Cassandras, Paschalidis将智慧城市知识借给IEEE的特刊
莉兹·希利著
随着世界通过物联网(IoT)变得更加紧密,如何利用由此产生的大量数据来制定更智能的政策和程序的问题出现了。2018年4月的《IEEE学报》特刊聚焦于智慧城市,并试图推动有关负责任地建设智慧城市的方式和手段的对话。Christos Cassandras教授(欧洲经委会,SE)应邀成为这个问题的三位客座编辑之一;他还与Ioannis Paschalidis教授(ECE, BME, SE)合著了一篇论文,后者合著了两篇论文。
Cassandras指出,波士顿大学是最早关注智慧城市的澳门威尼斯人注册网站研究机构之一。卡桑德拉斯说:“早在2007年,我们就把城市设想为一个动态系统的‘企业’,并启动了我们最终称之为智能城市的首批项目。”“这项澳门威尼斯人注册网站研究是在美国国家科学基金会的澳门威尼斯人注册网站研究资助下,在波士顿市的合作下完成的。”
卡桑德拉斯指出,制作这期特刊的过程始于一年多前。另外两位客座编辑是专注于智慧城市和创业的咨询公司orbit<e:1>的创始人兼首席执行官吉尔斯·贝蒂斯(Gilles Betis),以及意大利博洛尼亚大学(University of Bologna)电气、电子和信息工程教授卡洛·阿尔贝托·努奇(Carlo Alberto Nucci)。Cassandras指出,智慧城市可以有多种定义方式,在这个问题上,他们想解决如何实时使用大数据来改善城市的流程、政策和功能。该问题涵盖的主题包括数据收集和管理、能源系统、基础设施、流动性、交通、健康和社会因素、公民参与和协作经济。
Paschalis和Cassandras共同撰写的一篇论文详细介绍了一种在不改变基础设施的情况下缓解交通拥堵的方法。通过将司机安排到有利于整体交通流量的道路上,而不是让司机根据个人喜好进行选择,高峰拥堵可以减少,从而缩短旅行时间,减少整体拥堵。
利用真实的交通数据,澳门威尼斯人注册网站研究人员设计了一种方法来衡量两种路线方案的有效性;第一个是系统目前运行的方案,一个以司机为中心的方案,第二个是新的路线方案,引导司机走有利于整体交通流量和拥堵的路线。他们还能够通过所谓的无政府状态的价格来量化第一种相对于第二种的缺点,其名称源于自私驾驶导致类似于无政府状态的低效率。
这并不是说某些汽车或司机会优先选择最佳路线,而是说,计算最佳路线的方式会考虑当前和预测的未来交通状况。想象一下,开车上班前突然出现两条路线。其中一条路线使用高速公路,驾驶时间更短。第二条路线稍微长一点,不走高速公路。大多数人会选择较短的路线。但是,如果大多数司机做出类似的选择,高速公路将变得拥挤,并影响所有人。新的路由系统将考虑到这一点,并设法在整个网络中分散通信量,从而减少总体拥塞。许多司机使用导航系统或像Waze这样的应用程序来寻找和选择他们的驾驶路线,因此整合一个新的路线系统可能相对简单。
帕斯查里迪斯的第二篇论文也发表在本期杂志上。本文评估了如何使用电子健康记录来预测慢性病患者的住院情况,而不是运输。通过使用来自记录的大量数据,他们为医院开发了一个警报系统,以确定高危患者,然后通过治疗预防疾病进展,从而避免昂贵的住院治疗-电子数据用于提高效率并降低医疗保健成本。澳门威尼斯人注册网站研究人员能够使用健康记录作为机器学习新算法的训练工具,并专注于预测糖尿病和心脏病患者的住院情况。然后对算法的准确性和可解释性进行评估——重要的是医生和病人都能获得结果。
结果是医院可以在其电子健康记录中实施的算法,以指示患者是否有住院的风险。采用这种做法的每家医院都可以定制系统,只根据他们希望运营的风险级别发出警报;预算较多的医院更有可能采用风险较低的警报系统。如果将风险因素设定在较低的阈值,就会有更多的患者达到阈值,从而提醒医院伸出援手,并可能采取预防措施。这样一来,负担过重的医院仍然可以使用该算法防止住院治疗,但只关注最危险的患者。这些算法有助于降低成本,因为必要时预防性医疗比住院治疗要便宜得多。
这两篇论文,连同智慧城市特刊中的其他文章,提供了如何利用丰富的大数据来提高许多实践的效率。而不是理论化这样的算法是否有效,或者是否让司机以不同的方式行驶会改善交通,大数据集允许澳门威尼斯人注册网站研究人员实际证明它会。随着隐私问题成为大数据讨论的焦点,智慧城市的政策层面也不容忽视。本期特刊的编辑指出,跨学科合作将是有效实施任何新政策的唯一途径——他们称之为智慧城市范式。
Cassandras说:“展望未来,我们期待特刊中讨论的新思想为激动人心的澳门威尼斯人注册网站研究方向播下种子,从而产生可实现的新技术和城市将采用的新商业模式。”