V súčasnosti čelia veľké mestá veľkým problémom, ako sú dopravné zápchy, znečistenie ovzdušia a spotreba energie. Tieto veľké problémy vo veľkých mestách možno riešiť pomocou veľké dáta (čo znamená spracovanie veľkých objemov údajov).
Práve to je mestská výpočtová technika. Možno ho jednoducho definovať ako využitie veľkých dát na riešenie veľkých problémov veľkých miest.
Poďme si o tom povedať viac.
Urban Computing zahŕňa proces získavania, integrácie a analýzy veľkého množstva heterogénnych údajov generovaných z rôznych zdrojov v mestskom priestore. Medzi takéto zdroje údajov patria snímače, mobilné zariadenia, vozidlá, budovy a ľudia.
Čo je mestská výpočtová technika?
V článku s názvom "Mestská výpočtová technika: koncepcie, metodiky a aplikácie", autori predstavujú všeobecný rámec pre implementáciu Urban Computing.
Urban Computing spája neintruzívne a všadeprítomné technológie snímania, pokročilú správu údajov, analytické modely a nové metódy vizualizácie s cieľom vytvoriť riešenia, ktoré zlepšia mestské prostredie, kvalitu ľudského života a systémy fungovania miest.
Musíme tiež zdôrazniť, že mestská informatika je interdisciplinárna oblasť. Integruje informatiku s ďalšími oblasťami, ako je doprava, stavebníctvo, ekonomika, ekológia a sociológia v kontexte mestských priestorov.
Pravdepodobne vás práve teraz trápi veľká otázka: ako implementovať mestskú výpočtovú techniku na prekonanie problémov veľkých miest?
Dobrá správa, existuje na to rámec!
Rámec mestskej výpočtovej techniky
V článku s názvom "Mestská výpočtová technika: koncepcie, metodiky a aplikácie", autori predstavujú všeobecný rámec pre implementáciu Urban Computing.
Rámec sa skladá zo štyroch vrstiev: Snímanie mesta, správa mestských údajov, analýza údajov a poskytovanie služieb. Každá vrstva má špecifickú funkciu.
Stránka Snímanie miest vrstva má na starosti zber údajov z mestských priestorov. Tento zber údajov sa môže vykonávať rôznymi technikami, ako je napríklad participatívne snímanie, crowdsensing a mobilné snímanie.
Stránka Správa mestských údajov vrstva umožňuje organizovať údaje pomocou určitej indexovacej štruktúry, ktorá zahŕňa časopriestorové informácie aj texty na podporu efektívnej analýzy údajov.
V Vrstva analýzy údajov, rôzne techniky, ako napr. Ťažba údajov, Strojové učeniea Vizualizácia údajov sa používajú na identifikáciu vzorov v údajoch a získavanie cenných informácií pre následné rozhodovanie.
Stránka Poskytovanie služieb vrstva zahŕňa rôzne riešenia a služby zamerané na zlepšenie zážitkov ľudí z jazdy, zníženie dopravných zápch, znečistenia ovzdušia a spotreby energie. Napríklad v prípade zistenia akejkoľvek dopravnej anomálie sa tieto informácie poskytnú dopravnému orgánu na rozptýlenie dopravy a diagnostiku anomálie.
Akým výzvam čelí mestská výpočtová technika?
Pri ideálnej implementácii čelí Urban Computing trom veľkým výzvam:
1.Snímanie a získavanie údajov.
Táto výzva sa týka toho, ako zbierať mestské údaje neinvazívnym a nepretržitým spôsobom vzhľadom na obmedzenia v počte senzorov rozmiestnených v meste.
Vybudovaním nových senzorových infraštruktúr by sa tento cieľ mohol dosiahnuť, avšak zvýšilo by sa tým zaťaženie miest.
Ľudia ako senzor je nový koncept, ktorý môže pomôcť riešiť túto výzvu pomocou ich príspevkov na sociálnych sieťach alebo ich stôp GPS na pochopenie udalostí, ktoré sa dejú okolo nich.
Ľudia ako senzor prinášajú nové výzvy, ako napríklad:
- Zvyšujúce sa využívanie energie zariadení;
- Ochrana osobných údajov;
- Skreslené údaje, pretože používatelia nie sú rovnomerne rozložení a neposielajú údaje o snímaní s rovnakou frekvenciou;
- Neštruktúrované, implicitné a zašumené údaje, ktoré poskytujú používatelia. Naproti tomu údaje generované tradičnými senzormi sú dobre štruktúrované, explicitné, čisté a ľahko zrozumiteľné.
2. Heterogénne údaje.
Techniky dolovania údajov a strojového učenia zvyčajne spracúvajú jeden druh údajov. Riešenie mestských výziev však zahŕňa širokú škálu faktorov (napríklad skúmanie znečistenia ovzdušia zahŕňa súčasné štúdium dopravného toku, meteorológie a využitia pôdy).
3. Hybridné systémy.
Na rozdiel od vyhľadávača alebo digitálnej hry, kde sa údaje generujú a spotrebúvajú v digitálnom svete, mestská výpočtová technika zvyčajne integruje údaje z oboch svetov (kombinuje prevádzku so sociálnymi médiami).
Návrh hybridných systémov je oveľa náročnejší ako v prípade bežných systémov, pretože systém musí komunikovať s mnohými zariadeniami a používateľmi súčasne a odosielať a prijímať údaje v rôznych formátoch.
Aké sú hlavné aplikácie mestskej výpočtovej techniky?
Aplikácií mestskej výpočtovej techniky by mohlo byť nespočetne veľa.
Aplikácie možno rozdeliť do siedmich kategórií: územné plánovanie, doprava, životné prostredie, verejná bezpečnosť a ochrana, energetika, hospodárstvo, ekológia a sociálna oblasť.
Tu je veľmi stručný popis každého z nich:
- Mestské plánovanie.
Plánovanie je dôležité pre budovanie inteligentných miest. Táto kategória zahŕňa zisťovanie základných problémov v dopravných sieťach, zisťovanie funkčných oblastí v meste (ako sú oblasti, ktoré podporujú rôzne potreby ľudí a slúžia ako organizačná technika, napríklad vzdelávacie oblasti alebo obchodné štvrte) a zisťovanie hraníc mesta s cieľom pochopiť jeho vývoj.
- Doprava.
Táto kategória zahŕňa: zlepšenie zážitku z jazdy, taxi služby a systémy verejnej dopravy.
- Životné prostredie.
Rýchly postup urbanizácie sa stane potenciálnou hrozbou pre životné prostredie miest. Mestské výpočty pre životné prostredie zahŕňajú: zlepšenie kvality ovzdušia v mestách a zníženie hlučnosti.
- Verejná bezpečnosť a ochrana.
Tu môžeme uviesť tieto aplikácie: detekcia dopravných anomálií, detekcia katastrof a detekcia nehôd.
- Spotreba energie.
Rýchly postup urbanizácie spotrebúva čoraz viac energie. Aplikácie v tejto kategórii predstavujú zníženie spotreby plynu a elektrickej energie.
- Hospodárstvo.
Dynamika mesta môže naznačovať vývoj ekonomiky mesta. Príkladom použitia v tejto kategórii je predpovedanie vývoja akciového trhu.
- Sociálna oblasť.
Aplikácie v tejto kategórii sú odporúčania polohy, plánovanie trasy, odporúčanie polohy a aktivity a pochopenie dynamiky mesta.
Existujú nejaké technológie, ktoré umožňujú mestskú informatiku?
Existuje niekoľko technológií, ktoré umožňujú mestskú informatiku a ktoré sú rozdelené do kategórií. Najčastejšie používané kategórie sú:
Techniky snímania miest. Tradičné snímanie a meranie prostredníctvom inštalácie senzorov, pasívne snímanie davu, ktoré využíva existujúcu infraštruktúru na zber údajov generovaných davom, a participatívne snímanie, pri ktorom ľudia aktívne prispievajú informáciami zo svojho okolia;
Techniky správy mestských údajov umožňujú organizáciu viacerých heterogénnych zdrojov údajov pre nasledujúci proces dolovania údajov;
Techniky fúzie znalostí umožňujú efektívne spájať znalosti získané z viacerých heterogénnych zdrojov údajov;
Techniky vizualizácie mestských údajov by mali nielen zobrazovať nespracované údaje a prezentovať výsledky, ale musia tiež umožňovať zisťovanie a opisovanie vzorov, trendov a vzťahov v údajoch.
Ako vidíte, Urban Computing môže byť veľmi užitočným nástrojom na riešenie hlavných problémov moderných miest.
Výzvy, ktorým čelí mestská výpočtová technika, sa nakoniec podarí prekonať, čo nám umožní lepšiu budúcnosť našich miest.
Odkazy
T. Kindberg, M. Chalmers a E. Paulos. 2007. Úvod hosťujúcich editorov: Úvodná prednáška: Urban computing. Pervasive Computing 6, 3, 18-20
Kliknutím na obrázok nižšie si môžete pozrieť naše ilustrácie Mind the Graph pre mestskú výpočtovú techniku.
Prihláste sa na odber nášho newslettera
Exkluzívny vysokokvalitný obsah o efektívnom vizuálnom
komunikácia vo vede.
Slovak 
English 
Chinese 
Czech 
Dutch 
French 
German 
Italian 
Indonesian 
Japanese 
Korean 
Polish 
Portuguese 
Russian 
Spanish 
Turkish 
Ukrainian 
Swedish 
Romanian 
Bulgarian 
Finnish 
Greek 
Hungarian 
Norwegian 
Danish 
Estonian 
Slovenian 
Lithuanian 
Latvian