Στις μέρες μας, οι μεγάλες πόλεις αντιμετωπίζουν μεγάλα προβλήματα όπως η κυκλοφοριακή συμφόρηση, η ατμοσφαιρική ρύπανση και η κατανάλωση ενέργειας. Αυτά τα μεγάλα ζητήματα στις μεγάλες πόλεις μπορούν να αντιμετωπιστούν με τη χρήση μεγάλα δεδομένα (που σημαίνει επεξεργασία μεγάλου όγκου δεδομένων).

Αυτό ακριβώς είναι η αστική πληροφορική. Μπορεί να οριστεί απλά ως τη χρήση μεγάλων δεδομένων για την αντιμετώπιση των μεγάλων προβλημάτων των μεγάλων πόλεων.

Ας το αναλύσουμε περισσότερο αυτό.

Η αστική πληροφορική περιλαμβάνει μια διαδικασία απόκτησης, ενσωμάτωσης και ανάλυσης μεγάλων και ετερογενών δεδομένων που παράγονται από διάφορες πηγές σε αστικούς χώρους. Τέτοιες πηγές δεδομένων είναι αισθητήρες, κινητές συσκευές, οχήματα, κτίρια και άνθρωποι.

Τι είναι η αστική πληροφορική;

Στο έγγραφο με τίτλο "Αστική πληροφορική: έννοιες, μεθοδολογίες και εφαρμογές", οι συγγραφείς παρουσιάζουν ένα γενικό πλαίσιο για την εφαρμογή της αστικής πληροφορικής.

Η αστική πληροφορική συνδέει μη παρεμβατικές και πανταχού παρούσες τεχνολογίες ανίχνευσης, προηγμένη διαχείριση δεδομένων, αναλυτικά μοντέλα και νέες μεθόδους οπτικοποίησης για τη δημιουργία λύσεων που βελτιώνουν το αστικό περιβάλλον, την ποιότητα της ανθρώπινης ζωής και τα συστήματα λειτουργίας των πόλεων.

Πρέπει επίσης να τονίσουμε ότι η αστική πληροφορική είναι ένα διεπιστημονικό πεδίο. Ενσωματώνει την επιστήμη της πληροφορικής με άλλα πεδία όπως οι μεταφορές, η πολιτική μηχανική, η οικονομία, η οικολογία και η κοινωνιολογία στο πλαίσιο των αστικών χώρων.

Πιθανώς, το μεγάλο ερώτημα που στοιχειώνει το μυαλό σας είναι: πώς να εφαρμόσετε την αστική πληροφορική για να ξεπεράσετε τα προβλήματα των μεγάλων πόλεων;

Λοιπόν, καλά νέα, υπάρχει ένα πλαίσιο γι' αυτό!

Πλαίσιο αστικής πληροφορικής

Στο έγγραφο με τίτλο "Αστική πληροφορική: έννοιες, μεθοδολογίες και εφαρμογές", οι συγγραφείς παρουσιάζουν ένα γενικό πλαίσιο για την εφαρμογή της αστικής πληροφορικής.

Το πλαίσιο αποτελείται από τέσσερα επίπεδα: Διαχείριση αστικών δεδομένων, ανάλυση δεδομένων και παροχή υπηρεσιών. Κάθε επίπεδο έχει μια συγκεκριμένη λειτουργία.

Το Αστική Ανίχνευση στρώμα είναι υπεύθυνο για τη συλλογή δεδομένων από αστικούς χώρους. Αυτή η συλλογή δεδομένων μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάφορες τεχνικές, όπως η συμμετοχική ανίχνευση, η ανίχνευση πλήθους και η κινητή ανίχνευση.

Το Διαχείριση αστικών δεδομένων στρώμα επιτρέπει την οργάνωση των δεδομένων με κάποια δομή ευρετηρίασης που ενσωματώνει τόσο χωροχρονικές πληροφορίες όσο και κείμενα για την υποστήριξη αποτελεσματικής ανάλυσης δεδομένων.

Στο Στρώμα ανάλυσης δεδομένων, διάφορες τεχνικές όπως Εξόρυξη δεδομένων, Μηχανική μάθηση, και Οπτικοποίηση δεδομένων χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό μοτίβων στα δεδομένα και την απόκτηση πολύτιμων πληροφοριών από αυτά για την επακόλουθη λήψη αποφάσεων.

Το Παροχή υπηρεσιών περιλαμβάνει διάφορες λύσεις και υπηρεσίες που αποσκοπούν στη βελτίωση της οδηγικής εμπειρίας των ανθρώπων, στη μείωση της κυκλοφοριακής συμφόρησης, της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και της κατανάλωσης ενέργειας. Για παράδειγμα, σε περίπτωση εντοπισμού οποιασδήποτε ανωμαλίας της κυκλοφορίας, οι πληροφορίες αυτές θα παραδίδονται στην αρχή μεταφορών για τη διασπορά της κυκλοφορίας και τη διάγνωση της ανωμαλίας.

Ποιες είναι λοιπόν οι προκλήσεις που αντιμετωπίζει η αστική πληροφορική;

Για μια ιδανική εφαρμογή, η Αστική Πληροφορική αντιμετωπίζει τρεις μεγάλες προκλήσεις:

1.Ανίχνευση και απόκτηση δεδομένων.

Αυτή η πρόκληση αφορά τον τρόπο συλλογής αστικών δεδομένων με μη παρεμβατικό και συνεχή τρόπο, λαμβάνοντας υπόψη τους περιορισμούς στον αριθμό των αισθητήρων που είναι κατανεμημένοι στην πόλη. 

Η κατασκευή νέων υποδομών ανίχνευσης θα μπορούσε να επιτύχει τον στόχο, ωστόσο θα αύξανε το βάρος των πόλεων.

Ο άνθρωπος ως αισθητήρας είναι μια νέα ιδέα που μπορεί να βοηθήσει στην αντιμετώπιση αυτής της πρόκλησης, χρησιμοποιώντας τις αναρτήσεις του στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης ή τα ίχνη του GPS του για να κατανοήσει τα γεγονότα που συμβαίνουν γύρω του.

Ο άνθρωπος ως αισθητήρας φέρνει νέες προκλήσεις όπως:

  • Αύξηση της χρήσης της ενέργειας των συσκευών,
  • Απόρρητο προσωπικών πληροφοριών,
  • Μεροληπτικά δεδομένα, καθώς οι χρήστες δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένοι και δεν στέλνουν μετρήσεις με την ίδια συχνότητα,
  • Μη δομημένα, σιωπηρά και θορυβώδη δεδομένα που συνεισφέρουν οι χρήστες. Αντίθετα, τα δεδομένα που παράγονται από παραδοσιακούς αισθητήρες είναι καλά δομημένα, σαφή, καθαρά και εύκολα κατανοητά. 

2. Ετερογενή δεδομένα.

Οι τεχνικές εξόρυξης δεδομένων και μηχανικής μάθησης συνήθως χειρίζονται ένα είδος δεδομένων. Ωστόσο, η επίλυση αστικών προκλήσεων περιλαμβάνει ένα ευρύ φάσμα παραγόντων (για παράδειγμα, η διερεύνηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης προϋποθέτει την ταυτόχρονη μελέτη της κυκλοφοριακής ροής, της μετεωρολογίας και των χρήσεων γης).

3. Υβριδικά συστήματα.

Σε αντίθεση με μια μηχανή αναζήτησης ή ένα ψηφιακό παιχνίδι όπου τα δεδομένα παράγονται και καταναλώνονται στον ψηφιακό κόσμο, η αστική πληροφορική συνήθως ενσωματώνει τα δεδομένα και από τους δύο κόσμους (συνδυάζοντας την κυκλοφορία με τα μέσα κοινωνικής δικτύωσης).

Ο σχεδιασμός υβριδικών συστημάτων είναι πολύ πιο δύσκολος από ό,τι για τα συμβατικά συστήματα, καθώς το σύστημα πρέπει να επικοινωνεί με πολλές συσκευές και χρήστες ταυτόχρονα και να στέλνει και να λαμβάνει δεδομένα διαφορετικών μορφών.

Ποιες είναι οι κύριες εφαρμογές της αστικής πληροφορικής;

Οι εφαρμογές της αστικής πληροφορικής θα μπορούσαν να είναι αμέτρητες.

Οι εφαρμογές μπορούν να ομαδοποιηθούν σε επτά κατηγορίες: αστικός σχεδιασμός, μεταφορές, περιβάλλον, δημόσια ασφάλεια και προστασία, ενέργεια, οικονομία, οικολογία και κοινωνικά θέματα.

Ακολουθεί μια πολύ σύντομη περιγραφή του καθενός από αυτά:

  • Αστικός σχεδιασμός. 

Ο σχεδιασμός είναι σημαντικός για την οικοδόμηση έξυπνων πόλεων. Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει την ανίχνευση των υποκείμενων προβλημάτων στα δίκτυα μεταφορών, την ανακάλυψη λειτουργικών περιοχών σε μια πόλη (όπως περιοχές που υποστηρίζουν διαφορετικές ανάγκες των ανθρώπων και χρησιμεύουν ως τεχνική οργάνωσης, όπως οι εκπαιδευτικές περιοχές ή οι επιχειρηματικές συνοικίες) και την ανίχνευση των ορίων της πόλης για την κατανόηση της εξέλιξής της.

  • Μεταφορά. 

Η κατηγορία αυτή περιλαμβάνει: βελτίωση της εμπειρίας οδήγησης, υπηρεσίες ταξί και συστήματα δημόσιων μεταφορών.

  • Περιβάλλον. 

Η ραγδαία πρόοδος της αστικοποίησης θα αποτελέσει δυνητική απειλή για το περιβάλλον των πόλεων. Η αστική πληροφορική για το περιβάλλον περιλαμβάνει: βελτίωση της ποιότητας του αέρα στις πόλεις και μείωση της ηχορύπανσης.

  • Δημόσια ασφάλεια και προστασία. 

Εδώ μπορούμε να απαριθμήσουμε τις ακόλουθες εφαρμογές: ανίχνευση ανωμαλιών κυκλοφορίας, ανίχνευση καταστροφών και ανίχνευση ατυχημάτων.

  • Κατανάλωση ενέργειας. 

Η ταχεία πρόοδος της αστικοποίησης καταναλώνει όλο και περισσότερη ενέργεια. Οι εφαρμογές αυτής της κατηγορίας είναι η μείωση της κατανάλωσης φυσικού αερίου και ηλεκτρικής ενέργειας.

  • Οικονομία. 

Η δυναμική μιας πόλης μπορεί να υποδηλώνει την τάση της οικονομίας της πόλης. Ένα παράδειγμα εφαρμογής σε αυτή την κατηγορία είναι η πρόβλεψη της τάσης ενός χρηματιστηρίου.

  • Κοινωνικά.

Οι εφαρμογές αυτής της κατηγορίας είναι οι συστάσεις τοποθεσίας, ο προγραμματισμός δρομολογίων, η σύσταση τοποθεσίας-δραστηριότητας και η κατανόηση της δυναμικής της πόλης.

πράσινη πόλη

Υπάρχουν κάποιες τεχνολογίες για την ενεργοποίηση της αστικής πληροφορικής;

Υπάρχουν διάφορες τεχνολογίες για την αστική πληροφορική που ομαδοποιούνται σε κατηγορίες. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες κατηγορίες είναι οι εξής: 

Τεχνικές αστικής ανίχνευσης. Η παραδοσιακή ανίχνευση και μέτρηση μέσω της εγκατάστασης αισθητήρων, η παθητική ανίχνευση πλήθους που χρησιμοποιεί τις υπάρχουσες υποδομές για τη συλλογή των δεδομένων που παράγονται από το πλήθος και η συμμετοχική ανίχνευση όπου οι άνθρωποι συμβάλλουν ενεργά με τις πληροφορίες γύρω τους,

Οι τεχνικές διαχείρισης αστικών δεδομένων επιτρέπουν την οργάνωση πολλαπλών ετερογενών πηγών δεδομένων για την ακόλουθη διαδικασία εξόρυξης δεδομένων,

Οι τεχνικές σύντηξης γνώσης επιτρέπουν την αποτελεσματική συγχώνευση της γνώσης που αντλείται από πολλαπλές ετερογενείς πηγές δεδομένων,

Οι τεχνικές οπτικοποίησης αστικών δεδομένων δεν πρέπει μόνο να εμφανίζουν τα ακατέργαστα δεδομένα και να παρουσιάζουν τα αποτελέσματα, αλλά πρέπει επίσης να επιτρέπουν τον εντοπισμό και την περιγραφή μοτίβων, τάσεων και σχέσεων στα δεδομένα.

Όπως βλέπετε, η Αστική Πληροφορική μπορεί να αποτελέσει ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο για την επίλυση των μεγάλων προβλημάτων των σύγχρονων πόλεων.

Οι προκλήσεις που αντιμετωπίζει η Αστική Πληροφορική θα ξεπεραστούν τελικά, επιτρέποντάς μας έτσι να έχουμε ένα καλύτερο μέλλον για τις πόλεις μας.

Αναφορές

Zheng, Y., Capra, L., Wolfson, O., & Yang, H. (2014). Αστική πληροφορική: έννοιες, μεθοδολογίες και εφαρμογές. ACM Transactions on Intelligent Systems and Technology (TIST), 5(3), 1-55.

T. Kindberg, M. Chalmers και E. Paulos. 2007. Εισαγωγή των προσκεκλημένων συντακτών: Urban computing. Διάχυτη Πληροφορική 6, 3, 18-20.

Torres-Ruiz, Miguel & Lytras, Miltiadis. (2016). Urban Computing and Smart Cities Applications for the Knowledge Society (Αστική Πληροφορική και Εφαρμογές Έξυπνων Πόλεων για την Κοινωνία της Γνώσης). International Journal of Knowledge Society Research. 7. 113-119. 10.4018/IJKSR.2016010108.

Κάντε κλικ στην παρακάτω εικόνα για να δείτε τις απεικονίσεις του Mind the Graph για την αστική πληροφορική.

Σχετικά άρθρα
logo-subscribe

Εγγραφείτε στο ενημερωτικό μας δελτίο

Αποκλειστικό περιεχόμενο υψηλής ποιότητας σχετικά με την αποτελεσματική οπτική
επικοινωνία στην επιστήμη.

- Αποκλειστικός οδηγός
- Συμβουλές σχεδιασμού
- Επιστημονικά νέα και τάσεις
- Σεμινάρια και πρότυπα