宋欣欣

（佛羅倫薩大學(xué)）

1 引言

隨著我國經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展，國民經(jīng)濟的不斷提高，人們生活質(zhì)量的水平不斷提升，信息化不斷應(yīng)用到人們生活方式當(dāng)中，大數(shù)據(jù)技術(shù)等前沿科學(xué)技術(shù)，不僅逐步影響人們?nèi)粘５纳?，而且掀起了產(chǎn)業(yè)的變革。為充分發(fā)揮科學(xué)技術(shù)帶來的益處，進一步推動智能城市設(shè)計在街區(qū)尺度的應(yīng)用有著重要意義。為此，本文針對人工智能城市設(shè)計在街區(qū)尺度的逐級交互式設(shè)計應(yīng)用展開探討。

2 人工智能概況

2.1 人工智能的概念

目前，人工智能的概念并沒有準(zhǔn)確的定義，國內(nèi)外研究學(xué)者針對不同的研究領(lǐng)域賦予人工智能不同的概念，但是通過查詢，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外研究學(xué)者在對人工智能定義時，都包含“充分利用計算機研究分析人類智能的活動頻率及規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)造不同程度的自動化系統(tǒng)，從而去完成以往需要靠人力去完成的工作任務(wù)”[1]這一內(nèi)容，為此，本文結(jié)合現(xiàn)有成果，針對人工智能的概念進行定義：所謂人工智能，是依靠計算機對海量數(shù)據(jù)進行分析，并在分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，構(gòu)成一定智能的系統(tǒng)，從而完成以往需要人力完成的工作。

2.2 人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，人工智能已經(jīng)初步應(yīng)用到不同行業(yè)中，人工智能的產(chǎn)品更新迭代，不斷出現(xiàn)在人們的日常生活中，比如：Sense-Time與運營商進行合作，從而使我國在人臉識別、語音播報等層面取得了較大進步和發(fā)展，此外，共享單車、電動車以及自動駕駛等也出現(xiàn)在人們的生活當(dāng)中[2]。

3 街區(qū)三維形態(tài)智能化設(shè)計的總體架構(gòu)

本文通過查詢國內(nèi)外針對人工智能領(lǐng)域的研究文獻，梳理了人工智能在城市領(lǐng)域規(guī)劃以及城市設(shè)計層面的研究現(xiàn)狀，并著重剖析了在現(xiàn)狀條件下我國人工智能在街區(qū)尺度城市設(shè)計當(dāng)中的應(yīng)用，本文在現(xiàn)有研究成果基礎(chǔ)之上，結(jié)合實際工作現(xiàn)狀以及大數(shù)據(jù)技術(shù)、5G互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和oracle數(shù)據(jù)庫等科研工具提出了街區(qū)三維形態(tài)智能化設(shè)計的框架（見圖1）。

圖1 街區(qū)三維形態(tài)智能化設(shè)計模塊總體架構(gòu)圖

3.1 街區(qū)三維空間—基底計算模塊

在街區(qū)三維空間的基底計算模塊，通過獲取目標(biāo)區(qū)塊及周邊區(qū)塊的地理信息數(shù)據(jù)，構(gòu)建三維空間沙漏[3]。在地理信息平臺中，引入嵌入式數(shù)據(jù)采集模塊，將通過無人機采集到的以目標(biāo)塊為中心的目標(biāo)塊和向外擴展的目標(biāo)塊上的地理空間信息，轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)。

3.2 方案規(guī)范風(fēng)格—智能控制模塊

該模塊先從不同的規(guī)劃文件和各級規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中提取設(shè)計條件，記錄地理信息，并以屬性列表的形式將設(shè)計先決條件嵌入到目標(biāo)塊中[4]。然后，通過加載數(shù)據(jù)庫組件，收集目標(biāo)塊的專項規(guī)劃、控制模板和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)文本，提取塊的設(shè)計條件。最后，收集的區(qū)塊的設(shè)計條件是標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)調(diào)的，將與三維空間沙漏相對應(yīng)，并鏈接到目標(biāo)塊的數(shù)據(jù)屬性表。

3.3 整體智能設(shè)計—逐級生成模塊

該模塊通過提取本章節(jié)中所提及的街區(qū)三維空間—基底計算模塊、方案規(guī)范風(fēng)格—智能控制模塊生成的參數(shù)條件，從而進一步生成街區(qū)的三維立體模塊，同時結(jié)合機器學(xué)習(xí)，生成街區(qū)的三維建筑簡易模型[5]。

3.4 人機協(xié)調(diào)設(shè)計—逐級優(yōu)化模塊

人機協(xié)調(diào)設(shè)計—逐級優(yōu)化模塊主要用全息沙盤顯示生成的街區(qū)設(shè)計方案，并構(gòu)建交互反饋的指令庫，選擇和識別指令，指令處理與結(jié)果反饋顯示。通過構(gòu)建城市設(shè)計方案的全息沙盤和虛擬現(xiàn)實即時交互系統(tǒng)，可實現(xiàn)設(shè)計師對城市設(shè)計方案即時、準(zhǔn)確地反饋調(diào)整。

4 完善人工智能在城市設(shè)計的應(yīng)用策略

4.1 信息化系統(tǒng)的建設(shè)

隨著各行各業(yè)逐步使用大數(shù)據(jù)技術(shù)，為了進一步融合科研技術(shù)在自動化、智能化的應(yīng)用、促進技術(shù)進步，在實現(xiàn)人工智能城市設(shè)計在街區(qū)尺度也可借助大數(shù)據(jù)平臺的技術(shù)優(yōu)勢，從而進一步優(yōu)化我國在人工智能城市設(shè)計在街區(qū)尺度的應(yīng)用。隨著我國智能化工程建設(shè)項目的發(fā)展趨勢，以及信息時代的要求，為此本文結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)、5G技術(shù)和底層的oracle數(shù)據(jù)以及機器學(xué)習(xí)可視化學(xué)習(xí)工具，有必要構(gòu)建人工智能城市設(shè)計在街區(qū)尺度信息化系統(tǒng)（見圖2）。

圖2 街區(qū)尺度系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

4.2 人員要素提升策略

人才是第一資源。用事業(yè)凝聚人才，用環(huán)境造就人才，用機制激勵人才。科學(xué)技術(shù)的進步離不開科研人員的努力，因此，為進一步促進我國科學(xué)技術(shù)的進步，相關(guān)單位部門及機構(gòu)組織等應(yīng)拿出一定的資金加大科研投入，同時提供相應(yīng)的專項研究資金，并給予稅收等優(yōu)惠扶持政策，大力扶持技術(shù)研發(fā)機構(gòu)和各類實驗室的科研發(fā)展。

5 研究結(jié)論

本文首先概述了我國人工智能的研究現(xiàn)狀以及人工智能的概念，然后結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，以現(xiàn)有的研究成果為基礎(chǔ)，提出了街區(qū)三維形態(tài)智能化設(shè)計的總體框架，闡述了街區(qū)三維形態(tài)的框架，并針對性地提出完善人工智能在城市設(shè)計中的應(yīng)用策略，研究成果對促進我國人工智能城市設(shè)計在街區(qū)尺度的逐級交互式設(shè)計發(fā)展起到積極作用。