以“社會智慧”處理城市問題
可以采用基于人工社會的城市仿真方法,用智能體之間的交互來刻畫系統微觀層面的各種相互作用。這樣建立起來的智能體社會,一方面生成虛擬災害,評估災害風險和損失,驗證、優化防災、救災措施;另一方面實現基于計算機仿真的應急方案的演練,以便發現問題、改進預案、增強各參與人員的執行能力。
城市作為一個“開放的復雜巨系統”,有它的突出特點,就是“自然”與“人文”交融所體現出來的動態“復雜性”,錢學森先生提出的“綜合集成法”正是處理“開放的復雜巨系統”的方法論;本文將重點闡述“綜合集成法”在城市建設與應急管理方面的應用,即如何利用這一方法論處理自然與人文交融所引起的復雜性問題。
綜合集成方法論
20世紀七八十年代,錢學森提出系統科學、思維科學、人體科學的交叉發展,把自然科學和社會科學交叉研究,將人文與科學結合,使自然和人文融合在現代科技發展的背景下,提出了“開放的復雜巨系統”理論以及處理這類問題的方法論—“人—機結合、以人為主,從定性到定量的綜合集成法”。
“綜合集成”的實質是以“人—機結合”的方式把人、數據和各類信息與計算機技術及網絡技術有機地結合起來,構建一個可操作的智能工程系統平臺。從思維科學的角度分析,機器能夠模擬邏輯思維,再加上人的形象思維的泛化,能夠產生創造思維。在當今社會條件下,科學的、及時的、準確的處理紛繁復雜的社會問題需要的是“人—機結合、以人為主”所涌現出的“社會智慧”,而“社會智慧”正是群體的創造性思維的體現。由此可見,“綜合集成方法論”正是當前可持續發展的觀點下解決人類面對的現實問題的科學手段。
“綜合集成法”將城市規劃、建設和管理中涉及的各類專家群體、城市數據和信息與計算機技術有機地結合起來,其中專家包括政府相關領導、城市規劃、設計、建設與管理各部門的領域專家、城市居民、建設者與投資者等。專家在充分掌握相關數據與信息后,運用計算機等現代技術手段,把各種學科的科學理論和經驗知識結合起來,協作規劃城市建設與管理,發揮群體優勢和綜合優勢。其中運用的現代技術手段包括城市仿真與建模、城市動力學研究、地理信息系統、地理計算技術、決策支持系統、知識工程、數據與知識倉庫、人工智能、遙感技術、多媒體技術、虛擬現實技術、計算機輔助設計等。
綜合集成包含信息、知識和智慧三個不同層面的集成與綜合,而在各個層面又包括普遍聯系的眾多領域,這就要求我們在建立可操作智能工程平臺的信息/知識體系和專家體系時予以全面考慮,避免信息/知識集成方面的遺漏和專家構成的單一等問題。“綜合集成研討廳”即為“綜合集成法”的一種應用技術,是可操作智能工程平臺的一種實踐形式,研討廳匯集了古今中外專家的智慧,通過知識工程里的專家系統將其綜合集成起來。研討廳不僅具有知識采集、存儲、傳遞、共享、調用、分析和綜合等功能,更重要的是具有產生新知識的功能,因此錢學森指出研討廳是知識的生產系統,也是“人—機結合”精神生產力的一種形式。戴汝為進一步將“綜合集成研討廳”發展到“基于信息空間的綜合集成研討廳體系”,研討廳體系除了匯集了古今中外專家的智慧,還具有動態性,隨時吸收互聯網上廣大網民的智慧成果,“集大成、得智慧”,形成相對最為合理的解決方案。研討廳體系所涌現的“社會智慧”,使得研討廳體系成為“社會智慧”的產生系統。
大力建設仿真子系統
在處理城市規劃、建設、管理問題時,始終以“綜合集成方法論”作為指導,從普遍聯系的觀點全面看待問題,加強相關決策部門、職能機構、研究團體、專家、民眾之間的溝通、交流與協作,最大限度地形成共識和合力。建立面向城市建設與應急管理的綜合集成系統,形成處理復雜城市建設與應急管理問題的智能化可操作平臺,對已有的信息/知識資源進行整合,建立全面、合理的專家庫,形成強大的決策支持體系。
具體操作上,“人—機結合”體現在人與智能體交互方面,建立人與智能體的協同工作環境與情景。根據研討主題的性質,為領導、領域專家、城市居民、建設者與投資者賦予不同的權限,設置不同的研討層次和意見權重。設計從定性到定量的指標體系規范,通過實時動態建模、系統工作流程與調度機制等實現途徑將專家頭腦中的定性的、不全面的感性認識逐步上升為對全局的定量認識,將“個體智慧”上升為“群體智慧”。設計科學的研討形式和研討流程,將分散化思維進行合理整合,激發螺旋上升的循環研討過程。
應大力建設“綜合集成系統”中的仿真子系統,借助該子系統和專家研討加強對城市問題動態復雜性的刻畫與應對。可以采用基于人工社會的城市仿真方法,用智能體之間的交互來刻畫系統微觀層面的各種相互作用。這樣建立起來的智能體社會,不但是對城市系統的模擬,而且構成了一個計算實驗系統,使用者可以隨時調整各個外部參數、智能體的內部特征和智能體之間的交互規則,來對整個系統進行大量的實驗和觀察,一方面生成虛擬災害,評估災害風險和損失,驗證、優化防災、救災措施,并對相關人員進行培訓;另一方面實現基于計算機仿真的應急方案的演練,以便發現問題、改進預案、增強各參與人員的執行能力。
同時應加強對網絡信息平臺的利用,把一些典型的社交網絡,例如微博、論壇等作為綜合集成系統的一部分接入,提出有效的互動對話模型,將研討專家與廣大網民的交互有機統一起來,一方面通過網絡信息采集隨時了解民眾意見,充實“綜合集成系統”的信息源,另一方面可利用“綜合集成系統”隨時向這些網絡發布及時、權威、科學的信息,形成順暢的溝通機制。
市政規劃建設是一項極其復雜的系統工程,各個部門要協調開展,把城市各系統之間的工作統籌安排,使得城市正常運轉,并能及時應對突發事件,這也是構建和諧社會和智慧城市的基礎。運用“綜合集成”的理論和技術進行城市規劃、建設和管理的構想,有助于科學地制定政策措施、改善國計民生,是新的歷史時期對科學發展觀的積極實踐。
編輯:daiy
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