مقاله درباره استفاده از هوش مصنوعی در شهرهای آمریکا برای هوشمندتر، ایمن‌تر و سبزتر کردن زیرساخت‌ها و خدمات شهری است. مطالعه موردی شهر رالی در کارولینای شمالی نشان می‌دهد که با استفاده از دوربین‌های هوش مصنوعی و ابزارهای بینایی، ترافیک شهر را مدیریت و الگوهای ترافیکی را بررسی می‌کنند. هدف این پروژه حذف تلفات ترافیکی است.

در شهر رالی، مارک ویتنبرگ با کمک هوش مصنوعی، ترافیک را زیر نظر دارد.

ویتنبورگ، CIO پایتخت کارولینای شمالی، در حال اضافه کردن هوش مصنوعی به سیستم های مدیریت شهری خود می باشد. رالی از طریق یک پروژه آزمایشی با Nvidia و سازنده نرم‌افزار نقشه‌برداری GIS ، اسری ، از دوربین‌های هوش مصنوعی و ابزارهای نظارتی برای بررسی الگوهای ترافیک و شمارش در چندین تقاطع استفاده می‌کند. به عنوان یک شهر چشم انداز صفر ، هدف آن حذف تلفات ترافیکی است. هوش مصنوعی راهی به جلو ارائه می دهد.

ویتنبرگ، که یک تیم نوآوری متشکل از ۱۰ نفر را رهبری می‌کند، می‌گوید: «ما می‌دانیم که چه زمانی یک تصادف رخ می‌دهد، اما نمی‌دانیم چه اتفاقی می‌افتد. کاری که ما در حال حاضر سعی در انجام آن داریم این است که به فناوری نگاه کنیم و ببینیم که آیا می‌توانیم هوش مصنوعی را آموزش دهیم تا شروع به جستجوی … آنهایی که در نزدیکی ترافیک خودروها و عابران پیاده قرار می‌گیرند. و سپس چگونه می‌توانیم تنظیماتی را برای ایمن‌تر کردن آن تقاطع‌ها انجام دهیم؟»

برای این منظور، ویتنبورگ و تیمش برنامه های بزرگی دارند. ما در حال تلاش برای تامین بودجه هستیم تا بتوانیم این پایلوت را از سه یا چهار تقاطع به هر تقاطع شهر برسانیم.

رالی تنها یکی از بسیاری از شهرهای ایالات متحده است که از هوش مصنوعی برای هوشمندتر، ایمن تر و سبزتر کردن خود استفاده می کند و زندگی شهروندان را در این مسیر بهبود می بخشد. اگرچه آنها احتمالاً با برخی از همتایان خود در سایر نقاط جهان عقب هستند، شهرداری های آمریکا پتانسیل کمی ندارند.

در سطح شهر، هوش مصنوعی در حال افزایش است. در یک نظرسنجی جهانی اخیر ، موسسه خیریه بلومبرگ دریافت که حتی اگر تنها ۲ درصد از شهرها از هوش مصنوعی مولد استفاده می کنند، تقریبا ۷۰ درصد آن را کاوش یا آزمایش می کنند.

هوش مصنوعی مزایای زیادی برای شهرها دارد. جونفنگ جیائو، دانشیار برنامه برنامه ریزی جامعه و منطقه ای در دانشگاه

تگزاس در آستین، سه مزیت اصلی را می بیند.

جیائو که تحقیقاتش بر طراحی، توسعه و استقرار هوش مصنوعی اخلاقی در شهرها برای خدمت بهتر به جامعه و ساکنان آن متمرکز است، می‌گوید: اول، هوش مصنوعی به شهرها کمک می‌کند بسیار کارآمدتر عمل کنند. حمل و نقل، مسکن، آب، برق، اطلاعات و خدمات آتش نشانی و پلیس برخی از زمینه هایی هستند که می توانند شاهد بهبود باشند.

جیائو که مدیر پروژه شهرهای هوشمند تگزاس است، می‌گوید: دوم، اگر شهرهای ایالات متحده از هوش مصنوعی سرمایه‌گذاری کنند، شرکت‌ها و صنایع جدیدی تولید خواهند کرد . این یک فرصت شغلی بزرگ برای ما و همچنین [برای] صادرات فناوری خود به کشورهای دیگر است.»

سوم، زندگی برای ساکنان شهر لذت‌بخش‌تر خواهد بود. همانطور که پروژه رالی نشان می دهد، برای مثال، استفاده از هوش مصنوعی برای کمک به مدیریت ترافیک می تواند تصادفات را کاهش دهد. همچنین می تواند با ازدحام مقابله کند، که به معنی گره کمتر و انتشار کربن کمتر است.

شهر رالی در کارولینای شمالی از هوش مصنوعی برای مدیریت ترافیک و شمارش در تقاطع‌ها استفاده می‌کند. هدف این پروژه حذف تلفات ترافیکی و افزایش ایمنی در شهر است. تیم نوآوری شهر رالی در حال برنامه‌ریزی برای افزایش تعداد تقاطع‌های پوشش داده شده توسط هوش مصنوعی است. شهرهای آمریکا به طور کلی از هوش مصنوعی برای هوشمندتر، ایمن‌تر و سبزتر کردن خود استفاده می‌کنند. در یک نظرسنجی جهانی، تقریباً ۷۰ درصد شهرها در حال کاوش و آزمایش استفاده از هوش مصنوعی هستند.

لی شلدون، شریک شرکت مشاوره راهنما ، مشاهده می کند که شهرها برای سال ها از هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل پیشرفته استفاده می کنند . شلدون که راه‌حل‌های داده‌ها و تجزیه و تحلیل Guidehouse را برای مشتریانی که شامل دولت‌های ایالتی و محلی می‌شوند، می‌گوید، برای مثال، یادگیری ماشینی را برای ساخت مدل‌های پیش‌بینی به کار گرفته‌اند. با این حال، آنچه اکنون شاهد آن هستیم، ظهور هوش مصنوعی مولد است که بلوغ را به سطح دیگری می برد.

شلدون می گوید، برای شهرها، هوش مصنوعی مولد هم هیجان انگیز و هم طاقت فرسا است. این هیجان انگیز است زیرا همه ما دوست داریم از طریق هنر ممکن ایده پردازی کنیم، اما قطعات زیادی نیز وجود دارد که باید در محل قرار گیرند تا بتوانیم به طور موثر از هوش مصنوعی مولد استفاده کنیم.

الیزابت کرو، مدیر دفتر تحلیل شهری و نوآوری شهری کلیولند (Urban AI) می گوید اکثر شهرهایی که با او صحبت کرده است مشتاق هوش مصنوعی مولد هستند. «از کجا می‌توانیم کارایی به دست آوریم؟ کجا می توانیم کار خود را بهینه کنیم؟ چگونه می‌توانیم بهتر به ساکنان خود خدمت کنیم؟»—زیرا این واقعاً کاری است که در پایان روز انجام می‌دهیم. اما من فکر می کنم که ما واقعاً در حالت آزمایش و یادگیری هستیم.»

همچنین کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد. جیائو می‌گوید: «ما ظرفیت فناوری و منابع را داریم و از نیروی انسانی برای اینکه [رهبر] جهان از نظر استفاده از هوش مصنوعی در شهرها باشیم، داریم. اما متأسفانه ما هنوز آنجا نیستیم.»

جیائو می گوید که سنگاپور ، سئول و دبی در استفاده از هوش مصنوعی برای مدیریت، طراحی، برنامه ریزی و توسعه شهرها بسیار جلوتر هستند. او می افزاید که ژاپن نیز نمونه های خوب زیادی دارد.

جیائو می‌گوید در ایالات متحده، هوش مصنوعی به طور گسترده در سطح شهر مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما این پروژه‌ها معمولا یکباره هستند. ممکن است دوربین های هوشمند در آستین، یک سیستم آب هوشمند در نیویورک و یک دوقلو دیجیتال برای دالاس وجود داشته باشد. “اما شما همه آنها را در یک شهر ندارید.”

جیائو می گوید که آمریکا به دو دلیل عقب است. شهرهای آن باید اعتماد ساکنان را به هوش مصنوعی ایجاد کنند و آنها به بودجه نیاز دارند. اکثر برنامه های کاربردی هوش مصنوعی در شهرها به سرمایه گذاری قابل توجهی نیاز دارند.

ویتنبورگ توضیح می دهد که برای رالی و سایر شهرها، بخشی از انگیزه استفاده از هوش مصنوعی ارائه سطح خدماتی است که مردم از کسب و کارهای فناوری در زندگی روزمره خود لذت می برند. جامعه ما همان چیزی را که از سایر شرکت ها می بیند، از ما انتظار خواهد داشت. آنها می گویند، “چرا ما نمی توانیم آن را در سطح شهر داشته باشیم؟”

ویتنبورگ می‌گوید، برای مثال، تماس شماره یک با بخش خدمات زباله جامد رالی در مورد سطل‌های زباله خانگی از دست رفته است. رالی می‌تواند با استفاده از دوربین‌های هوش مصنوعی تشخیص دهد که کدام قوطی‌ها در روز پیکاپ در حاشیه نیستند و سپس به صاحبان آن‌ها اطلاع دهد که کامیون در حال آمدن است. “این خدمات عالی به مشتری خواهد بود، کارایی را بهبود می بخشد و مثبت بودن جامعه را در مورد چیزها افزایش می دهد.”

در این بین، رالی برنامه های کاربردی دیگری برای هوش مصنوعی پیدا کرده است. شهر از آن برای پیش‌بینی خرابی‌ها در سیستم‌های آب و طوفان خود بر اساس عواملی مانند سن و وضعیت زیرساخت، مواد خاک و خرابی‌های قبلی استفاده می‌کند. تیم ویتنبرگ همه آن متغیرها را در یک مدل هوش مصنوعی تغذیه می کند که می گوید: “خوب، اینها مناطقی هستند که ما پیش بینی می کنیم ممکن است شکست بخورد، و اینها مناطقی هستند که فکر می کنیم باید در زیرساخت های خود سرمایه گذاری کنیم.” .

رالی در حال استقرار هوش مصنوعی برای مقابله با تغییرات آب و هوایی است. با شرکای غیرانتفاعی MITER Corp. ، این شهر یک دوقلو دیجیتالی را با مدل‌سازی ریزاقلیم مبتنی بر هوش مصنوعی ایجاد کرد. هدف: ابزارها و شواهد مبتنی بر داده است که نشان می دهد شهرنشینی چگونه می تواند سازگارتر با تغییرات آب و هوایی باشد. این می‌تواند به معنای طراحی برای پایداری و انعطاف‌پذیری محیطی، ایجاد فضاهای عمومی راحت‌تر باشد که دمای «احساس واقعی» را در نظر بگیرد، یا خطراتی مانند جزایر گرمایی را شناسایی و کاهش دهد .

پروژه دوقلوی دیجیتال فینالیست جوایز شهرهای هوشمند آمریکای شمالی ۲۰۲۴ است .

در کلیولند، کرو در حال ایجاد قابلیت‌های تجزیه و تحلیل داده‌های Urban AI و زمینه‌سازی برای استفاده از هوش مصنوعی پیشرفته است.

هنگامی که او در اواخر سال ۲۰۲۲ به شهر پیوست، دفتر او تعداد انگشت شماری از کارکنان داده را استخدام کرد. کرو می گوید که این تیم در حال راه اندازی یک انبار داده مرکزی به همراه تجزیه و تحلیل و گزارش برای بررسی کیفیت داده ها بوده است. و سپس شروع به آماده کردن ما برای هر مرحله بعدی که قرار است برای شهرها باشد. بسیاری از شهرها هنوز در حال تلاش برای کشف این موضوع هستند.

اولین مورد بزرگ استفاده از هوش مصنوعی شهری همان چیزی است که آن را تجزیه و تحلیل بسته می نامد – ادغام داده های پراکنده جمع آوری شده در مورد قطعات زمین و خواص روی آنها.

“اگر به بخش خاصی از شهر فکر کنم، آیا پلیس، آتش نشانی و EMS به آنجا می روند؟” کرو می پرسد. در همین راستا، آیا املاک به دلیل تخلفات کد مورد استناد قرار می گیرند یا مالک ملک متخلف مالیاتی است؟ کرو می گوید: «همه این داده ها در سیستم های مختلف در سراسر شهر زندگی می کنند. “و بنابراین مرحله اول فقط شروع با تمرین مدیریت داده است.”

برای شهرها، فیل موجود در اتاق یک هوش مصنوعی مولد است که استفاده از پتانسیل آن طراحی شهری ، حمل و نقل بهبودیافته و ربات‌های گفتگوی آموزش دیده برای پاسخ به سؤالات شهروندان را در بر می‌گیرد. با نگاهی به آینده، Wittenburg از Raleigh فکر می کند که این بزرگترین چالش است. او می گوید: «این یک قطار باری است که می آید. “چگونه سازمان خود را تجهیز کنیم تا بتوانیم این فناوری جدید را قبول کنیم؟”

این سیاست و سوالات دیگر را ایجاد می کند. چگونه می‌توانیم با سوگیری در داده‌هایمان که قرار است این مدل‌ها را تغذیه کند مقابله کنیم؟» ویتنبورگ می پرسد. و سپس چگونه می‌توانیم صحت این مدل‌ها و اطلاعاتی را که [آنها] به شهروندانمان ارائه می‌دهند، تأیید کنیم؟»

با در نظر گرفتن این موضوع، شهر سن خوزه ائتلاف GovAI را ایجاد کرده است ، مشارکتی متشکل از ۱۵۰ دولت محلی، شهرستانی و ایالتی که ماموریت آن ترویج هوش مصنوعی مسئولانه و هدفمند در بخش عمومی است.

Raveen Rao، یکی از شرکای ایالتی و دولتی در Guidehouse می گوید: «شهرهای بسیار کمی از [هوش مصنوعی مولد] با پتانسیل کامل خود استفاده می کنند. او می افزاید که این به دلیل ملاحظاتی مانند ایمنی و اطمینان از حسن نیت آنها با شهروندان و کارمندان است. بنابراین من فکر می‌کنم بسیاری از شهرها به نوعی دست خود را دور آن حلقه می‌کنند، اگرچه ما تعداد کمی را می‌بینیم که چند خلبانی انجام می‌دهند.

کرو می گوید، برای نیروی کار شهر کلیولند، اولین مرحله هوش مصنوعی مولد ممکن است شامل استفاده از ربات چت برای کمک به نوشتن یادداشت باشد. او توضیح می‌دهد که کارمندان می‌توانند از راهنمایی‌هایی مانند دستورالعمل‌های صادر شده توسط بوستون پیروی کنند . “این یک تمرین کم خطر و کم هزینه است که در آن ما می توانیم کارایی را در عملیات روزانه خود به دست آوریم.”

مرحله بعدی: یافتن داده هایی که برای یک مدل هوش مصنوعی یا یادگیری ماشینی مناسب هستند. برای مثال، کلیولند به دنبال چگونگی بهینه سازی ارزیابی کیفیت جاده است. از لحاظ تاریخی، این شهر دارای یک شرکت مهندسی بوده است که تمام خیابان های آن را به صورت دستی بررسی کرده است – فرآیندی که پنج سال طول می کشد.

استفاده از هوش مصنوعی در شهرها مزایای زیادی دارد. هدف اصلی استفاده از هوش مصنوعی در شهرها افزایش هوشمندی، ایمنی و پایداری است. استفاده از هوش مصنوعی در شهرها در حال افزایش است و بیشتر شهرها در حال کاوش و آزمایش این فناوری هستند.

هوش مصنوعی را وارد کنید. شرکت‌هایی در بازار وجود دارند که می‌توانند کل شهر شما را هدایت کنند. کرو می‌گوید: آن‌ها می‌توانند از جاده‌های کل شهر اسکن یا تصویر بگیرند، و سپس از یک مدل هوش مصنوعی برای بازگرداندن رتبه‌بندی کیفیت جاده‌ها استفاده کنند.» او اذعان می کند: «این کمی ریسک بالاتری دارد، زیرا این مدل می تواند چیز عجیبی به شما بدهد. اما شما در حال جمع‌آوری داده‌هایی هستید که برای هدف آن مدل مناسب است، که به نظر من فاز بعدی برای شهرها است – این موارد استفاده ملموس و خاص.

با توجه به این نکته، کرو شهرهایی را که به فکر استفاده از هوش مصنوعی هستند تشویق می کند تا با یافتن چنین کاربری شروع کنند. “شما می توانید در محدود و خاص در مدت زمان معقول موفق شوید. شما می توانید چیزهای زیادی یاد بگیرید. و سپس به مورد بعدی و کمی بزرگتر بروید.

وقتی صحبت از هوش مصنوعی به میان می‌آید، چه اتفاقی باید در سطح شهر و منطقه بیفتد تا ایالات متحده بتواند با برخی دیگر از نقاط جهان پیشی بگیرد؟ جیائو از UT-Austin استدلال می کند که این خواستار تغییر طرز فکر است. برای شروع، شهرها می توانند از پروژه های آزمایشی با استارت آپ ها و شرکت های تاسیس شده برای آزمایش فناوری هوش مصنوعی پشتیبانی کنند.

همانطور که جیائو می بیند، شهرها بازار بزرگ و دست نخورده ای برای هوش مصنوعی هستند. او می گوید: «ما می خواهیم این را رهبری کنیم. ما نمی‌خواهیم برخی از شرکت‌های دیگر به ایالات متحده بیایند و بگویند، فناوری ما را بپذیرید زیرا قبلاً آن را آزمایش کرده‌ایم، قبلاً آن را ثابت کرده‌ایم.»

Rao’s Guidehouse در پاسخ به این سوال که آینده شهرها و هوش مصنوعی چه خواهد بود، بهره وری و بهره وری را که این فناوری می تواند ایجاد کند را در نظر نمی گیرد. او می‌گوید: «توانایی شهرها، ایالت‌ها و شهرستان‌ها برای انجام کارهای بیشتر شگفت‌انگیز خواهد بود. “من فکر می کنم این فقط ذهن ما را منفجر می کند.”