合成數(shù)據(jù)徹底改變了城市規(guī)劃，預(yù)測(cè)更智能、以公民為中心的城市的需求。

智慧城市的核心是通過(guò)技術(shù)改善市民的生活，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。我們使用的街道和家園正在適應(yīng)人們的需求，變得更安全、更高效、更環(huán)保、更包容。隨著合成數(shù)據(jù)的使用不斷增加，這種適應(yīng)正在得到推進(jìn)。

例如，倫敦人五分之四的旅行發(fā)生在街道上，這打開(kāi)了一個(gè)新的窗口。這是我們移動(dòng)和連接的核心。我們?nèi)绾问褂靡约叭绾卧O(shè)計(jì)，越來(lái)越取決于數(shù)據(jù)。地圖告訴我們最佳的旅行路線，傳感器控制路燈，監(jiān)視器評(píng)估污染水平。技術(shù)連接得越多，描繪我們城市運(yùn)作方式的數(shù)據(jù)就越詳細(xì)。

是什么將這些城市特色聯(lián)系在一起?從空氣質(zhì)量和交通傳感器到自動(dòng)駕駛汽車(chē)和手機(jī)，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)連接所有這些不同的設(shè)備，使之能夠進(jìn)行通信，并形成互連的數(shù)據(jù)源。

這個(gè)數(shù)據(jù)中心正在呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，但這種增長(zhǎng)可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)瓶頸，從而阻礙運(yùn)營(yíng)并導(dǎo)致擴(kuò)展問(wèn)題。僅靠現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)無(wú)法承擔(dān)這一負(fù)擔(dān)。這正在催生合成城市——一個(gè)充滿可訪問(wèn)數(shù)據(jù)的全新世界，其反映了現(xiàn)實(shí)世界，甚至可以預(yù)測(cè)我們的需求。

實(shí)際數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)為我們的城市提供動(dòng)力。我們?cè)侥芾眉夹g(shù)來(lái)駕馭它，就越能讓城市以公民為中心。倫敦交通局的“健康街道”是一項(xiàng)投資于“高質(zhì)量、有吸引力的公共空間、健康的居民和高效的交通網(wǎng)絡(luò)”的計(jì)劃。其目標(biāo)是通過(guò)使街道更清潔、更安全、更有吸引力，鼓勵(lì)人們走出去，使用可持續(xù)的出行方式。要做到這一點(diǎn)，決策者需要數(shù)據(jù)來(lái)了解街道的使用情況和人們的出行方式。這可以幫助其設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施，并實(shí)時(shí)監(jiān)控任何變化。

更廣泛地說(shuō)，“15分鐘城市打開(kāi)一個(gè)新窗口”這個(gè)想法一直在加速。其圍繞這樣一個(gè)理念：一個(gè)人所需的一切，像工作、購(gòu)物、醫(yī)療保健，距離城市的任何地方都在15分鐘步行或騎自行車(chē)范圍內(nèi)。這樣做的目的是鼓勵(lì)鍛煉，減少排放，以及其他好處。

但這個(gè)想法也存在分歧。該計(jì)劃的部分內(nèi)容，例如低交通街區(qū)和超低排放區(qū)的出現(xiàn)，受到了贊揚(yáng)和反對(duì)。這些計(jì)劃鼓勵(lì)騎自行車(chē)、步行等積極出行和清潔空氣，但如果實(shí)施不當(dāng)，也會(huì)造成交通瓶頸，并在其他地區(qū)造成更多污染。

數(shù)據(jù)是成功實(shí)施此類舉措的關(guān)鍵。但在某些情況下，可能無(wú)法獲得足夠的信息來(lái)了解任何變化的影響。如何測(cè)試現(xiàn)實(shí)世界中數(shù)據(jù)較小或不一致的場(chǎng)景?如何嘗試各種方案以找到引入其的最佳方式?

矩陣效應(yīng)：合成城市的作用

計(jì)算機(jī)人工生成合成數(shù)據(jù)，以統(tǒng)計(jì)方式匹配和模仿現(xiàn)實(shí)世界的環(huán)境。在這些“合成城市”中，城市規(guī)劃者可以測(cè)試一系列現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)可能過(guò)于稀缺、成本高昂、耗時(shí)或收集不安全的情況。例如，據(jù)估計(jì)，英國(guó)有超過(guò)100萬(wàn)個(gè)坑洞。這打開(kāi)了一個(gè)新的窗口——一個(gè)巨大的數(shù)字，但這只是一個(gè)估計(jì)。人們對(duì)問(wèn)題的真正嚴(yán)重程度缺乏切實(shí)的認(rèn)識(shí)。

現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)仍然是訓(xùn)練合成數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)，將兩者結(jié)合起來(lái)是成功創(chuàng)新的最終組合。但合成數(shù)據(jù)使我們能夠填補(bǔ)空白、確保數(shù)據(jù)隱私并擴(kuò)大規(guī)模。為所需的任何邊緣情況生成的數(shù)據(jù)越多，提供準(zhǔn)確類似于現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)集的潛力就越大。

其從簡(jiǎn)單但有影響力的日常場(chǎng)景開(kāi)始。例如，記錄現(xiàn)實(shí)世界中的街道損壞可能非常耗時(shí)、低效，并且會(huì)導(dǎo)致更多擁堵。通過(guò)合成模型，規(guī)劃人員可以創(chuàng)建一系列場(chǎng)景和場(chǎng)景，改變照明和天氣條件，以測(cè)試常見(jiàn)事件和不太常見(jiàn)的用例，例如磨損的道路標(biāo)記和丟棄的物品。

這可以擴(kuò)展到公園、廣場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等戶外空間。合成數(shù)據(jù)可以復(fù)制這些大型公共環(huán)境中的擁堵管理、事件識(shí)別、客戶支持和丟失設(shè)備。最終，這些數(shù)據(jù)有助于使空間更具包容性和便利性，這是智慧城市的重要目標(biāo)。

互聯(lián)的未來(lái)

我們的城市有如此多的互動(dòng)，物理基礎(chǔ)設(shè)施和街道設(shè)施與我們的移動(dòng)設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)交織在一起，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)建一個(gè)互聯(lián)的世界。我們掌握的數(shù)據(jù)越多，就越能了解我們的家庭、街道、設(shè)備以及出行方式之間的關(guān)系。

實(shí)時(shí)傳感器檢測(cè)街道物體、監(jiān)測(cè)污染水平，并提供廢物管理和能源效率的數(shù)據(jù)。公交車(chē)與公交車(chē)站標(biāo)志、手機(jī)和地圖進(jìn)行通信，以創(chuàng)建一個(gè)實(shí)時(shí)旅行信息的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。收集有關(guān)這如何影響獲得當(dāng)?shù)刂С址?wù)、企業(yè)以及餐廳和住宿預(yù)訂的數(shù)據(jù)。我們街道的吸引力也直接影響到我們的家園。例如，我們的公共空間如何影響人們停留的時(shí)間和使用的能源?

為了有效地訓(xùn)練這些系統(tǒng)，需要提供詳盡的數(shù)據(jù)供應(yīng)來(lái)測(cè)試一系列場(chǎng)景。通過(guò)合成數(shù)據(jù)，可以處理任何數(shù)據(jù)異常和罕見(jiàn)的邊緣情況，例如極端天氣和交通事故。其提供了實(shí)現(xiàn)日益互聯(lián)的未來(lái)所需的大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以廣泛擴(kuò)展，并改善我們的日常生活。

智慧城市依靠數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)。當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)仍然是運(yùn)營(yíng)不可或缺的一部分。但是，盡管提供了豐富的資源，但物理訪問(wèn)足夠的資源并測(cè)試替代的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景可能會(huì)存在問(wèn)題。合成數(shù)據(jù)可以讓我們復(fù)制現(xiàn)實(shí)世界，幫助我們改變城市生活并預(yù)測(cè)未來(lái)需求。我們的城市越受數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，就越能更智能地為公民提供服務(wù)。