配的服务。他向都会大脑提出了自己的种种要求,若是旅途中有相符要求的其他搭客,就放置坐在一起。

跟小张打招呼的女人是时尚栏目的主播小李,她也同样在上飞机前选择了旅行速配服务,也就是凭证自己的意向配对自己的邻座。都会大脑之以是把小张放置在了小李的旁边,是由于由于事情的关系,小李经常需要时装设计师帮她设计服装,那么独身的服装设计师小张自然就是小李的最佳旅行同伴。果真,小张和小李在设计上有不少配合语言,一起上他们攀谈甚欢。到了目的地,他们愉快地交流了联系方式,看起来他们俩即便不能成为男女同伙,也能成为事业上的同伴了。

小张此行的目的,就是要去听一个主题叫做智能纺织品的岑岭论坛。他想领会服装设计在未来会有哪些新的突破。进入会场后,每一位参会者的手里,都有一个遥控器。集会的主理方告诉他们,这个遥控器可以帮他们网络自己感兴趣的内容。只要按一下遥控器上的按钮,演讲中提到的要害资料或者产物样品就会被纪录下来。

这个有趣的功效让小张异常兴奋。他听得心神专注,只要遇到自己感兴趣的器械,他就会自动按一下遥控器上的按钮。

展会竣事的时刻,所有小张感兴趣的资料已经被整理成一份电子文件,发到了小张的邮箱里。他希望获得的样品,也已经寄往小张指定的地址,小张回到北京就能收到。这次展会,让小张收获满满。

回首下:当小张急着赶往机场时,“都会大脑”让许多车辆协作完成了一个义务,这是一次装备与装备的毗邻。在飞机上,“都会大脑”凭证需求匹配了旅伴,实现了人与人的毗邻。在展会中,“都会大脑”捕捉了参会者的兴趣点,帮他整理了样品和资料,这是人与装备的毗邻。

都会大脑建设焦点:毗邻

于是,在“都会大脑”建设的历程当中,又泛起了另外一个高频词汇,这个词汇就是――毗邻。与真正的大脑一样,神经元之间的毗邻越多,这个大脑就越伶俐。

2021 年 5 月 11 日,国家统计局新鲜出炉了第七次天下人口普查公报。人口普查数据显示,我国的城镇人口数已经到达了 9 亿。比起 10 年前的第六次人口普查,这个数字增添了 2.36 亿,提高了整整 14 个百分点。虽然我国的人口增速显著放缓,然则我国的都会化历程一直都在提速。

生涯在农村的人想进入城镇,生涯在小都会的人想去省垣,而有志向的年轻人都想去北上广深杭闯荡一番。为什么人人会有这样的选择呢?一个常见的谜底是:大都会里有更多的时机。

凭我们的直觉来判断,大都会里的时机多,这听起来就是准确的。然则,大都会里人才济济,竞争一定也更猛烈。而且,大都会里的交通拥堵、住房昂贵、事情忙碌,虽然赚的钱多,然则消费也更高。许多在大都会里打拼的人,也确实以为不如家乡小城更幸福。

那么,未来的都会生长,是应该优先生长大都会,照样小都会呢?我们有没有可能把大都会也建设得像小都会一样恬静呢?好比就拿北京来说,是不是可以六环、七环、八环地一直修下去,一直修到都会不再拥挤为止呢?

若是用“都会大脑”和神经元的看法来看待都会的未来生长,扩建大都会的方案生怕是不行的。由于神经元的密度和数目就是“都会大脑”的要害参数。若是我们把都会扩建得很大,而都会的人数却没有增添,就意味着大脑神经元的密度降低了,这一定会影响“都会大脑”的运行效率。

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也就是说,若是北京的人口数没有增添,却单纯地扩大城区,最终的效果要么就是郊区的屋子基本没人住,要么就会导致北京的时机变少。这听起来可能有点儿反直觉,然则,这个判断却有着对照严谨的数学推导。

都会越大,反而越拥挤

美国圣达菲研究所有位物理学家,名叫路易斯・贝当古。他也对都会规模和效率的关系很感兴趣。不外,他并没有使用社会学家和经济学家常用的统计、剖析和观察的方式,他确立了一个数学模子,实验用数学来注释都会的特征[2]。

贝当古最初的都会模子异常精练,只有都会面积和人口总数这两个参数。他假设都会人口平均漫衍在都会中。这样,都会面积越大,两小我私人之间的距离就越远,两小我私人之间确立毗邻的成本也就越高。

都会之中的两小我私人,他们确立毗邻的成本必须低于双方的收益,这次毗邻才气发生。试想一下,若是一个餐厅,搭车已往吃顿午饭要花上 5 个小时,那无论菜品多好吃,大多数人可能都不会去。固然,骨灰级的吃货除外。两小我私人确立毗邻后,能让双方都有收益,这是一个都会存在的需要条件。

若是都会的面积摊得太大了,就会增添两小我私人之间毗邻的成本,让都会运行的效率下降。贝当古用严谨的数学方式,盘算了都会人口与都会面积之间的关系。他的结论是:理想的都会模子中,都会面积应当与都会人口的三分之二次方成正比。也就是说,都会人口的增进速率一定比都会面积增添的速率更快。这正是都会越大就越拥挤这个社会征象背后的数学注释。

都会越大反而越拥挤,这个结论初听上去让人绝望,实在也并全不是坏事。都会面积的增进速率比人口增进的速率慢,就意味着越大的都会,单元基础设施能服务的人数越多,人均需要的蹊径、桥梁、地铁站、加油站就会响应地削减。换句话说,大规模的都会更节约。

但在现实中,并不是越拥挤的都会,运行的效率就越高。好比印度首都德里的人口约莫是 2500 多万人,这小我私人口规模与我国的上海差不多。由于都会面积对照小,德里的人口密度比上海高了足足 4 倍。

凭证贝当古的都会模子,德里的都会产出应该比上海更高才对。但现实上,德里的 GDP 却只有上海的三分之一而已。

神经元之间的毗邻总数才是要害

为什么会泛起这种征象呢?贝当古的注释是,由于在现实的情形下,毗邻的成本并不完全由距离决议,它还取决于都会基础设施建设的水平。像德里这样的都会虽然人口密度大,然则人与人的交流不见得就利便。上海有四通八达的公共交通,另有高效的通讯设施。有些毗邻也纷歧定非要人与人见个面才气实现,可能网上聊谈天就解决了。

以是,神经元的数目和密度还不是都会大脑是否壮大的所有决议因素,确立毗邻的成本以及毗邻的效率也很主要。

对于都会大脑来说,神经元之间的毗邻总数,才是都会大脑运行效率最基本的指标。确立毗邻的成本越低,就会促使越多的人或装备发生毗邻。而都会的基础设施和数字化水平,则决议了确立毗邻的难度。

我们可以步行 2 公里,去一家有特色的餐厅吃一顿饭,也可以打开手机 APP,让外卖小哥把做好的美食送货上门。这两种确立毗邻的方式并没有本质的区别,两者都能发生价值。你步行去餐厅用饭时,提高毗邻效率的基础设施是公路、人行道和红绿灯。你定外卖的时刻,基础设施就酿成了互联网、订餐软件以及与订餐软件事先杀青左券的餐馆老板和外卖小哥。

甚至可以这么说,当你在同伙圈里点赞的时刻,你就与你的同伙完成了一次毗邻。当你掀开一本网络小说的时刻,你就与小说作者完成了一次毗邻。我们经常用点击量来评估一部网络作品的价值,这实在就是在审核这部作品的作者与读者杀青毗邻的能力。当一位视频博主在屏幕上打出“请一键三连”的时刻,现实上是希望你给本次内容的服务打一个好评。

社交的极限并非毗邻的极限

说到这里,你就会发现,都会与社交网络的作用实在是一致的,目的就是辅助人与人发生毗邻,它们都是支持人与人发生毗邻的基础设施。

英国进化心理学家罗宾・邓巴[3]提出过一个邓巴数的看法。他以为人类的社交宽度的上限就是 150。即即是在社交软件里,用户的活跃密友数也没能跨越 150 人。

不外,好新闻是社交的极限并非毗邻的极限。都会的作用,恰恰就是在辅助人们突破邓巴数的限制,确立起险些无限多的毗邻。这也正是都会降生的缘故原由。

生涯在现代都会,你用不着记着超市老板的名字,也不需要知道上门送货的快递小哥家住那边。你信托 5 分钟后,下一班地铁一定会来;你信托可以利便地退回你不知足的商品;便捷、高效、互信,这些我们早已经习以为常的事情,体现了都会大脑运行与生长的基本规则。

我不能在这么短的文章中为你展示出未来都会的全景图。但有一点我可以确信:随着都会大脑的逐渐成型,我们一定会越来越信托都会中与我们发生毗邻的生疏人。虽然素昧生平,但由于对都会大脑的配合信托,生疏人之间也能快速杀青互信。已经没有什么可以阻挡人与装备不停确立加倍精准的毗邻。正是这些毗邻,让未来的都会在充实的相同下加速生长。

信源

https://xw.qq.com/amphtml/20210521A02XCH00

DOI:10.1126/Science.1235823 《The Origins of Scaling in Cities》

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