中國科學院院士李德仁:智慧城市的未來是實現「數字孿生」

2020-09-09 澎湃新聞

澎湃新聞記者 李曉青

9月9日,在「中國數字建築峰會2020」的活動上,中國科學院院士、中國工程院院士、武漢大學教授李德仁在談及數字孿生與智慧城市時說,「數字孿生城市是數字城市的目標,也是智慧城市建設的新高度。」

所謂的數字孿生,是充分利用物理模型和利用網際網路、傳感器的技術採集全生命周期的運行歷史等數據,把多學科、多物理量、多尺度、多概念的仿真過程。

簡單來說,數字孿生就是在一個設備或系統的基礎上,創造一個數字版的「克隆體」。

李德仁稱,「數字孿生是虛實之間雙向映射、動態交互和實時的聯繫。大家知道數字孿生如果用到城市裡來,就是通過對物理城市的人、物、事等數位化,水、電、氣的流,讓數位化製造一個與之對應虛擬的城市,物理維度上的實體城市和信息維度上數字城市同生共存、虛實交融。我們發生的疫情,我在武漢困在那我想的是這個問題,能不能不封城把這個病毒控制住。這是一個現實的問題,我們封城有人待了兩個多月,有人待了好幾個月,這是數字孿生很重要的一點。」

「我們城市有各種各樣的傳感器,包括攝像頭,包括各種各樣網際網路技術,這些終端採集的數據可以把它提出來,把它集成起來,把它管理起來,來掌控我們物理運營的城市。數字孿生城市中,要解決的是城市裡面基礎設施(水、電、氣、交通等),還有城市的人,警力、醫療、消防等,還有人流、物流和車流的控制,要讓我們城市更加聰明起來,解決我們老百姓的需要,實現我們的智慧城市。」李德仁稱,2006年全世界出現了物聯網,不僅僅是靜態的地球上,動態的地球城市,就有了後來雲計算、大數據、人工智慧、物聯網、區塊鏈這些。這是基於當前數字孿生城市的基礎,數字孿生城市是數字城市的最高境界,要完全栩栩如生,完全能夠超脫物理空間,這個高度是最高的階段。以前不是最高階段,現在要做的是面對中國新經濟的要求,是這樣一種新型的數字孿生城市。

李德仁舉例,「我們現在用的無人機,一個無人機裝6個鏡頭掃描以後,去建立三維的模型,去查三維的違章建築,有些把房子加高,我們要查出來哪個房子是不合法及高的要求罰款,這要投入幾十個億。如果全部自動化人工智慧,可以做規劃、仿真,做實際的演習,這就是將來的數字孿生的智慧城市。」

按照李德仁的預想,未來構建一個與武漢二級城市對應著的數字孿生城市,武漢城市所有的人、物、事件、建築、道路、設施等,都在數字世界有虛擬映象,從而實現信息可見、有跡可尋、狀態可查,虛實同步運轉、情景交融、過去可追溯,未來可預期等方面。

數字孿生的理想特點,是能夠真正跟現實的城市一點不落的,像孿生緊密一樣的投入到網絡空間裡,在網絡空間裡來管理這個物理空間,用人工智慧實現智能化、信息化,全生命周期化。而城市的管理者,基於這些數據,以及城市模型,構建數字孿生體,從而更高效地管理城市。

需要指出的是,有分析人士強調,現在目前這個階段,國內大部分企業還都不具備這個條件。

前述分析人士稱,智慧城市建設所需的龐大資金問題一直沒有找到解決之道,政府和市場邊界不好劃分,工程周期長投入大充滿變數,企業盈利和資本回報前景模糊,觀望躑躅之下,推進效果可想而知。此外,彰顯智慧所必須的資源共享與業務協同機制也一直沒有建立起來,信息打通仍困難,協同共治難實現。兩大瓶頸懸而未決導致智慧城市疲態盡顯停滯不前,現有的建設發展模式亟待突破。

責任編輯:劉秀浩

校對:丁曉

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