中國(guó)測(cè)繪地理信息學(xué)會(huì)2017年學(xué)術(shù)年會(huì)暨第十二次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)于11月8-10日在南京舉辦。本次大會(huì)以“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),跨越發(fā)展”為主題,邀請(qǐng)測(cè)繪地理信息科技界專(zhuān)家、院士、學(xué)者齊聚一堂,呈現(xiàn)精彩特邀報(bào)告,并舉辦多個(gè)垂直領(lǐng)域分論壇。
會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院院士李德仁作了題為《腦認(rèn)知與空間認(rèn)知——論空間大數(shù)據(jù)與人工智能的集成》的特邀報(bào)告。
以下為演講內(nèi)容(內(nèi)容未經(jīng)本人核實(shí)):
李德仁:謝謝陳院長(zhǎng)。
今天跟我們的中國(guó)測(cè)繪地理信息學(xué)會(huì)會(huì)員、朋友們討論一個(gè)問(wèn)題,空間大數(shù)據(jù)與人工智能怎么結(jié)合?我的題目是《腦認(rèn)知與空間認(rèn)知》,談?wù)勎覀€(gè)人的一些想法,希望能對(duì)我們測(cè)繪地理未來(lái)的發(fā)展產(chǎn)生一定的作用。
我從四個(gè)方面做一個(gè)介紹,第一部分先講一講空間大數(shù)據(jù)有多大?第二個(gè)講講腦認(rèn)知人工智能的發(fā)展到了什么樣的狀態(tài)?第三部分就講我們?cè)趺窗涯X認(rèn)知的這樣一個(gè)人工智能的方法運(yùn)用到我們測(cè)繪地理信息中來(lái),我要介紹三個(gè)空間認(rèn)知的大腦,第一個(gè)就是對(duì)地觀(guān)測(cè)衛(wèi)星要變成一個(gè)對(duì)地觀(guān)測(cè)腦;第二個(gè),我們智慧城市的管理在云上變成一個(gè)管理應(yīng)用的大腦;第三個(gè)我們的手機(jī)用于1米導(dǎo)航定位的時(shí)候,我們的手機(jī)要成為這個(gè)主人的一個(gè)智慧的腦,了解你的生理學(xué)、心理學(xué)、行為學(xué),讓你過(guò)得更好。這就是我要講的三個(gè)腦,供大家參考。第四部分講做這件事情有沒(méi)有基礎(chǔ)?我們測(cè)繪人做了哪些工作,有基礎(chǔ),當(dāng)然我這個(gè)基礎(chǔ)不全。講到我們武漢大學(xué)團(tuán)隊(duì)的技術(shù),相信全國(guó)的人加在一起,我們共同來(lái)研發(fā)未來(lái)的智能化、實(shí)時(shí)化的地理信息服務(wù)的三個(gè)大腦。
習(xí)主席指出來(lái)“空間科學(xué)、空間技術(shù)和空間應(yīng)用要全面發(fā)展”,是2016年在兩院院士大會(huì)上講的。我的理解,抓應(yīng)用科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是它最好的一個(gè),所以我們要把天上的衛(wèi)星要“一星多用、多星組網(wǎng)、多網(wǎng)融合、智能服務(wù)”。大家知道全世界目前航天事業(yè),這個(gè)導(dǎo)航、通信、遙感是分離的。所以我們要集成在一起,我們的測(cè)繪地理信息產(chǎn)業(yè)是一個(gè)大事業(yè)、小產(chǎn)業(yè),沒(méi)有叫72億老百姓都買(mǎi)單,這是政府買(mǎi)單的一個(gè)小產(chǎn)業(yè)。但是大事業(yè),涉及到政府各個(gè)部門(mén)、城市各個(gè)部門(mén)??渴裁茨?靠人工智能的技術(shù)。而人工智能的技術(shù),把未來(lái)認(rèn)知科學(xué)的技術(shù)移植過(guò)來(lái),我們就可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)、設(shè)備跟蹤、變化的檢測(cè),做到智能化、實(shí)時(shí)化,在衛(wèi)星軌道上完成。這樣的話(huà),就是真正地把我們的測(cè)繪地理信息技術(shù)來(lái)支持強(qiáng)軍、富國(guó)、利民,就有可能把我們的用戶(hù)從政府機(jī)關(guān)發(fā)展到為全社會(huì)老百姓服務(wù),就可以把產(chǎn)業(yè)從幾千億發(fā)展到上萬(wàn)億。這是習(xí)主席的要求,這是我們習(xí)主席提出來(lái)的,解放軍在全球能打仗,打勝仗,軍民要深度融合。我們希望2030—2049年中國(guó)的空間科學(xué)、地理信息空間科學(xué)要在世界上能達(dá)到走到前面去的這樣一個(gè)目標(biāo)。
習(xí)主席最近多次指示當(dāng)2030年中國(guó)哪些行業(yè)在世界上是第一?所以我們?cè)谧械臏y(cè)繪地理同仁要想這個(gè)問(wèn)題,我們?cè)趺礃永瓌?dòng)我們的發(fā)展來(lái)滿(mǎn)足國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人對(duì)我們的要求。2049是中華人民共和國(guó)成立一百周年,我們要拿出我們的行動(dòng)來(lái)讓我們的國(guó)家把地理測(cè)繪產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng),做到世界的前面去。
我們看到空間數(shù)據(jù)有多大,天上的衛(wèi)星已超過(guò)1000個(gè),美國(guó)500多個(gè),俄羅斯120多個(gè),中國(guó)145個(gè),還在加??罩械挠腥藱C(jī)和無(wú)人機(jī)超過(guò)10000架,我們中國(guó)的無(wú)人機(jī)在世界上是No.1。地面移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng),我們有很多地面測(cè)量系統(tǒng),但是我們正在做的智能駕駛汽車(chē),無(wú)人駕駛汽車(chē)都有傳感器,是70乘70、90乘90的,有照相機(jī),有視頻。我們還要搞海上的移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng),我們城市里的傳感器就不能不想到識(shí)別,中國(guó)的“平安工程”,公安部花了3000多個(gè)億裝了2000多萬(wàn)個(gè)視頻攝像頭。我們還有手機(jī),每個(gè)人的智能手機(jī)可以打電話(huà),可以記錄坐標(biāo),可以傳視頻拍照片,都是傳感器,所以現(xiàn)在傳感器是專(zhuān)業(yè)的、非專(zhuān)業(yè)的大融合。
我們看看中國(guó)衛(wèi)星的發(fā)展,中國(guó)的衛(wèi)星走了一個(gè)從無(wú)到有的過(guò)程,從實(shí)驗(yàn)到運(yùn)行,堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新,堅(jiān)持從有到好。我們高興地告訴大家,資源三號(hào)是中國(guó)遙感衛(wèi)星從有到好的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),我們有7種衛(wèi)星序列,氣象、環(huán)境災(zāi)害的、國(guó)防的等等。我們氣象衛(wèi)星做得最好,風(fēng)云1號(hào)2號(hào)是第一代,3號(hào)4號(hào)是第二代。這就是一個(gè)路線(xiàn)圖,要不停地發(fā)氣象衛(wèi)星來(lái)支持全世界對(duì)地球的觀(guān)測(cè)、氣象預(yù)報(bào)和全球變化演進(jìn)。這樣一個(gè)系統(tǒng),我們?nèi)w衛(wèi)星可以15分鐘重復(fù)觀(guān)測(cè),我們的風(fēng)云4號(hào)是自旋式的改成定位式的,又提高了時(shí)間精度。
我們的環(huán)境災(zāi)害衛(wèi)星,天上有兩個(gè)光學(xué)一個(gè)雷達(dá),下面還要發(fā)展兩個(gè)新的光學(xué)和兩個(gè)新的雷達(dá),每天把地球掃一遍。它的圖像質(zhì)量跟法國(guó)的、美國(guó)的是可比的。
再下一張,我們的第一顆SAR衛(wèi)星是這個(gè),這是武漢市的照片,把它放大看,中國(guó)的在左上角,其他國(guó)家的都可比,這是長(zhǎng)江新城就在這兒。
我們的資源三號(hào)大家都比較熟悉了,它的指數(shù)就不講了。
這是2米1大連的圖像,把多光譜和可見(jiàn)光融在一起的,可以看到它的質(zhì)量。又發(fā)了一個(gè)風(fēng)云2號(hào),前后視相機(jī)從3米5提高到2米7。
再看高分,是2002年我們?cè)菏肯蛑醒虢ㄗh,國(guó)家投46個(gè)億,有兩個(gè)衛(wèi)星0.6到0.7米的,軍一個(gè)民一個(gè)。我們的高分辨率有1米4米的、0.3米、2米2的,0.7米和2米8的,這就是我們的高分辨率。
下面看這個(gè)衛(wèi)星,往下翻,翻快一點(diǎn)。高分二號(hào)0.8米,8米的圖像,45米的幅寬。這是0.5米的衛(wèi)星,商業(yè)遙感衛(wèi)星,2004年我們?cè)菏拷ㄗh國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)把衛(wèi)星允許民間開(kāi)發(fā),允許民間資本進(jìn)入航天,中央批準(zhǔn)。這就是16個(gè)光學(xué)、4個(gè)雷達(dá)、4個(gè)高光譜加X(jué)個(gè)0.5米級(jí)計(jì)劃,看香港全景的圖像就是這么大。這是商業(yè)衛(wèi)星監(jiān)視的一個(gè)地面的變化,我們看我們的衛(wèi)星數(shù)據(jù)不斷地發(fā)現(xiàn)這個(gè)地區(qū)在增加太陽(yáng)能離子,可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控。
我們的高分四號(hào)是中國(guó)人發(fā)的一個(gè)在36000公里的軌道上50分米看地球,看一個(gè)渤海灣,再看一個(gè)瓊海海灣。再看一個(gè)臺(tái)風(fēng)的過(guò)程,可以用5到20秒的時(shí)間分辨率獲取50米空間分辨率的臺(tái)風(fēng),把這個(gè)圖像跟風(fēng)云3號(hào)4號(hào)一起來(lái)做,研究災(zāi)害。
這是我們中國(guó)的敏捷衛(wèi)星,在一個(gè)軌道上可以對(duì)一個(gè)地區(qū)連續(xù)拍8張照片,這8張照片把它并起來(lái),看看發(fā)現(xiàn)一架飛機(jī),發(fā)現(xiàn)船,這個(gè)是境外的照片。
視頻衛(wèi)星出來(lái)了,視頻拿到天上去可以對(duì)資源做動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),可以對(duì)災(zāi)害全過(guò)程監(jiān)測(cè),可以反應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)參數(shù),可以做軍事行動(dòng)連續(xù)堅(jiān)持的保障。
看看飛機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)在起飛,那架飛機(jī)在降落。這樣的衛(wèi)星美國(guó)已經(jīng)發(fā)射144個(gè),我們國(guó)家還會(huì)繼續(xù)發(fā)。
再看下一張,剛才是光學(xué),現(xiàn)在看看中國(guó)的雷達(dá),中國(guó)高分三號(hào)的雷達(dá)是1米分辨率到500米分辨率,有12個(gè)模式,參照了雷達(dá)衛(wèi)星設(shè)計(jì),性能優(yōu)好。這個(gè)分辨率是1米的,這是一個(gè)全計(jì)劃的8米分辨率的,全天可以看到不同的變化,中間的叫做彩色雷達(dá),這個(gè)雷達(dá)可以用來(lái)做洪水監(jiān)測(cè),可以用于地球表面所有的監(jiān)測(cè)。高分10號(hào)是中國(guó)0.5米,是S波段的。我們的導(dǎo)師自己花錢(qián)做了自動(dòng)角反射器,看看定位的結(jié)果,平面精度可以?xún)?yōu)于3米到5米,可以做一般的定位。
左邊是它的雷達(dá)圖像,右邊是它的波,這是天津的一個(gè)超市,在飛機(jī)上的。這個(gè)數(shù)據(jù)在河南登封做的,這個(gè)是數(shù)字表面模型,高分10號(hào)的精度就要高于,它是2米乘以3米,高分3號(hào)低一點(diǎn),它的平均是4米,高度是8米到9米,可以很快地覆蓋全天候全天時(shí),這是獲取的數(shù)據(jù)模型。
這就是我們的數(shù)據(jù)這么大,光是天上的,還沒(méi)講視頻,還沒(méi)講手機(jī)的大數(shù)據(jù)。
再看看這個(gè)數(shù)據(jù)怎么用,我們做了一個(gè)遙感云,讓它在云計(jì)算環(huán)境下幫助我們完成遙感任務(wù),不要買(mǎi)數(shù)據(jù),不要買(mǎi)軟件,提出要求。我們下面看一個(gè)例子,我們?nèi)绻l(fā)水了,了解發(fā)水到哪兒去了。你找數(shù)據(jù),做各種處理,生成結(jié)果。這就是淹水的,可以把面積算掉,這就是一個(gè)云服務(wù)的例子。我們也好做位置服務(wù),大家知道我們的北斗跟GPS一樣,現(xiàn)在快速定位精度是10米左右,能不能夠把它提高到優(yōu)于1米,這叫位置云,要提供室內(nèi)室外導(dǎo)航定位精度優(yōu)于1米,在室外要靠GPS,在室內(nèi)要靠傳感器,要靠衛(wèi)星信號(hào)。我們明天有一個(gè)專(zhuān)場(chǎng)專(zhuān)門(mén)介紹這個(gè)方法,怎么實(shí)現(xiàn)室內(nèi)室外優(yōu)于1米的導(dǎo)航定位精度。
這就是室內(nèi)定位的方案,從室外到室內(nèi)可以通過(guò)這樣一個(gè)方法,能夠達(dá)到30、20、15厘米的導(dǎo)航精度。用高可用的無(wú)處不在、無(wú)時(shí)不有的全源覆蓋的聲光電場(chǎng)的體現(xiàn),這個(gè)計(jì)劃中國(guó)花的錢(qián),科技部牽頭的。
假設(shè)這么多大數(shù)據(jù),有沒(méi)有問(wèn)題呢?有問(wèn)題,大家可以看到遙感、導(dǎo)航、通信分離,我們的海航執(zhí)行任務(wù),必須把照片上傳衛(wèi)星之后再下達(dá)任務(wù),再處理兩個(gè)小時(shí),船都跑了。所以我們的服務(wù)不及時(shí),我們不能做到聯(lián)合起來(lái),我們的系統(tǒng)是固定的,我們的信息是分離的,我們的服務(wù)是滯后的。我們?cè)谧臏y(cè)繪地理信息人一樣,我們要改變,怎么改變呢?人工智能與腦認(rèn)知。如果我們把這個(gè)系統(tǒng)連通起來(lái),我們做一星多用、多星組網(wǎng)、天地互聯(lián)、多網(wǎng)融合。第二個(gè),把統(tǒng)一基準(zhǔn)、關(guān)聯(lián)表征做好,數(shù)據(jù)挖掘好,知識(shí)發(fā)現(xiàn)好,就把時(shí)空融合。然后我們通過(guò)星地協(xié)同、云計(jì)算、智能處理、組網(wǎng)傳輸、按需服務(wù),就可以把需要的數(shù)據(jù)送到需要的人手上,包括解放軍,包括老百姓,這就是我們要想做的事,這也是未來(lái)我們武漢大學(xué)要給國(guó)家做的這件事情。這件事情是一個(gè)軍民融合的事情,是一個(gè)大眾應(yīng)用的事情,是一個(gè)把國(guó)家扶持的航天測(cè)繪變成市場(chǎng)化、國(guó)際化、萬(wàn)億產(chǎn)值的新階段,需要我們的努力。
第二部分,看看人工智能與腦認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展。人工智能、腦認(rèn)知在全世界都認(rèn)為是現(xiàn)在和未來(lái)十年最重要的科學(xué)研究?jī)?nèi)容,美國(guó)有腦計(jì)劃、歐洲有腦計(jì)劃、俄羅斯也有腦計(jì)劃。我們看下一張,中國(guó),這就是一個(gè)大腦的一個(gè)觀(guān)測(cè),戴上一個(gè)核磁共振的在頭上,你在看書(shū),你在上網(wǎng),你的大腦在右邊活動(dòng),這是兩個(gè)人研究出來(lái)的一個(gè)大腦掃描的儀器,我們清華大學(xué)也做了一個(gè)活體的大腦顯微觀(guān)測(cè)的系統(tǒng),這就是研究大腦過(guò)程的一些技術(shù)。
再看看中國(guó)提出腦科學(xué)計(jì)劃,加緊實(shí)行。我們中國(guó)的人工智能更是希望進(jìn)入國(guó)際前沿,中國(guó)在2017年做了一個(gè)人工智能的規(guī)劃,這個(gè)規(guī)劃到2020年、2030年,我看到到2030年人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)與應(yīng)用要總體達(dá)到世界的領(lǐng)先水平,這個(gè)規(guī)劃中央習(xí)主席都看過(guò)了,所以發(fā)布了。我們不能停下來(lái)思考,這就是我們的思考,我們要把腦認(rèn)知與空間認(rèn)知關(guān)聯(lián)起來(lái)。什么叫腦認(rèn)知呢?一個(gè)腦認(rèn)知,我看到你,我眼睛看你,認(rèn)出來(lái)你是張三,是我的朋友,我就伸手跟你握手,這就是腦認(rèn)知。就是說(shuō)感知,認(rèn)知行動(dòng),在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)之下能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)。我們對(duì)這個(gè)過(guò)程都可以做,我們數(shù)據(jù)遙感都可以做。
我這兒寫(xiě)了三個(gè)腦,都可以把感知認(rèn)知行動(dòng)一體化。利用人這個(gè)有感官,有耳道,有大腦,有記憶,有存儲(chǔ),我們用這個(gè)模式來(lái)開(kāi)發(fā)我們的系統(tǒng)。
這就是我們提出,第一個(gè)是對(duì)地觀(guān)測(cè)腦,我們?cè)谧罱鼉赡晏岢鲞@個(gè)概念,就是把對(duì)地觀(guān)測(cè)衛(wèi)星發(fā)展成一個(gè)對(duì)地觀(guān)測(cè)腦,讓它像人腦一樣有視覺(jué)有聽(tīng)覺(jué),靠的是什么呢?靠的是遙感衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星和高性能計(jì)算。大家看到把導(dǎo)航遙感聯(lián)網(wǎng),加上一個(gè)高性能的計(jì)算單元,裝上各種軟件,軟件系統(tǒng)是從地上通過(guò)天地云計(jì)算傳上去的,這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地上的認(rèn)知。涉及到什么問(wèn)題呢?涉及到數(shù)據(jù)獲取,涉及到在軌的影像處理,涉及到信息系統(tǒng)集成處理這樣一些技術(shù),才能把有用的信息和知識(shí)快速地智能化地自動(dòng)化地獲取。
再看看下一張,這樣的服務(wù)可以做到五個(gè)字,PNTRC,P就是定位,T是授權(quán)、遙感是P,通信是C,這就叫做快速的遙感,包括視頻。再加上網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)星,要解決哪些問(wèn)題呢?要解決以下七個(gè)問(wèn)題,第一個(gè)是解決在境外,在中國(guó)已經(jīng)裝了5000到1萬(wàn)個(gè)北斗,在海外做不了,有低軌的通信衛(wèi)星增加高維的北斗。
第二個(gè)是天地一體化網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),我請(qǐng)的清華大學(xué)的通信學(xué)的院士,他做了一個(gè)私人的通信小衛(wèi)星,能夠面對(duì)寬的實(shí)現(xiàn)視頻通信。在軌的數(shù)據(jù)處理,在衛(wèi)星上做數(shù)據(jù)處理,發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、檢測(cè)目標(biāo)、檢測(cè)變化,我來(lái)牽頭,我有一幫年輕人,他們都在做這個(gè)。智能化的終端服務(wù),天基資源調(diào)度與網(wǎng)絡(luò)安全,我們請(qǐng)中國(guó)飛機(jī)調(diào)度的張軍院士,北航的黨委書(shū)記,他也是我們課題組的,他來(lái)牽這個(gè)頭。一體化的非線(xiàn)性地球參考框架,那個(gè)思路跟靜止的不一樣,請(qǐng)李建成院士牽頭。把衛(wèi)星做好,做成一個(gè)智能衛(wèi)星,基于載荷的衛(wèi)星平臺(tái)設(shè)計(jì)與研制,請(qǐng)北航的一位正在申報(bào)院士的科學(xué)家,我們組成了2011協(xié)同創(chuàng)新中心,已經(jīng)攻關(guān)三到四年。要解決這樣一些問(wèn)題,要解決影像在軌處理及信息提取、自動(dòng)變化檢測(cè)等等。
這就是我們?cè)O(shè)想的天地任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的云計(jì)算,哪些在地上做,哪些在天上做,能夠通過(guò)天地網(wǎng)把它解決。天地網(wǎng)的問(wèn)題,國(guó)家立了一個(gè)700億項(xiàng)目,正在作為“十三五”重大項(xiàng)目,正在開(kāi)工。這樣我們就在任務(wù)驅(qū)動(dòng)之下,把遙感數(shù)據(jù)星地協(xié)同處理機(jī)制,我們研究這個(gè)機(jī)制。
我們要做到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)快速處理、幾何定位、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)提取、信息傳輸,做了這些研究。這五個(gè)我們已經(jīng)有成果,高質(zhì)量實(shí)時(shí)成像、高精度實(shí)時(shí)定位、智能數(shù)據(jù)壓縮,可以把七張的視頻數(shù)據(jù)壓縮在100K傳下來(lái)。有場(chǎng)景的智能檢測(cè)、變化檢測(cè),都有很多的研究,這個(gè)研究國(guó)家經(jīng)信委立了一個(gè)項(xiàng)目,2個(gè)億在支持我們。
下一張是分布協(xié)同計(jì)算,這個(gè)不細(xì)說(shuō)了。
智慧處理剛才已經(jīng)講了,因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系不展開(kāi)了。
下面看一個(gè)我們?cè)?016年做成的系統(tǒng),海洋目標(biāo)的實(shí)時(shí)檢測(cè)的一個(gè)系統(tǒng)。大家看下一張圖,這張圖有三顆衛(wèi)星,是我們正在運(yùn)行的衛(wèi)星,我們讓它能在運(yùn)行上找目標(biāo)找差距,誤碼率、漏檢率一個(gè)不漏,誤檢率10%之內(nèi)。我們實(shí)時(shí)了星前傳輸、目標(biāo)實(shí)時(shí)識(shí)別與高精度定位等等,這個(gè)送到用戶(hù)手上,在2016年。
最近剛申請(qǐng)了一個(gè)項(xiàng)目1500萬(wàn),東方紅公司投1個(gè)億,幫我們一起做一個(gè)衛(wèi)星,0.5米的視頻衛(wèi)星,要把這個(gè)視頻傳到我們的手機(jī)上,這是我們正在開(kāi)展的一個(gè)項(xiàng)目。
我還做了一個(gè)項(xiàng)目,把一個(gè)視頻的雷達(dá),大家知道光學(xué)和視頻的雷達(dá),這個(gè)市面上光學(xué)很多,但是晚上看不見(jiàn),有云看不見(jiàn),做成一個(gè)雷達(dá),就可以全天候地監(jiān)測(cè)地表的目標(biāo),這個(gè)正在研究。我們的02號(hào)視頻雷達(dá)、03號(hào)視頻圖像到手機(jī),這個(gè)是研究目標(biāo)。
第二個(gè)腦,智慧城市運(yùn)營(yíng)腦。智慧城市大家都知道通過(guò)傳感器網(wǎng)連到云計(jì)算來(lái)管城市,把城市中間人、車(chē)、物智能化管理起來(lái),實(shí)行城市的智能化,是一個(gè)感知、認(rèn)知、決策、反饋的過(guò)程,得滿(mǎn)足大腦的基本要求,這就是我們要做的。這個(gè)人腦有四個(gè)層,管下面的這些服務(wù)。
這個(gè)城市的云腦要把整個(gè)城市的設(shè)計(jì)、目標(biāo)、框架、任務(wù)、發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)、資源整合、城市的集中監(jiān)控、多部門(mén)協(xié)同指揮做起來(lái),這是它的體系結(jié)構(gòu),從頂層到底層。再看下面就可以做各種各樣的城市治理,我們看到一個(gè)核心的是云平臺(tái),把云平臺(tái)上面管集成中心,上面管各種應(yīng)用。就可以把城市中間形成一個(gè)智慧城市中的大數(shù)據(jù)生態(tài),就可以完成各種應(yīng)用。
下面看一看武漢的一個(gè)例子,武漢有很多執(zhí)行部門(mén),汽車(chē)流、人流,城市的職能部門(mén),水務(wù)、公安、交通、環(huán)保,所有的政府職能部門(mén)都在這個(gè)機(jī)構(gòu)之下來(lái)協(xié)同調(diào)度。比如說(shuō)火災(zāi),收到這個(gè)信號(hào),人臉識(shí)別就知道來(lái)了幾個(gè)人,如果這個(gè)人有問(wèn)題馬上通知公安系統(tǒng)。有的是水務(wù)局的水務(wù)局處理,有的是城管局的城管局處理,這個(gè)系統(tǒng)就是一個(gè)管控城市運(yùn)行的大腦,因?yàn)樗诟兄J(rèn)知。
它的內(nèi)核是這樣一個(gè)GIS,就是今天得了特等獎(jiǎng)的一個(gè)實(shí)時(shí)GIS平臺(tái),它不是靜態(tài)的,它不是多時(shí)態(tài)的,是一個(gè)動(dòng)態(tài)的,數(shù)據(jù)進(jìn)來(lái)實(shí)時(shí)分析,動(dòng)態(tài)管理,動(dòng)態(tài)信息的服務(wù),提供決策支持,通知有關(guān)部門(mén),就像大腦一樣。有感知,有分析,有地理定位的能力,能調(diào)度城市的各個(gè)部門(mén),積極地把城市管理好。他們現(xiàn)在正在做嘉興的,做很多城市的,可能明年就會(huì)有一個(gè)嘉興市開(kāi)展,它能保證城市運(yùn)營(yíng)的合理化。
第三個(gè)腦是智能手機(jī)腦,手機(jī)不光是打電話(huà),有各種各樣的功能。手機(jī)的感知,數(shù)據(jù)通過(guò)挖掘收集,可以分析人的行為,那個(gè)人是一個(gè)宅男,那個(gè)人是不坐汽車(chē),他坐公共汽車(chē),人的行為學(xué)通過(guò)手機(jī)記錄。一個(gè)老人倒在地上,這個(gè)地是一個(gè)公園,公園通過(guò)氣象分析學(xué)是在下雪,打個(gè)電話(huà)給110,打個(gè)電話(huà)給他的家人,這就是手機(jī)可以幫助你做這樣的事情。陳教授就在做這樣的事情,可以幫助老人生活,可以促進(jìn)市場(chǎng)對(duì)購(gòu)物人的行為學(xué)分析,可以通過(guò)天上的衛(wèi)星和我們的手機(jī)充分融合,來(lái)解決城市交通智能化。
這是我講的三個(gè)腦,大家可以看看,有需求,有難度,能不能做呢?我們的老師60年代帶我們做,把全國(guó)的資源三號(hào)的數(shù)據(jù)放在一起做,不要人,全是計(jì)算機(jī)自動(dòng)化做,做完以后生成兩個(gè)模型,生成“一帶一路”全球的數(shù)據(jù)。這個(gè)計(jì)劃是習(xí)主席批準(zhǔn)的,由國(guó)家科技部牽頭,要求全球不要一個(gè)控制點(diǎn)的,精度可以達(dá)到3米到4米。
第二個(gè),比如說(shuō)有無(wú)人機(jī)來(lái)建模,看看這個(gè)模型的建設(shè),這就是武漢大學(xué)的行政樓精細(xì)模型,全自動(dòng),全自動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)感知。這是室內(nèi)的三維系統(tǒng)建模,這個(gè)儀器上面有激光雷達(dá),有照相機(jī),有視頻,可以自動(dòng)生成房間里的三維。
第三個(gè)技術(shù),影像自動(dòng)搜索,從影像數(shù)據(jù)中找目標(biāo)。有云計(jì)算,深入學(xué)習(xí)、語(yǔ)音理解、圖像識(shí)別,可以進(jìn)行300萬(wàn)個(gè)深度學(xué)習(xí)以后能夠找到五六十種目標(biāo)。北京的飛機(jī),通過(guò)云計(jì)算1秒鐘可以找到。再找一個(gè)武漢的碼頭,因?yàn)槲錆h的碼頭多了,根據(jù)人工去找目標(biāo),這是我們的技術(shù),沒(méi)有這個(gè)技術(shù)不可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
再下一個(gè),變化檢測(cè),當(dāng)無(wú)人機(jī)上天以后,找到那個(gè)地區(qū)的星圖片,把災(zāi)害以前的圖片放在大腦里面作為參考基準(zhǔn),新發(fā)生災(zāi)害無(wú)人機(jī)飛下來(lái)自動(dòng)匹配,1秒鐘自動(dòng)配景,15秒鐘自動(dòng)上傳,這樣20秒就可以標(biāo)識(shí)好。
看下面的幾個(gè)主要的例子,人臉超分辨率的提高,人臉模糊的要把它搞清楚??梢园训头直媛实娜四樛ㄟ^(guò)這個(gè)軟件技術(shù)變成一個(gè)高分辨率的人臉。我們的手機(jī)拍照片不清楚,傳到網(wǎng)上云計(jì)算一處理就有好的圖像。
這是行人重識(shí)別,我們用了一個(gè)方法,是不是一個(gè)人,要把它解決。我們有一個(gè)方法,就是把它投影到特征空間去來(lái)找他,把他找出來(lái),這個(gè)方法也給公安部門(mén)自動(dòng)檢測(cè)目標(biāo)。
用于視頻偵查解決從大量的人群中找到懷疑的人選,把不同時(shí)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,就可以把一個(gè)信息場(chǎng)所,所有活動(dòng)的人全部盯住分析,究竟是好還是不好。正常人的活動(dòng)把它篩掉,可疑人的活動(dòng)留下來(lái)進(jìn)行分析。
這是一個(gè)編碼,一個(gè)衛(wèi)星視頻很大,傳下來(lái)要7兆才能得到42個(gè)低頻分辨率的,用100K也可以。因?yàn)榇罅康哪繕?biāo)是圖片的,只有少量的動(dòng)態(tài)的在變,壓縮照片可以壓縮到500左右?,F(xiàn)在衛(wèi)星是不少于150顆高中低軌衛(wèi)星組網(wǎng)通信與計(jì)算,遙感信息智能服務(wù)指標(biāo),光學(xué)和雷達(dá)視頻衛(wèi)星,120+30顆的。
放到軍民融合領(lǐng)導(dǎo)小組之下,給我們一個(gè)任務(wù),我們正在爭(zhēng)取這個(gè)任務(wù),我們申請(qǐng)了80個(gè)億來(lái)做這個(gè)工作。
我的結(jié)論是什么呢?我們一輩子干測(cè)繪的人,現(xiàn)在到了一個(gè)新的轉(zhuǎn)折點(diǎn),要把大數(shù)據(jù)與人工智能結(jié)合起來(lái)去想,我們面對(duì)的問(wèn)題是數(shù)據(jù)海量、信息缺失、知識(shí)難覓。需要抓緊開(kāi)展人工智能、腦認(rèn)知和空間認(rèn)知的研究。
對(duì)地觀(guān)測(cè)腦、智慧城市腦和智能手機(jī)腦是人工智能、腦認(rèn)知和對(duì)地觀(guān)測(cè)技術(shù)在大數(shù)據(jù)時(shí)代集成與融合的必然發(fā)展,將推動(dòng)地理空間信息的智能化發(fā)展和應(yīng)用。
我想我今天就做這樣一個(gè)報(bào)告,謝謝!
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