规划问道

【学术笔谈】杨俊宴 | 新一代人工智能赋能城市规划:机遇与挑战

主编按语


ChatGPT 已成为公众关心的AI标志性新技术,吴志强院士团队也早在几年前就开始持续跟踪624项AI技术,发现和应用深度学习的重大突破,进一步创新拓展数字化技术的应用场景。新一代人工智能赋能规划技术,带来规划领域包括思想、技术、方法、管理在内的全面变革,也需要我们审思新技术的局限性和伦理性。

 

为此,本刊编辑部特邀11位专家进行“新一代人工智能赋能城市规划:机遇与挑战”学术笔谈相信我们的读者一定会从中得益,期待你们将自己的体会和思考反馈给《城市规划学刊》编辑部。



新一代人工智能赋能城市规划:机遇与挑战

杨俊宴(东南大学特聘教授,东南大学智慧城市研究院副院长)

自1956 年“人工智能(AI) ”一词的概念被正式提出,人工智能一直围绕着如何通过计算机制定一个能够模拟自然人思维过程的决策程序展开,即模仿人类的能力。当下得益于计算机算力与数据样本量的指数型增长,人工智能也迎来了蓬勃发展的时代。从2016年AlphaGo战胜围棋世界冠军到如今OpenAI公司开发的ChatGPT 风靡全球,语音、图像、视频的多模态跨模态生成式大模型的出现,人工智能已经从模仿人类常识,发展到专业知识优于人类,再到综合知识优于人类。我们不由开始思考人工智能的应用将为传统城市规划带来哪些变革与可能?

近年来,学界与业界对人工智能与城市规划的结合进行了多种实践尝试,我大体将其归纳为3个层次:第一个层次是人工智能辅助城市规划流程,在这个过程中,传统的城市规划与设计工作流被拆解,核心的设计与决策工作交由专业人员完成,而计算机则依据预设路径代替设计师与规划师完成既定操作,例如基础数据沙盘的标准化、三维体块自动建模、管控图则绘制等,通过减少高频次、重复性的规划工作,节省劳动成本,提高规划应对不确定性和多变性的响应效率;第二个层次是人工智能参与城市规划进程,在此层面,人工智能依据其预训练的充足知识储备与穷尽一切可能性的强大算力,已经足以胜任城市规划与设计的部分核心工作,例如模拟规划决策的语言大模型,总平面与草图设计的图像大模型等,通过解析城市复杂巨系统的演化与建构规律,授予人工智能模仿专业人员谋划与创造城市的能力;第三个层次是人工智能与城市规划的方案博弈,不同于前两个层次对于人工智能的完全信任,本层次强调城市规划的专业经验对人工智能不断修正与引导,防止人工智能陷入不断自总结与自判断的过程中偏离实际认知,两者一直处于一种相互博弈、相互学习的螺旋上升过程。

在以上三个层次人工智能赋能城市规划的逐步发展中,传统城市规划的实践流程与教学范式也将会有不同的自主适应过程,对此,从本专业角度出发,我认为人工智能与城市规划的结合初步显露出以下三点机遇:一是人工智能极大提高了城市规划的效率,面对新时代大规模城市存量更新的需求,人工智能技术能够快速提供大量方案供选择;二是人工智能拓展了规划决策与设计方案的可能性,其通过触及、模拟甚至突破人脑的思考边界,达到人类未曾设想的城市图景,从而诞生新的基础理论与技术迭代;三是人工智能赋能的城市规划将可能是历史上第一次,面对日渐演化并趋于复杂的城市巨系统真正提升对城市表象背后规律的解释能力,以及面对不确定性时做出大概率趋近正确的判断能力。因此,我们丝毫不怀疑未来人工智能赋能城市规划的技术优越性。同时,城市规划作为一门面向未来城市的综合性学科,其拥有与建筑学、地理信息科学、计算机科学、人工智能等多学科知识与技术兼容的天然优势。

然而,对于当下人工智能与城市规划结合的深度与广度水平,就如同人工智能的黑箱内核一样,还处于难以观测与预测的层次。我们必须认识到城市规划师应当占据两者结合的主导位置。由于人工智能作为一种无监督且通用的深度学习,缺乏城市规划的专业规范标准限定,也缺乏城市规划必要的价值导向与人文关怀,我们无法判断人工智能是否会为了满足特定目标愿景而提出近乎偏执的决策提案。此外,城市规划的对象通常面向多元利益的相关主体,人工智能在本领域中的应用也应注意被刻意利用造成技术滥用的风险。因此,未来在城市规划语境中使用人工智能技术应当受到学界、业界、政府与公众的多重监督,尽快从“黑箱”智能走到“灰箱”甚至“白箱”智能,进入符合多元专业规范标准的工程领域,确保与传统城市规划价值判断保持一致,以避免损害城市安全与稳定运行。

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