李宇　陳丹紅　鞏震　李科慧

科技在發(fā)展，社會(huì)在進(jìn)步，各類智能產(chǎn)品層出不窮，人們對(duì)生活質(zhì)量的便捷舒適度要求也越來(lái)越高，智慧城市的建設(shè)已成為大勢(shì)所趨，對(duì)于數(shù)據(jù)的自主學(xué)習(xí)和可視化的城市運(yùn)行全景圖也逐漸成為主流。無(wú)論對(duì)企業(yè)還是居民個(gè)人，直觀的數(shù)據(jù)展示為城市居民提供了清晰的認(rèn)知，調(diào)動(dòng)全民為城市建設(shè)作出積極的行動(dòng)，提高其“主人翁”意識(shí)，發(fā)揮群眾自主性，共同為城市的發(fā)展做出貢獻(xiàn)和努力，這也是智慧城市大數(shù)據(jù)可視化的魅力所在。隨著人類社會(huì)的不斷地發(fā)展，未來(lái)城市面對(duì)的大數(shù)據(jù)處理將會(huì)越來(lái)越多。大數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)在智慧城市領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅有利于解決城市發(fā)展中存在的問(wèn)題，還可以拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，提高人們生活的效率，促進(jìn)社會(huì)快速的發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文運(yùn)用信息通信技術(shù)手段構(gòu)建智慧城市大數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)，將政府、企業(yè)和居民感興趣的信息三維化呈現(xiàn)在大眾視野，從而達(dá)到對(duì)城市的智能管理。

首先，構(gòu)建智慧城市大數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，本文選擇使用注意力機(jī)制。注意力機(jī)制來(lái)源于人的視覺(jué)系統(tǒng)，人在注意一樣事物時(shí)是有選擇性的，一般來(lái)說(shuō)，會(huì)先提取關(guān)鍵詞來(lái)進(jìn)行處理，基于注意力機(jī)制的智慧城市大數(shù)據(jù)可視化平臺(tái)可以以端到端的方式自動(dòng)學(xué)習(xí)，更多關(guān)注計(jì)算中的重點(diǎn)問(wèn)題。其次，對(duì)于可視化的圖片成像來(lái)說(shuō)，編碼和解碼是必不可少的任務(wù)。在初始階段，輸入一個(gè)初始向量，用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編碼，解碼可以采用注意力機(jī)制的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提高機(jī)器自主學(xué)習(xí)能力。智慧城市大數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)詳細(xì)運(yùn)行過(guò)程見(jiàn)圖1。

（一）矩陣分解算法

矩陣分解算法的意義在于提高計(jì)算速度。本文對(duì)城市中每個(gè)居民和項(xiàng)目構(gòu)建一個(gè)向量因子模型，由k維向量表示，其中每個(gè)分量代表居民在一個(gè)因子上的偏好程度或者項(xiàng)目在一個(gè)因子上的側(cè)重程度。而在矩陣分解中，評(píng)分矩陣是很重要的，為此本文可以構(gòu)建：

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

用戶對(duì)項(xiàng)目的評(píng)分矩陣是M，用戶因子矩陣是U，項(xiàng)目因子矩陣V，則矩陣分解算法可表示為：M=UV

實(shí)現(xiàn)該矩陣分解，轉(zhuǎn)變?yōu)榻庀旅娴淖顑?yōu)化問(wèn)題：

（三）交替下降算法

交替下降算法的實(shí)質(zhì)就是先固定一個(gè)變量，使函數(shù)對(duì)另外一個(gè)變量求偏導(dǎo)，更新其變量，接著對(duì)更新后的變量進(jìn)行固定，使函數(shù)對(duì)另一變量求偏導(dǎo)，再更新。如此反復(fù)交替

大數(shù)據(jù)可視化決策系統(tǒng)在智慧城市領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用。本文采用動(dòng)態(tài)權(quán)重平均法，獲得表1的結(jié)果。

從表格中可以看出，利用動(dòng)態(tài)加權(quán)平均算法可以很好地適用于各種前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。從這個(gè)結(jié)果可以看出，動(dòng)態(tài)加權(quán)平均算法會(huì)是未來(lái)智慧城市可視化發(fā)展的一個(gè)很好的趨勢(shì)。

表1 動(dòng)態(tài)權(quán)重平均實(shí)驗(yàn)結(jié)果

隨著人類社會(huì)的不斷地發(fā)展，未來(lái)城市面對(duì)的大數(shù)據(jù)處理將會(huì)越來(lái)越多。大數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)在智慧城市領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，不僅有利于解決城市發(fā)展中存在的問(wèn)題，也可以拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，提高人們生活效率、促進(jìn)社會(huì)快速發(fā)展以及實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。智慧城市大數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)是運(yùn)用信息通信技術(shù)手段，對(duì)一個(gè)城市內(nèi)部運(yùn)行的各項(xiàng)關(guān)鍵信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算進(jìn)而整合信息，從而對(duì)政府、企業(yè)和居民的各項(xiàng)需求作出便捷的響應(yīng)。其實(shí)質(zhì)是利用先進(jìn)的信息技術(shù)，將二維數(shù)據(jù)三維化呈現(xiàn)在大眾視野，從而達(dá)到對(duì)城市的智能管理，為城市中生活的人創(chuàng)造更高效美好的生活，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。