北大程承旗：城市大脑1.0版到2.0版发展问题

2022年7月16日，中国指挥与控制学会（CICC）城市大脑专业委会在北京正式成立。在成立大会上也举办了城市大脑前沿学术研讨会，新当选的专委会顾问、主任委员、副主任委员发表了最新研究成果和观点，对城市大脑的未来发展进行了展望和分析,北京大学先进技术研究院副院长、北京大学空天信息工程研究中心主任程承旗教授对CICC城市大脑专委会的成立和城市大脑的发展发表了看法和意见，具体内容如下：

目前大家探讨比较多的问题是智慧城市或城市大脑2.0发展阶段问题。如果把城市大脑近10年建设取得的成绩统称1.0版的话，那么如何进一步发展，就是2.0版问题了，2.0版怎么建？未来智慧城市/城市大脑建设最大的挑战是什么？实际就是我们专委会的核心任务问题。

首先看看什么是城市大脑1.0版？或者有人也称为城市大数据1.0版？我认为1.0版就是城市大脑中各个部分/部门分别信息化建设阶段， 在1.0版阶段较好完成了各个行业各个部门的信息化建设或者说完成得比较好。但问题是各部门数据很难放在一起使用或各行各业统一使用数据存在挑战。这个阶段实际上就是城市大脑建设的初期阶段。那么什么是城市大脑呢？我在两年前，和我们专委会的名誉主任陆军院士有过一次做过比较深入的探讨，当时陆军院士就提出地球空间的离散性问题，当时我们在国家973计划支持下发展了一套地球空间剖分网格GeoSOT模型，从地心到地球外围五十万公里，剖分成32级多层级网格或网格体，最小网格体到厘米级。

陆军院士问GeoSOT地球剖分模型一共有多少个剖分网格？当时我们算了一下，差不多是10的70到80次方规模的网格数量？也就是地球空间的每一寸土地，每一个空间都有一个网格及整形的网格码，陆军院士探讨一件事情，能不能基于这种时空网格发展智能立体兵棋推演系统？实际上映射过来就是我们城市大脑的推演系统。大家知道人的大脑有万万亿个细胞元或者叫神经突触，这些细胞元中存储记忆的数据及相互间的关联程度，实际上就反映了人的智慧或人的智力。

人类小孩一生下来，大脑已经有完整的细胞元。也就是细胞元的数量已经和成年人是一样的。但是小孩儿一生下来为什么智力还不够高呢？原因是小孩大脑的细胞元中还没有存储数据，相互间的关联性还没有建立起来。随着一岁、两岁阶段的知识学习。他就知道爸爸是谁，妈妈是谁？哥哥是谁？阿姨是谁？这就是神经元中存储了相关数据，进一步长大他就知道了这些亲戚间的相互关系，这就是存储的数据相互关联起来的结果，随着存储的数据不断增多及相互关联性不断打通，人的智力就不断增长。所以说幼儿智力、学龄前智力，直到成年人的智力，实际上就是数据不断存储或通过记忆积累到人脑细胞元中及不断加深关联的过程，这就是大脑产生智慧的主要机制。

同样的事情就是城市大脑的智慧怎么产生？它一定是由这个城市积累的数据及其关联性提升来形成的。那城市大脑的神经元是什么呢？我个人观点，就是城市的时间与空间组成的时空单元。每一个时空单元都由时间和空间离散化分割构成，每个时空单元都是一个一个的数据容器，集合起来就是我们说的地球剖分网格数据底座，时空单元由剖分标准确定，每个时空单元就相当于人脑的神经元，都能装入或存储数据，由各种尺度时空单元装入的数据及互相之间关联构成的系统，就是城市大脑或智慧城市的基本结构或城市大脑数据底座/神经元底座。

对城市空间或对地球空间时空单元的研究就是地球剖分网格理论的重要研究内容。属于城市大脑的基础研究体系，这套理论与技术体系的发展具有重要实用价值，我们城市大脑专委会要发展成为这类基础理论研究的重要平台，以需求为驱动，构建基础理论研究体系及工程研究体系，包括智慧城市建设的服务体系，从这个角度，智慧城市或城市大脑2.0版升级拓展研究有广阔的发展前景。

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