作者简介:毕晓楠,著名青年学者、量子比特专栏作家、《中国AI领袖人物访谈》系列节目制作人、主持人。点击文末阅读原文,关注量子学院毕晓楠专栏,跟随他继续与李开复、周鸿祎、王小川、王海峰、胡宇等众多领军人物深度对话在人工智能领域。
交通信号灯是人类交通史上最伟大的发明之一。他们用最直观、最有特色的光信号来控制城市脉搏的盛衰。
1868年12月10日,伦敦议会大厦广场上第一盏信号灯亮起。该信号灯是煤气灯。灯柱高7米。上面挂着一红一绿两盏灯笼。需要由执勤警察手动切换。不幸的是,信号灯只正常运行了23天。煤气灯突然爆炸,导致一名正在执行任务的警察丧生。也随之退出了历史舞台。
到了1914年,红绿灯重新出现在美国克利夫兰的街道上。它们有红色和绿色,并且是电动控制的。他们距离今天的红绿灯非常近。
三色信号灯最早出现在铁路系统中,黄色代表谨慎。 1920年,美国警官威廉·波茨发明了第一个红、黄、绿四向交通灯,并将其安装在底特律伍德沃德大道和福特街的交界处。其三色灯的意义与今天基本相同。
1923年,中国第一个红绿灯出现在上海南京路。
随着20世纪汽车工业的巨大发展,交通信号灯迅速占领了世界各地的十字路口。从表面上看,交通信号灯的发展已经停滞,其简单经典的设计似乎没有改进的空间。然而,在司机和行人看不到的地方,交通信号灯的改造仍在继续。
1917年,世界上第一个交通线路控制系统出现在美国盐湖城。它用电缆将道路上连续六个路口的信号灯连接起来,并采用手动开关进行集中控制。此后,更多的线控制系统被开发出来,如同步、交替、推进线控制系统,这些系统都依赖于机械联动。
到了20 世纪50 年代,生产线控制系统的效率已无法跟上汽车保有量的增长。美国开始在丹佛试验用电子计算机来控制路网各个十字路口的交通信号。与此同时,交通系统的研究也逐渐成为一门独立的学科。
目前,我国常见的交通控制系统有英国的SCOOT系统和澳大利亚的SCATS系统。它们都是第二代交通控制系统。随着中国经济的发展和汽车保有量的不断增加,诞生于20世纪70年代和80年代的老化的SCOOT和SCATS系统已经逐渐无法应对中国日益复杂的路况。
交通拥堵已成为中国大城市地区的老大难问题。
值得一提的是,作为红绿灯和SCOOT系统的故乡,英国也深受交通拥堵的困扰。
美国交通数据分析公司Inrix发布的报告显示,在高峰时段,英国司机平均每年要花31个小时应对交通拥堵,这给英国造成了数十亿英镑的损失。 2017年,英国所有汽车司机因交通拥堵造成的直接和间接成本总计超过377亿英镑,每位司机的平均成本为1,168英镑。
作为一个车轮上的国家,美国的情况更加糟糕。世界上10 个交通最拥堵的城市中有5 个位于美国。美国洛杉矶是全球交通最拥堵的城市,连续第六年蝉联这一称号。 2017年,洛杉矶的司机在交通高峰时段平均堵车时间为102小时。
拥堵是一个全球性问题,世界各国政府和企业为解决这一问题做出了许多尝试。在所有尝试中,共享出行、无人驾驶和城市大脑被认为是最有前途的三个解决方案。在一些业内人士看来,这三种解决方案最终可能会得出相同的答案。
在此前对中国人工智能领军企业驭势科技创始人吴甘沙的专访中,吴甘沙曾指出,无人驾驶汽车往往与共享经济相结合。与私家车相比,无人驾驶汽车更适合扮演共享无人驾驶出租车的角色。当我们大部分的出行里程都是由共享车辆完成时,外面道路上的车辆数量肯定会大幅减少。
然而,对于无人驾驶出租车来说,一个新的问题是车辆部署。如何让有限的车辆承载最大的运力,满足大多数乘客的需求,需要强大的调度系统。这也是城市大脑需要发挥的作用。
阿里巴巴和杭州市政府在城市大脑的研究和应用方面已经走在了前沿。 2016年4月,阿里巴巴技术委员会主席王健在云栖小镇提出城市大脑的概念和架构,并与杭州市政府达成合作,在杭州实施城市大脑。
为此,《中国人工智能之路》选择了王健作为我们的下一位对话伙伴,与他共同探讨人工智能在各个领域可能给中国社会乃至整个人类社会带来的变化、福祉和困惑。
王健表示,阿里巴巴开发城市大脑是为阿里巴巴云计算技术提供新的立足点。在王健看来,视频是尚未处理的最大数据集群,也是与流量关系最密切的。城市大脑将监控视频与交通安排智能关联,这将为解决拥堵问题提供新的可能。
王健表示,如今中国大部分城市的交通控制系统实际上就是悉尼的交通控制系统(SCATS系统)。 SCATS系统中的字母S代表悉尼。然而,像悉尼这样的城市的交通复杂程度远没有当今中国城市复杂。城市大脑将取代这些旧系统,这将是一个巨大的市场。
王健说,一个城市,主干道约占面积的20%,如果算上所有支路的话,约为25%。使用城市大脑将节省城市5%的道路用地,将产生巨大效益,为抑制房价做出贡献。
谈到自动驾驶,王健认为,这种改变并不是真正的革命。他认为汽车最引人注目的是它的车轮。当有一天,路上所有的汽车都是没有轮子的汽车,那将是汽车的真正革命。同时,王健还表示,城市大脑是将空间资源、时间资源、道路上的人车等整合成一个整体并进行统一部署的系统。因此,如果自动驾驶真的到来,城市大脑也将是自动驾驶的重要基础和保障。
谈及目前流行的区块链,王健认为,互联网将被彻底重构,区块链将成为互联网的重要组成部分。王健预测,区块链将用于数据价值的交换。未来,我们可以在彼此不交换数据的情况下交换数据价值。
以下为谈话实录:
世界上最远的距离是红绿灯和摄像头之间的距离。毕晓楠:当时想为杭州建设城市大脑项目的环境和背景是怎样的?你的最终目标到底是什么?
王健:当时出发的原因比较简单,主要是从云计算的角度出发。如今云计算的天花板是可见的。如果我们抛开其他一切,今天的云计算就像是把本来不在云上的东西搬到了云上。
虽然效率大大提升,但这也只能想象。我们还没有创造新的计算需求。
所以我们思考了一个非常重要的问题,下一个真正以前没有过的计算需求在哪里?当然,大家都知道是数据处理,那么未处理的最大数据是多少呢?我想今天无疑是视频。
第二个当然是,在世界上、在中国,视频与交通的关系最为密切。同时,交通也是城市乃至人类面临的最大问题之一。交通问题浪费了无数人的生命。
还有一个很重要的原因就是杭州正好有这个条件,让我们可以尝试这个东西。这种情况并不是所有地方都存在。
毕晓楠:说得具体一点。也许很多观众看了这个节目之后就会加入这个行业。您刚才提到了管理体系和控制体系。其核心方面有哪些?
王健:我觉得至少可以分为这么几个方面。其实大家不知道的是,如今中国大部分城市的交通管制系统其实就是悉尼的交通管制系统。 SCATS系统,其实这个S就是代表Sydney的第一个字母。不过,悉尼这样的城市交通复杂程度远不如中国。这些系统在可预见的未来将会被取代,这本身就是一个巨大的市场。
第二件事是城市大脑将重新定义城市的摄像头。因为我们在做这个的时候突然发现路上有很多摄像头,但是每个摄像头的时间都不一样。
如今,如果你想了解十字路口的交通状况,只有摄像头才能看得最清楚。它不仅不会错过任何一辆车,它还会知道你的车是左转还是右转,所以摄像头是充分了解这个东西的基础,这是一点。
第二点是交通数据不完善。如今,世界上没有哪个城市真正了解所谓的交通状况。在这种情况下,城市如何为你提供有效的管理?这是不可能的。
大家之前对红绿灯的认识还不够。其实你认真想一想,我们整个城市的交通,除了汽车本身之外,就是两个非常重要的资源之一。道路是空间资源,红绿灯本质上是时间资源。当你不了解交通情况时,你自然没有办法优化你的空间和时间资源。
毕晓楠:每个城市都运行这样的系统后,会不会涉及到相关的隐私问题?
王健:我觉得会涉及到,但是我觉得这个问题要从几个角度来考虑。我认为第一个问题是,无论你想要与否,相机都在那里。
其次,在处理流量数据的时候,其实并不涉及太多的隐私。使用机器查看它比让人查看它更安全。今天的问题不仅是保护隐私的问题,更是保护社会资产的问题。
毕晓楠:如果我们的系统按照我们的系统来运行,我们如何保证它的准确性? 200%不会有问题。比如我们用数据来自动控制红绿灯,如果突然发生车祸,谁负责?
王健:我们总体考虑,有一个很重要的原则,就是不推卸责任。该交警负责的,交警就应该负责;该由设备制造商负责的,设备制造商就应该负责。没有明确的责任,公共秩序就无法维持。这是一个原则。
第二,现在的整个红绿灯系统非常不适合现在城市的情况。从这个角度来说,城市大脑只会比它更好,不会更差,也不会增加原有红绿灯以外的问题。
无人驾驶的第三个问题是,现在的红绿灯系统也非常不适合无人驾驶。我什至怀疑,用现在的交通管理系统强行让自动驾驶汽车进入城市,还是没有城市大脑交通的管理系统,是否合适。
数据的价值就像重塑未来经济形态的“新世界”。毕晓楠:现在有一个具体的问题。现在在中国,或者更狭义地说,在你的城市大脑项目中,这是一场单人战斗。是不是已经到了系统运行的这么一个关键节点了,还是说还需要几年的时间?
王健:我觉得已经到了。为什么它到了?交通运输有四个非常重要的要素。过去,它们其实无关紧要,但现在却无关紧要。
首先是交通信号灯和摄像头两个要素,分别是传感和调节部分。第三个要素是车,第四个要素是人。过去,这四个要素其实是分开的。
在城市大脑之前,过去大家的努力都是连接手指和脚趾。但如果手脚自己协调的话,人的身体就永远不协调。人体之所以能够协调,是因为有了大脑。
现在在我们的城市,这四个要素的所有协调都是手指与脚趾相连。这是一个很大的问题。我想用一个大脑把这四个要素连接起来,这会产生一个非常大的变化。如果自动驾驶有未来,那么我想城市大脑也将是它非常重要的保障基础。
城市大脑实际上是把城市道路的空间资源、时间资源、车辆和人结合起来作为一个整体来工作。
毕晓楠:在不同的城市之间,我们的系统一旦建立起来,是否可以复制到各个城市,或者是否需要针对不同的城市进行不同的设计?
王健:我觉得从建筑的角度来说,应该复制,但是每个城市不一样,因为它的数据不一样。所以我认为它就像人脑一样。其实,如果你看一下大脑的生物结构,每个人都是一样的,但是因为读的书不同,想做的事情不同,渐渐地大脑开始看起来不一样了。
所以我为什么要讲城市大脑,其实就是想告诉大家,城市需要这样一个物理结构,而且这个结构应该是一样的。仅仅因为城市本身的运作方式不同,它的结果实际上也是不同的。
毕晓楠:但是我觉得这还涉及到一个非常核心的规则和方法论的概念。正如你刚才提到的,数据资源可能会像土地一样成为一个重要的概念。未来对于这类数据资源,什么样的合理、合法、正规的交易模式应该是最科学的?
王健:是的,我认为这也是互联网的未来。
互联网的最后一波浪潮实际上创造了数据资源。也许没有人把这两件事联系得如此紧密。今天互联网给了我们如此丰富的数据资源。如果没有互联网,这是不可能的。
但换个角度来说,当互联网创造了如此多的数据资源时,我认为互联网需要进行根本性的改变,这样才能充分利用这个数据资源。目前的互联网还不能充分利用这一数据资源。的。
我个人的感觉是,互联网将被彻底重建。
首先,从物理角度来看,互联网将从地面走向天空,地下光缆将成为天上的卫星。因为这是互联网覆盖地球每一寸的唯一可以想象的方式。
我认为第二个更有趣。和今天大家可能谈论的热闹的事情有关,就是区块链。当大家谈论区块链时,现在都愿意将其与虚拟货币联系起来。但我想如果你仔细研究区块链,你会发现它是未来互联网非常重要的一个纹理。
它不是应用层面,也不是行业层面的纹理,它会成为互联网的一部分,这样的纹理。它的价值是什么?回到你刚才问的数据问题,正是价值让我们可以在不交换数据的情况下交换数据。这需要在整个互联网的规模上进行。我想这种事情可能会在未来三五年内开始。
这样的话,你刚才提到的隐私问题就会逐渐消失,因为它本身并不是在交换数据。
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