大数据+服务设计：把脉“可持续城市化”

 
 
大数据+服务设计：把脉“可持续城市化”  
 

新基建，是2020年春天里不折不扣的热词之一。特别是5G网络、数据中心、云计算、人工智能等新一代数字基础设施建设和利用，被视为可持续发展的新动能。

而有了这些基础条件，如何真正实现城镇化质量的提高，城镇人民生活质量的提升，则需要更多研究人员提供多样化的解决方案。

就在今年，中国科学院软件研究所参与的中英合作项目“将服务设计和大数据技术转化为可持续城市化”获得了2019“牛顿奖”中国奖。该项目，就是基于数字技术为解决可持续发展问题提供人力与智力资源的支持。

据悉，牛顿奖旨在通过英国科学与创新伙伴关系帮助解决全球发展挑战，为颁发给推动经济发展和社会福利的最佳研究或创新。这是“牛顿奖”2017年设立以来首次将奖项颁给中方科研机构参与的项目。

应对城镇化挑战

从中国城镇化的发展情况来看，我国经历了世界历史上规模最大、速度最快的城镇化进程。随着经济和技术的发展，城镇化率由1978年的17.9%提高到了2019年的59.58%。

“可同时，这些城市普遍在清洁能源和水资源利用方面存在严峻的风险和挑战。公共资源配置不合理等问题依然突出，城市居民的公共服务和社会管理也不到位，急需我们研究如何帮助这些城市移民更好地适应和融入新环境。”中方负责人、中科院软件所研究员马翠霞谈到，这是该合作项目研究的初衷。

除此以外，国内城镇化发展中总是追求一致，而缺少个性化的设计。在项目顾问、中科院软件所研究员王宏安看来，随着5G时代的到来，传感器覆盖越来越广，人们的线上活动越来越多，通过数字技术挖掘、分析人们真实的想法和需求，支持管理者能够方便地为他们提供个性化服务，从而真正优化政府资源的合理配置。

针对中国城镇化进程面临的城市可持续发展的这些挑战，在牛顿基金的支持下，中英双方整合了40多人的交叉学科研究团队，结合大数据和机器学习，特别是针对视频大数据进行自然交互技术设计与可视化展示，实现了对交通安全或工业安全服务、城镇或社区服务推荐模式等方面进行全方位的改进，提出有利于城市或社区可持续发展的指导方针。

“我们希望看到一个城镇生态环境可持续发展的未来，为城镇化进程中，特别是一些弱势群体，如老人、小孩、残疾人等，提供个性化服务。”马翠霞表示，这是团队共同的目标。

创新数字技术

在这个项目中，针对城镇可持续发展面临的海量生态数据挖掘分析方面的挑战，中科院软件所团队突破了城镇生态视频大数据的时空表示和可视交互技术，创新了一种基于螺旋结构的视频摘要生成方法。

现下，视频监控系统作为维护公共安全的“数据探针”被越来越多的应用到城市的各个角落，如何在海量内容中迅速识别并且保留关键信息成为了有效监控的一个重点。

王宏安介绍，这种面向视频内容的螺旋摘要生成方法，首先是对视频进行镜头分割、镜头筛选、关键帧提取以及感兴趣区域提取等预处理操作得到关键帧的感兴趣区域，之后利用螺旋摘要布局算法将这些图像排列在螺旋几何结构上，再对关键帧进行显示区域处理得到可以有效呈现视频内容的螺旋摘要表示新形式。

“利用螺旋方式来表示视频内容的优势在于，有利于视频内容展示的连续性，保持视频流的线性时间性，可以大大提高用户理解视频内容以及定位视频的效率。” 王宏安表示。