當(dāng)前，中國城市交通日均出行需求總量已達(dá)到10億人次，隨著城市人口的增加，預(yù)計(jì)到2025年城市居民日均出行需求總量將接近12億人次。因此，如何規(guī)劃城市交通未來的發(fā)展模式不僅僅是一個(gè)商業(yè)問題，更是一個(gè)社會(huì)問題。
在銀江股份召開的城市智慧交通3.0戰(zhàn)略發(fā)布會(huì)暨智慧交通+人工智能論壇上，南京理工大學(xué)教授張偉斌發(fā)表了《提升智慧交通的認(rèn)知深度：大數(shù)據(jù)與人工智能時(shí)代的交通感知》主題演講。
張偉斌主要從智慧城市與交通感知、人工智能與交通感知、大數(shù)據(jù)與交通感知三大方面展開介紹，并分享了南京理工大學(xué)—華盛頓大學(xué)智能交通國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的研究?jī)?nèi)容。張偉斌認(rèn)為在交通領(lǐng)域，應(yīng)該將人工智能發(fā)展作為智能工具的長(zhǎng)處，而不是發(fā)展人類智能。以下為張偉斌發(fā)言全文：
我主要分享的內(nèi)容是四個(gè)部分：智慧城市與交通感知；人工智能與交通感知；大數(shù)據(jù)與交通感知；相關(guān)研究和基礎(chǔ)。
一、智慧城市與交通感知
城市快速發(fā)展，對(duì)于城市的交通提出更高的要求。信息技術(shù)的發(fā)展也提供了這種技術(shù)可能，需要提供的需求和解決的問題越來越多。
我分享四個(gè)觀點(diǎn)：第一，城市交通是復(fù)雜系統(tǒng)；第二，因?yàn)榇髷?shù)據(jù)的產(chǎn)生，對(duì)于交通研究產(chǎn)生了改變；第三，我們需要從感知上升到認(rèn)知；第四，人工智能的作用。
交通系統(tǒng)具有復(fù)雜性。復(fù)雜系統(tǒng)的定義是具有中等數(shù)目基于局部信息做出行動(dòng)的智能性、自適應(yīng)性主體的系統(tǒng)。復(fù)雜系統(tǒng)中的個(gè)體一般來講具有一定的智能性，例如城市交通系統(tǒng)中的司機(jī)，個(gè)體都可以根據(jù)自身所處的部分環(huán)境通過自己的規(guī)則進(jìn)行智能的判斷或決策。
復(fù)雜系統(tǒng)為什么難研究？我們的系統(tǒng)研究都是基于數(shù)學(xué)。目前為止，數(shù)學(xué)能解決的問題大多數(shù)是在線性系統(tǒng)上，到隨機(jī)系統(tǒng)的階段，有隨機(jī)系統(tǒng)的理論，有一些數(shù)學(xué)工具可以解決隨機(jī)性問題。但是對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，實(shí)際上缺少好的數(shù)學(xué)方法，所以這就是為什么城市交通系統(tǒng)難以解決的原因。
另外，交通系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng)，這也是為什么交通處于不斷向上發(fā)展、發(fā)展比較快的原因，因?yàn)椴粩嘤行碌慕煌ㄐ问匠霈F(xiàn)。
提到大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)產(chǎn)生后有什么樣的作用呢？大數(shù)據(jù)使得人類對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的現(xiàn)象和表象能夠理解。但是，對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)現(xiàn)象的認(rèn)知，仍然依賴于科學(xué)的深入。人類對(duì)于現(xiàn)象的深入理解，需要數(shù)學(xué)可表達(dá)和演繹，才可以進(jìn)行工程化的深入研究。在智慧交通領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)使得人類對(duì)于城市交通的運(yùn)行細(xì)節(jié)掌握了海量的數(shù)據(jù)；但是，對(duì)于城市交通系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，對(duì)于不斷出現(xiàn)的新的交通形式在城市交通中的影響和作用，需要在交通領(lǐng)域的科學(xué)層次上理解，這需要增強(qiáng)對(duì)于交通的認(rèn)知。
為什么需要人工智能？因?yàn)榻煌ㄏ到y(tǒng)認(rèn)知復(fù)雜度和數(shù)據(jù)量超過人類的智能水平。人工智能目前能做的事情就是總結(jié)人類的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ�，凡是能總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)的場(chǎng)景是可以轉(zhuǎn)化成人工智能的。目前人工智能的基礎(chǔ)是學(xué)習(xí)算法，人工智能從海量數(shù)據(jù)中總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ�，在時(shí)間尺度的演化，在時(shí)空數(shù)據(jù)的容量上，具有強(qiáng)大的能力。
二、人工智能與交通感知
人類智能五個(gè)層級(jí)，分別是神經(jīng)認(rèn)知、心理認(rèn)知、語言認(rèn)知、思維認(rèn)知和文化認(rèn)知。智能有一個(gè)核心的部分，就是語言。有一句名言，“語言的限度就是我的世界的限度”。對(duì)于人工智能來說，數(shù)學(xué)的限度就是人工智能的限度，目前就是這樣的狀況。
現(xiàn)階段，人工智能的智能往往表現(xiàn)出弱人工智能的特征，即在專業(yè)領(lǐng)域具有超強(qiáng)的能力，但是離開該領(lǐng)域，智能水平立刻迅速降低。我們應(yīng)該著重于領(lǐng)域工具的特征�，F(xiàn)在人工智能很多是通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是通過搭建人腦和人的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)，通過仿真來實(shí)現(xiàn)。
我們看飛機(jī)和鳥的關(guān)系，鳥能飛，人類造了飛機(jī)也能飛。鳥飛行時(shí)是通過作用力和反作用力飛行，飛機(jī)飛行是根據(jù)流體力學(xué)的伯努利原理，流體通過不同曲面時(shí)的速度差會(huì)造成壓強(qiáng)差才飛起來。飛機(jī)能飛和鳥飛看起來一樣，實(shí)際上是完全不一樣的原理。人工智能很可能也是這樣，看起來得到了一個(gè)智能，但實(shí)際上和人腦是完全不一樣的。
在交通領(lǐng)域，應(yīng)該發(fā)展作為智能工具的長(zhǎng)處，而不是發(fā)展人類智能。
三、大數(shù)據(jù)與交通感知
大數(shù)據(jù)的基本特征是數(shù)量、多樣性、速度、價(jià)值，交通大數(shù)據(jù)特征又多了一個(gè)可視化。由于領(lǐng)域知識(shí)的差異，對(duì)于大數(shù)據(jù)的理解方式有很大的差別。因此需要結(jié)合具體的領(lǐng)域，通過領(lǐng)域知識(shí)和大數(shù)據(jù)的結(jié)合。
南京理工大學(xué)和華盛頓大學(xué)共建了一個(gè)智能交通國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室同時(shí)也是江蘇省智能交通信息感知與數(shù)據(jù)分析工程實(shí)驗(yàn)室，之前是江蘇省無線傳感網(wǎng)安全組網(wǎng)的研究中心。這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)就是研究工作在交通信息智能感知、智能組網(wǎng)通信，還有大數(shù)據(jù)挖掘分析等方面比較擅長(zhǎng)。
交通大數(shù)據(jù)的特征是時(shí)空特性，包括時(shí)間性和空間性，我們把時(shí)空特性分析放到交通網(wǎng)絡(luò)上研究它的系統(tǒng)性，并且比較好的解決了隨機(jī)性在交通系統(tǒng)中影響。關(guān)于這些研究工作已經(jīng)發(fā)表了或者正在發(fā)表在一些頂級(jí)的國際期刊上。
