鄭宇博士與他的Urban Computing

02-05

2013年8月，MIT Technology Review頒布了他們評比的35 Innovators under 35，也即35個35歲以下的創新者。毫無疑問，這些人的所在從事的研究或者項目，都是當前所熱門的研究方向，是對於未來可能有重大影響的項目。在其中有一位，是微軟亞洲研究院的鄭宇博士，他所進行的研究方向，叫Urban Computing（城市計算）。

MIT Technology Review對於他的評語是這樣的：

n分析城市生活中現有的複雜數據可以讓城市生活更好。

n試圖解決北京根深蒂固的堵塞和污染問題會使每一個嘗試者喪失耐心。但是這種情形卻激勵了鄭宇，微軟亞研院的一位主管研究員。

n以污染問題為例。對於中國絕大多數空氣質量監控系統來說，這些系統往往給出的數據是整個城市範圍的空氣質量。但是，空氣質量會隨著城市中各個點的交通、建築密度、空氣情況等因素劇烈變化。鄭宇在他們的項目U-Air中考慮了這些因素。這個項目通過分析現在和過去通過監控道路網路和其他來源的數據，來推斷城市中任何指定位置的空氣質量。鄭宇希望這個系統在最終可以提前預測1到5個小時的空氣質量，以幫助人們更好地計劃自己的生活，比如什麼時候和去哪裡慢跑，或者什麼時候應該關窗戶、什麼時候應該帶上面具。

n在他早些的項目中，鄭宇和他的項目組給出了一種更好的駕駛路線推薦方案——利用在線地圖服務的同時把交通堵塞情況考慮進去，這比僅僅考慮最短路程可以取得更好的效果。其中關鍵的方法就是向北京的計程車司機學習，因為他們被迫每天都要找到最好的路線。鄭宇的團隊分析了來自北京33,000個計程車司機的GPS數據，並且找到了方法他們精巧的技術整合到了一個地圖服務中。

那麼到底什麼是城市計算呢？

n城市計算就是利用城市中的一切感測器來感受城市的動態，並利用所得的數據來進行分析和計算，以便解決現代城市中的問題，為城市和居民服務。

n在現代城市空間中，很多感測器、設備、汽車、建築還有人類都產生了大量的異構的數據。城市計算就是一個獲取、整合、分析這些數據的過程。它旨在解決城市面對的諸多重大的問題，比如空氣污染、能源消耗、交通堵塞等問題。城市計算通過連接很多不起眼和普遍存在的感測技術、先進的數據管理和分析的模型以及高級的可視化演算法，來創造一個改進城市環境、提高人民生活質量和增強城市運行系統的三贏方案。城市計算同樣也可以幫助我們了解城市現象的本質，甚至預測城市發展的未來

現在已有的研究成果包括：

n1. 預測城市各個點的空氣質量

n2. 發現城市區域的功能

n3. 大規模動態計程車拼車系統

n4. 實時發現城市能源消耗

n5. 給終端用戶發現智能實時導航

n6. 收集城市道路網路的隱藏問題

n7. 計程車-乘客推薦系統

n8. 發現城市異常事件

n9. 從簽到數據中重建流行線路

為什麼這個方向是一個有趣的方向？

n超過半數的人類居住在城市之中，城市化的進程從來沒有減緩過。面對一個個龐大的城市，很多事情已然超過了控制。沒有人真正了解這個城市中到底在發生著什麼，沒有人真正了解這個城市有多少人，有多少戶，有多少個家庭，發生著怎麼樣的故事或者事故。我們需要信息化的方式來了解這個動態的城市。

n在這個喜愛熱炒概念的時代，我們已經看到了無數遍大數據、智慧城市、物聯網等等字眼。媒體往往因為這些熱門的關鍵詞而高潮不斷，讀者卻在一次次重複刺激中感到厭倦。但是無論如何，太多的基礎性研究還欠缺，基礎性的研究才真正在改變著這個世界。大數據與物聯網需要落地，需要找到具體的應用方向；智慧城市需要解釋什麼是智慧。而這，都是城市計算正在試圖解決的問題。通過整合城市中的各種感測器，了解城市中正在發生的事情，找到那些我們看不到的隱藏在現實背後的動態，讓我們真正了解城市，改變城市。

n首先我們要有數據，然後我們要懂得如何計算和分析他們，最後才能得到真正的智慧城市。

n事實上，之所以現在的研究成果主要關注交通、空氣質量等領域，很大的原因是因為這些數據往往是公開的，或者好獲得的。我們還需要更好的方法來獲取更多的來自不同來源的數據。通過整合不同來源的數據，我們可以在商業、教育、農業等方面做出更多更有意義的的結果。

n資料來源：

Yu Zheng | Innovators Under 35
Urban Computing
http://research.microsoft.com/en-us/projects/urbancomputing/urban_computing_with_city_dynamics-yuzheng.pdf

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Ran Chen, Data Scientist

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