研究表明，人工智能已经可以设计出比人类更好的城市

想象一下，生活在一个凉爽、绿色的城市里，公园林立，人行道、自行车道和公共汽车林立，几分钟内将人们运送到商店、学校和服务中心。

那个微风拂面的梦想是城市规划的缩影，封装在15分钟城市，所有基本需求和服务都在一刻钟之内，改善公共卫生并降低车辆排放。

人工智能可以帮助城市规划者更快地实现这一愿景，中国清华大学研究人员的一项新研究展示了如何机器学习可以在很短的时间内生成比人类更有效的空间布局。

自动化科学家于正及其同事希望找到新的解决方案来改善我们的城市，这些城市正在迅速变得拥挤和具体。

他们开发了一个人工智能系统来解决城市规划中最繁琐的计算任务，并发现它产生的城市规划在三个指标上比人类设计高出约50%：服务和绿地的可及性以及交通水平。

从小处着手，Zheng及其同事的任务是设计只有几平方公里（约3×3个街区）的城市区域。

经过两天的培训，并使用多个神经网络，人工智能系统搜索了理想的道路布局和土地利用，以适应15分钟城市的概念和地方规划政策和需求。

虽然郑及其同事的人工智能模型具有一些功能，可以将其用于规划更大的城市区域，但设计整个城市将更加复杂。研究人员估计，起草一个由4×4个街区组成的社区包含的规划决策是3×3个街区的两倍。

但是，即使是在规划过程中的几个步骤自动化也可以节省大量时间：人工智能模型在几秒钟内计算出某些需要人类规划人员50到100分钟才能完成的任务。

研究人员说，自动化城市规划中最耗时的任务将使规划者能够专注于更具挑战性或以人为本的任务，例如公众参与和美学。

郑及其同事设想他们的人工智能系统不是人工智能取代人，而是作为城市规划者的“助手”，他们可以生成由算法优化的概念设计，并由人类专家根据社区反馈进行审查、调整和评估。

这最后一步是优秀设计的核心，麻省理工学院（MIT）研究科学家保罗·桑蒂（Paolo Santi）写在对这项研究的评论中。

城市规划“不仅仅是为建筑物、公园和功能分配空间，而是设计一个城市社区将生活、工作、互动并希望在很长一段时间内蓬勃发展的地方，”他写.

通过将他们的人类人工智能工作流程与纯人类设计进行比较，Zheng及其同事发现，协作过程可以将基本服务和公园的访问量分别增加12%和5%。

研究人员还调查了100名城市设计师，他们不知道他们被要求选择的计划是由人类规划师还是人工智能生成的。人工智能的一些空间设计赢得了更多的选票，但对于其他计划，调查参与者没有明显的偏好。

真正的考验当然是这些规划所建的社区，通过减少噪音、热量和污染来衡量，以及更好的城市规划有望带来的公共卫生改善。

该研究已发表在自然计算科学.

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