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自从2009年1月，IBM 公司首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”概念以来，以“智慧城市”为代表的信息化城市治理概念极大地推动了世界各国城市的信息化进程。也掀起了一股建设智慧城市的热潮。我国的很多城市也先后启动了智慧城市的建设项目。 但是长久以来，智慧城市如何落地和发展，其方向并不是很明确。在国际上也缺乏统一的建设标准。各种概念学说层出不穷。而这其中最为人所看重的，就是城市大脑模型。
城市大脑模型来源于互联网大脑模型：该模型认为，21世纪以来，以互联网为核心的世界数字科技领域正在形成不同尺度的“大脑”系统。其中互联网大脑通过与人类社会的结合形成世界数字大脑，通过与智慧城市的结合形成城市大脑。在该模型中，各种前沿科技可以看做是互联网大脑中各神经系统发育的产物，例如云计算对应中枢神经系统；物联网对应感觉神经系统；云机器人对应运动神经系统；边缘计算对应神经末梢；大社交网络对应类脑神经元网络；移动通讯和光纤技术对应神经纤维等。 2022年8月，中国指控与控制学会召集了一批专家，推出了一系列城市大脑的相关标准，由此开始了国内城市大脑建设标准化的序幕。下面我们来看一下城市大脑的核心内容。 一、城市大脑的构成 城市大脑的理论架构为大脑模型，在该模型中，一个城市大脑是城市级类脑复杂智能巨系统，其构成包括但不限于城市神经元网络、云反射弧、城市智能管理中枢、城市视觉神经、城市听觉神经、城市身体感觉神经、城市运动神经、城市记忆、城市神经纤维等。其中数字神经网络和云反射弧是城市大脑建设的重点，物联网、大数据、人工智能、边缘计算、5G、云机器人和数字孪生等数字技术的使用应用围绕这两个重点实施。 城市大脑的正常运转需要人类智慧和机器智能的共同参与，其作用是提高城市的运行效率，解决城市运行中面临的复杂问题，更好地满足人民群众的不同需求。 其理论架构图如下：
二、相关术语 （1）数字神经元：是人、物、程序和组织在城市大脑中映射的程序单元，不受各类软硬件设备限制，可以独立运行，可以在同构或异构网络环境下进行信息交互和功能协同。具有统一的功能结构，可以根据需求进行连接、组合、交互，从而实现跨部门、跨行业、跨地区的互联互通，从而形成数字神经元网络。 （2）云反射弧：是指多个数字神经元按照类神经系统的反射弧原理形成的协同工作技术链条，由担任云感受器、云传入神经、云神经中枢、云付出神经和云效应器的数字神经元联合组成，用于解决城市和人类社会的具体问题和需求。 （3）云感受器：具有感知功能的数字神经元，这类数字神经元对接的对象为人、物、程序和组织，感知的信息包括但不限于光、声、压力、温度；目标对象的位置、形状、速度；程序的动态信息等。 （4）云传入神经：可以在网络上传递信息的各种通讯线路，负责将担任云感受器的数字神经元的感知信息传递给担任云神经中枢决策功能的数字神经元。 （5）云神经中枢：多个具有决策功能的数字神经元在功能上进行互相关联、彼此协作，进而联合决策的智能系统，这些数字神经元映射的对象为人、物、程序或组织，其中担任决策功能的数字神经元根据传入神经发送的感知信息或云神经中枢前期决策信息进行决策，形成的决策信息可以通过云传出神经传递给云效应器进行执行，也可以继续传递给云神经中枢进行再次决策，云神经中枢是构成城市智能管理中枢的基础。 （6）云传出神经：是可以在网络上传递信息的各种通讯线路，负责将云神经中枢决策信息传递给担任云效应器的数字神经元。 （7）信息路由：对云反射弧各数字神经元之间传递信息的路径进行记录，从而形成的数据库。包含信息有：从哪些数字神经元获取信息，下一步向哪些数字神经元传递信息，最终将信息要传递到哪些数字神经元、在目标数字神经元没有响应时，备用路径是哪些等。
三、建设现状 2015年以来城市大脑概念成为了科技产业和智慧城市领域的新热点，目前已经有近500个城市开展了城市大脑的规划和建设，有数千家企业参与到城市大脑的建设。 从2020开始，包括浙江、上海、安徽、广东、四川等多个省和直辖市，开始省一级规划城市大脑、数字政府和数字化转型。中国在国家一级也开始推动一网通办，数据一体化建设等项目，这说明人类社会与类脑的前沿科技生态结合，已经逐步从城市大脑上升到省和国家层面。并将继续向世界范围扩展。 |
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