išmanioji erdvė Išmanieji ateities miestai per dirbtinį intelektą

Išmanieji ateities miestai

PER DIRBTINĮ INTELEKTĄ

Agnė TAMAŠAUSKAITĖ

Dirbtinio intelekto integravimas statybų sektoriuje atveria daugybę galimybių. Palengvinamas statybų procesas, sukuriami individualūs patogumai namuose, tačiau kaip jis gali pasitarnauti išėjus iš namų? Šiandien kuriami projektai ir scenarijai, kaip dirbtinis intelektas gali prisidėti prie miestų funkcionalumo, kuriant ateities išmaniuosius miestus, kuriuose dominuotų nebe dangoraižiai ir magistralės, o duomenys ir technologijos. Dirbtinis intelektas padeda sukurti išmaniojo miesto tinklą, į kurį jungiasi tiek pastatai, tiek infrastruktūra.

Miestas kaip gyvensenos forma visada buvo išmani. Visame pasaulyje miestai atvaizduoja kolektyvinės žmonijos išminties augimą, stengiasi naudoti geriausius prieinamus išteklius, pritaikyti modernias technologijas tam, kad pagerintų juose gyvenančių žmonių kasdienybę, paspartintų plėtrą ir ekonominį augimą. Senajame Romos mieste, I amžiuje, ankstyvosios vandens technologijos leido gyventojams klestėti. Išvystyta vandens tiekimo ir drenažo sistema kiekvieną dieną suteikė pakankamai švaraus vandens. Romėnai kaupdavo jį dideliuose rezervuaruose, nukreipdami požeminį vandenį iš netoliese esančių upių ir ežerų dirbtiniais kanalais, vadinamaisiais akvedukais. Ši sistema buvo tokia veiksminga, kad sugebėjo paremti namų ūkius, sodininkystę, vandens pasirodymus ir Romos fontanus, kuriuos iki šiol matome. Šios sistemos padėjo pamatą nepaprastai turtingiems, gyvybingiems miestams, kuriuose šiandien gyvename. Praėjus daugiau nei 2000 metų, miestai vis dar taip pat sparčiai vystosi, tik mūsų naujovių idėja pasikeitė. Vietoj akvedukų mes dirbame su nematomais 5G, didžiųjų duomenų, daiktų interneto (IoT) ir dirbtinio intelekto (AI) tinklais.

Naujos kartos išmanieji miestai

Europa ir JAV pažangių miestų plėtrą pradėjo anksti, todėl čia vis labiau įsivyrauja požiūris, kad miestas – tai milžiniška mašina, kuri turi veikti visą parą. Žmonėms ši mašina reikalinga nepriekaištingos būklės kiekvieną dieną, kad apsaugotų ir įvairiems tikslams gabentų tiek žmones, tiek išteklius. Jos užduotys – nuo viešosios tvarkos palaikymo iki sulaužytų šulinių dangčių taisymo. Išmanieji miestai siekia susieti visas šias miesto gyvenimo detales su internetu ir duomenų platformomis, taikydami daiktų internetą, dirbtinį intelektą, 5G, didžiuosius duomenis ir kitas naujas IRT technologijas, kad optimizuotų šių milžiniškų mašinų operatyvinį efektyvumą.

Dirbtinio intelekto valdomi miestai yra naujos kartos išmanieji miestai, o jų taikymo sritis yra daug kompleksiškesnė nei vien tik prietaisų sujungimas. Pagrindinė naujovė yra dirbtinio intelekto vaidmuo infrastruktūroje, kuris leidžia prietaisams veikti savarankiškai. Tai galiausiai leidžia miestui geriau panaudoti žmogiškuosius ir ekonominius išteklius, suteikia naujų efektyvių būdų kurti tvaresnius miestus, infrastruktūrą ir pagerinti viešąsias paslaugas gyventojams.

Viskas prasideda nuo galimybės surinkti duomenis iš trilijonų jutiklių ir kitų daiktų interneto įrenginių ir išgauti praktiškai pritaikomas įžvalgas. Dirbtinis intelektas galėtų nurodyti įvairius metodus, kaip mokantis iš patirties galima imituoti protingą žmogaus elgesį. Surinkus didelį kiekį informacijos, gali būti sukurtos duomenų prognozės ir ekonomiški išmaniojo miesto kūrimo sprendimai. Tai patvirtina Kauno technologijos universiteto Architektūros ir statybos instituto mokslininkas dr. Kastytis Rudokas. „Dirbtinis intelektas netgi įdomiau ir tikslingiau pasitarnautų ne tiek kietajai infrastruktūrai (nors čia jis jau plačiai taikomas), bet sakyčiau kokybinis šuolis galėtų būti pasiektas minkštųjų priemonių diapazone. Aš pats turiu tikslą, kad urbanistikos istoriją (konkretaus miesto, regiono) galima apdirbti su dirbtiniu intelektu taip, kad dirbtinis intelektas pasiūlytų keletą geriausių ateities scenarijų. Tam, kad matytume, kas bus mieste po 20, 50 ar net 100 metų, mums tikriausiai reikės patikrinti praeities scenarijus, kurie faktiškai neįvyko, bet galėjo įvykti. Gavę galimybę prieiti prie tokių duomenų, mes turėtume kur kas išsamesnį miesto vaizdinį. Tada pamatytume, kad, sakykim, vienas trumpalaikis sprendimas miesto audinyje gali turėti ilgalaikių neigiamų pasekmių ar atvirkščiai“, – pasakoja dr. K. Rudokas.

shutterstock.com nuotr.

Dirbtinio intelekto kuriami pranašumai

Pasitelkiant dirbtinį intelektą, išmaniosios miesto sistemos jungia tiek išmaniųjų pastatų, tiek infrastruktūros sistemas ir paslaugas, kurios tuomet veikia ne tik efektyviau, bet ir teikia įvairiapusišką naudą, įskaitant mažesnį nusikalstamumą, švaresnį orą, saugesnį ir operatyvesnį eismo srautą, optimizuotą energijos ir vandens panaudojimą.

Viešasis saugumas. Saugumas miestuose yra didžiausias prioritetas. Dirbtiniu intelektu paremtas išmaniųjų miestų valdymas pasitelkia vaizdo atpažinimo vaizdo kameras su judesio, dūmų detektoriais. Jutiklių ir kamerų tinklai gali būti naudojami gyvybėms išsaugoti ir nusikalstamumui sumažinti. Šviesoforai ir spūsčių duomenys naudojami avarinių tarnybų, kad šios greičiau ir saugiau nuvyktų į paskirties vietas. Miestai per dirbtinį intelektą gali rinkti duomenis apie nelaimingus atsitikimus arba pasirinkti kitus veiksnius tam, kad sukurtų prevencines priemones ateičiai.

Pastatų automatikos sistemos. Jutiklius galima pastatyti strateginėse pastato vietose, kur šie padės surinkti informaciją apie energijos naudojimą ir numatyti vartotojų elgseną. Pavyzdžiui, parduotuvių savininkai ir mažmenininkai gali naudoti jutiklius, norėdami stebėti piko laiką: kada žmonės įeina į parduotuves ir jose būna. Naudojant dirbtinį intelektą, sugeneruoti duomenys gali padėti nuosekliai prognozuoti ir stebėti dienos, savaitės ir sezono skirtumus.

Elektros tinklai. Dirbtinio intelekto integravimas gali padidinti elektros tinklų saugumą ir pagerinti našumo valdymą. Išmanieji elektros tinklai gali išanalizuoti didelio duomenų kiekio skaitiklių rodmenis, o tuomet įvertinti ir numatyti paklausą ir panaudojimo būdus. Dirbtinis intelektas gali sukurti nuspėjamuosius modelius, kad būtų galima prognozuoti energijos kainą ir paklausą tam tikrais periodiniais intervalais.

Transportas yra vienas didžiausių sektorių, kuriam gali būti naudingos praktinės įžvalgos, gautos iš jutiklių užfiksuotų duomenų. Reikšmingoms įžvalgoms, leidžiančioms miestui transformuotis, gauti labai svarbu apdoroti šiuos duomenis tokiomis technologijomis kaip didžiųjų duomenų analizė ir dirbtinis intelektas. Įvairios miesto transporto problemos, tokios kaip spūstys ir tarša, gali būti sprendžiamos naudojant duomenų analizę ir dirbtinį intelektą.

Pasak K. Rudoko, išmaniojo miesto tinklas visų pirma yra ryšys ir visko sujungimas tarpusavyje. „Tikriausiai, norint pasiekti visai kito lygio miesto gyvenseną, neužteks turėti CAV (angl. connected autonomious vechiles) tinklą, bet reikės, kad tas tinklas pažinotų ir kitas gyvensenos sferas, kurios toli išeina iš transporto sistemos ribų. Įsivaizduoju, kad ateityje žmogaus drabužiai ir ten fiksuojami jo biometriniai duomenys bus sujungti tiek su transporto, tiek su kitomis sistemomis, idant visas tinklas būtų kuo efektyvesnis“, – teigia mokslininkas.

Išmanusis tvarumas

Dirbtinio intelekto integravimas išmaniuosiuose miestuose teikia daug naudos tiek žmonėms, tiek aplinkai. Pradedant ekologiška aplinka ir baigiant tvariu vystymusi. Dėl technologijomis pasiekiamo efektyvaus energijos vartojimo ir ekologiškumo, atliekų tvarkymo ir eismo valdymo, išmanieji miestai kuriami aplinkai mažiau teršti ir padėti sumažinti jau padarytai žalai.

Dirbtinio intelekto kuriamas elektros energijos tinklas ir išmanus vandens valdymas yra pagrindiniai veiksniai, padedantys tiekti energiją mažiau teršiant aplinką. Mokslininkas K. Rudokas svarsto, kad modernios technologijos neturėtų mūsų atitolinti nuo gamtos, o priešingai, turėtų padėti labiau ją integruoti ir tai yra tikrasis tokių technologijų tvarumas: „Civilizuotas žmogus yra išėjęs iš savo aplinkos, yra virš jos ir dėl to mes, pavyzdžiui, aplinkos apsaugos problemas miestuose sprendžiame labai mechaniškai. Technologiniu pradu grįstas išmanusis miestas tikrai gali padaryti mūsų gyvenimą efektyvesnį, taupyti išteklius. Bet tikras tvarumas ir, matyt, aukščiausias išmanumo lygmuo būtų dirbtinio intelekto padedama reintegracija į aplinką.“

Intelektualių miestų vystymo varomoji jėga

Išmanieji miestai sparčiai vystosi ir progresuoja. Dirbtinio intelekto integravimas kuriant ateities miestus jau virsta realybe, o tam įtakos turi du pagrindiniai žaidėjai: vyriausybė ir rinkoje lyderiaujančios aukštųjų technologijų bendrovės. „Vyriausybė tikrai galėtų rodyti kryptį formuodama ateities miesto gaires Lietuvoje, tačiau kitas klausimas, ar ji pajėgi tą daryti. Pavyzdžiui Turku mieste, Suomijoje, vietinė valdžia yra nustačiusi tam tikras gaires ir viskas, kas yra naujai statoma, rekonstruojama ar remontuojama, turi atitikti nustatytus žiedinės ekonomikos principus. Nežinau, ar tokia praktika pasiteisintų Lietuvoje, bet manau, kad labai blogai, jog mes visgi urbanistinės vizijos neturime. Galbūt ateityje atsiras politikų, kurie sugebės į regionus pritraukti didesnių investicijų ir kartu su verslu kurti kvartalus“, – sako K. Rudokas.

Nors vyriausybė ir turi labai svarbų vaidmenį planuojant ir kuriant ateities išmaniuosius miestus, tikrosios pažangaus miesto inovacijų varomosios jėgos yra technologijų bendrovės. „Jau dabar įmonės, ypač technologijų, kuria savo kampusus Lietuvoje. Įsivaizduoju, kad didesnė įmonė, konsoliduodama jėgas su regiono savivaldybe ir valstybe, gali tikrai daug nuveikti urbanistikai. Regionų centrai čia itin perspektyvūs, nes turi bazinę infrastruktūrą: tai mokyklos, darželiai, gydymo įstaigos, tačiau jų struktūra yra daug imlesnė kaitai ir prisitaikymui prie naujų miestiškumo standartų“, – prideda KTU mokslininkas.

Pramonės lyderės bus pavestos prisiimti daugiau socialinės atsakomybės. Aukštųjų technologijų įmonės prisideda tiek prie technologinės pažangos, tiek prie aukštos kvalifikacijos specialistų ugdymo ir savo prekės ženklo auginimo.

Vis dėlto technologijomis grindžiamas požiūris neabejotinai kelia nerimą dėl privatumo. Išmanieji miestai rizikuoja tapti grėsme žmogaus teisėms, jei nebus efektyvios teisinės sistemos, ribojančios vyriausybių prieigą prie privačių bendrovių surinktų duomenų. Kartu su integruojamu dirbtiniu intelektu tenka ir didžiulė atsakomybė. Jei išmanieji ateities miestai išsaugos šią pirminę idėją, ateitis bus šviesesnė nei bet kada anksčiau.

Mokslininkas K. Rudokas svarsto, kad modernios technologijos neturėtų mūsų atitolinti nuo gamtos, o priešingai, turėtų padėti labiau ją integruoti ir tai yra tikrasis tokių technologijų tvarumas.

APIBENDRINANT

Miestai, kuriuos sudaro biurai, namai, viešosios erdvės ir savaime važiuojantys automobiliai, judantys viską akylai stebint dirbtiniam intelektui, po truputį virsta realybe. Kinijoje šiuo metu statoma daugiau nei 500 išmaniųjų miestų, o jos pavyzdžiu seka ir Vakarų pasaulio valstybės. Ateityje tokių miestų kūrimosi galime tikėtis ir Lietuvoje. K. Rudoko nuomone, Lietuvoje susiklosčiusi urbanistinė situacija yra daugiau nei palanki, kad čia ateityje būtų įdiegta tvari, darni su aplinka ir aukštą pridėtinę vertę generuojanti urbanistika. Vis dėlto KTU mokslininkas pabrėžia: „Nesvarbu, kokią technologiją valdo miestas: žemdirbystę ar DI grįstas automatines sistemas, realus proveržis ir sėkmė ateina tada, kai už kiekvieno techninio sprendinio stovi kultūrinė priežastis, poreikis. Jei mes paprasčiausiai diegiama IoT ar kitas dabar populiariai skambančias sistemas nematydami bendro vaizdo, tai ir nauda bus minimali. Sakyčiau, kad dabar esminis uždavinys – susitarti dėl miesto kaip tokio vaizdinio. Koks jis bus po 20, 50 ar net 100 metų.“