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京东首次披露智能城市全局:用城市计算“方法论”打造爆款

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2018-09-11

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文 | 王刚  来自雷锋网(leiphone-sz)的报道


电商的光芒太耀眼,以至于京东对于技术的追求一直为外界忽略。

在京东,有个著名的“ABC”战略,即A(AI)、B(Big Data)、C(Cloud Computing)。刘强东在2018年初的内部信中表示,新的一年将加大在ABC等技术领域的投入,ABC将是京东对外合作赋能的核心,为京东在新一年中的创新与国际化战略提供坚实力量。


电商起家的京东,是较早使用云计算的企业之一;坐拥3亿活跃用户的商城、物流和金融数据,数据基础坚实;凭借机器人与无人机等应用,京东也成为了特殊AI和机器学习深入广泛的应用者和推动者。


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如果ABC+城市场景,会产生什么样的火花呢?

眼下,中国城市的发展遵循其内在规律,已经走过了40年的“由农村到城市化”的演进,而接下来的几十年,城市的“智慧化”需求正逐渐成为城市发展新的动力。在国内,有83%的地级城市、总计超过500个城市明确提出或正在建设智慧城市,巨头企业纷纷入局,如:阿里巴巴的ET城市大脑、百度的AI CITY、腾讯的数字城市、华为的城市神经系统、平安科技的智慧城市云、科大讯飞的讯飞超脑、浪潮的城市智慧大脑等等。


而在京东,智能城市业务在京东金融这个大体系里,正与各大友商展开激烈角逐。京东金融在2018年2月成立了城市计算事业部,并请来了当时在微软做了12年城市计算业务的郑宇执掌新部门。在微软,郑宇是亚洲研究院城市计算领域的负责人,他提出了“城市计算”的理念,是城市计算领域有名的学者。


雷锋网采访到了他,现在他的职务是京东金融副总裁、首席数据科学家、城市计算事业部总经理,在整个对话中,我们清晰了解了京东金融在智能城市领域的整个规划,以及在这个资本密集与技术密集的领域,他们又是如何面对痛点、直面竞争。


城市计算平台——打造城市的操作系统

在京东金融的理解里,城市其实是缺乏一套整体的操作系统的,类似Windows,而他们推出的“城市计算平台”就是要做这样一件事。

城市计算(Urban Computing),其实就是“云计算+大数据+AI+城市场景”,京东金融在设计之初就赋予了其两个理念:

·“点-线-面结合”的顶层总体设计;

·“规划-运维-预测”的闭环可持续发展模式。

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如何理解?

“现在城市里面很多做点的公司其实挺多的,政府也挺担忧的,很多孤立的系统越来越多,烟囱林立,孤岛效应越来越强,不利于互联互通。但是如果没有做过很多垂直应用,也很难给出一个真实有效的顶层设计来。”


因此,京东金融的总体方案是:既有框架性的总体设计,同时又能够做很多跨领域的垂直应用。


眼下,京东智能城市覆盖的Top6场景分别是:智能商业、智能交通、城市规划、环境能耗、公共安全、智能政务等,金融和医疗模块正在添加。


而闭环的可持续发展模式又是怎样的模式?

实际上,城市在不停演进和变化,方案一定要有动态演进的能力。以雄安为例,国家对于其战略定位非常高,一个设计方案不可能就把雄安城市形态全部锁定,时间在往前走,也许几年之后就落伍了。这意味着城市在长久的规划、运维和预算中持续迭代,城市计算的方案也要适应城市自身的动态迭代过程。因此,京东总结了一套从规划到运维再到预测,然后预测又去指导未来规划的一个闭环可持续发展模式。


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使用共享单车的轨迹检测车辆非法停车事件


以共享单车为例。

·规划阶段,考虑的是综合交通、出行等情况,对单车停放选址进行指导,这个较为初级;

·运维阶段,当单车调动时,分析周围数据确保调动效率最大化,节约调运成本;

·预测阶段,包含短期趋势预测,也包含未来几年该地人们的骑行需求,从而更好指导停车点规划和投放数量。

这就是一个闭环的、可持续发展模式。


解构城市计算平台 探索5大层次技术秘密

这个平台如此重要,承担着京东金融智能城市业务整个技术秘密,那它的构成是如何呢?


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如上图所示,京东城市计算平台分为5个层次:

·云计算平台:Hadoop、SPARK、Storm等

·6个标准数据模型:空间静态点数据等

·时空数据管理层:时空索引、时空查询等

·时空数据AI层:时空机器学习、多源数据融合

·城市画像:城市商业、智能交通、环境与能源等

对于城市计算平台而言,基础是云计算,而时空索引等技术跟云计算与分布式计算结合,形成了这个平台的核心技术。如何理解?


传统意义上的数据是文本、图像和语音,而城市数据则聚集在时空数据,包括空间坐标、时间读数等等,这就推动了京东打造出特殊的“时空数据管理方法”,将时空查询、时空机器学习、多源数据融合充分结合。此外,由于传统AI算法基本是做人脸识别、语音识别,而城市道路结构、空气质量数据、噪音数据、车流量数据、社交媒体、兴趣点、能源数据均不在其列,特殊的AI算法和机器学习算法让城市计算平台对这些数据都能进行处理,从而形成了“新的技术门槛”。


由于目前这个平台在京东城市中的重要性,雷锋网总结了其3个主要特点:


·数据标准化:通过以上图中6个标准数据模型,空间静态点数据、空间点时序数据、时空动态点数据、空间静态网数据、空间静态时间动、态网数据、时空动态网数据可以互联互通,系统扩展性变强。


·算法模块化:实际上,时空数据的两层算法是模块化、积木化的,背后的算法原理相同。这就好比用Windows,其操作系统里有很多公共的API,通过调用这些API就能组合出一个应用。


·平台生态化:城市计算平台从一开始就是开放的架构,这意味着众多企业能够参与平台的协作,利用底层的积木化设计,快速搭建决策应用,“基于Windows开发出的小程序、小游戏会越来越多。”


面对城市的痛点:京东如何最大化突出优势?

雷锋网了解到,在智慧城市建设过程中,城市面临的痛点相当明显,主要有以下三方面:

1、需要生态:城市既不希望烟囱林立的孤立的系统,也不希望一家独大,因为不利于城市安全,也不可能有企业把所有的事情做完,需要一个生态,既能统一平台又能服务于大家;

2、数据安全和数据融合存在矛盾:城市中各部门的壁垒非常高,有的壁垒是出于数据安全的考虑,这使得数据融合面临障碍;

3、专业人才匮乏:智能城市建设涉及方方面面,专业背景出身的人才少之又少,加上大学培养模式的缺陷,学以致用的难度非常大。

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对于这些痛点,京东的能力如何体现?

1、技术上:京东的城市计算平台、时空数据管理和挖掘算法、特殊AI和机器学习算法、多源数据融合技术,能让数据有效实现融合;

2、经验上:京东对环境、交通、规划、商业 、公共安全等具备深刻的业务逻辑理解,产学研一体化能力其实相当领先;

3、数据上:京东已拥有3亿活跃用户的商城、物流和金融数据;

4、品牌上:京东目前已进入世界500强前列,为700多家金融机构服务,建立了强大的渠道资源,品牌效应凸显。

眼下,京东智能城市已经为国家发改委城市和小城镇改革发展中心、环保部、水利部、交通部等多个中央部委, 以及北京、上海、广州、深圳、成都、南京、西安、福州、宿迁、桂林、昆明、天津、青岛、南通、贵州、雄安等30多座城市的地方政府提供技术服务,同时跟国家能源集团、联通集团、北控集团等多个大型国有企业建立了深入合作。


值得一提的是,“产学研一体化能力”实际上是京东智能城市的重头戏。清华大学、上海交通大学、西南交通大学、中央财经大学、西安电子科技大学、武汉大学、南京大学、香港理工大学、香港科技大学等近30所知名高校都与京东展开了学科、学位方面的交流。雷锋网了解到,京东不止于授课这种模式,还参与了学科建设、组织学位、定向培养、联合研发等,利用京东在北京、南京、广西、成都等全国多个城市的研究院,快速培养人才,既保证学生能发表高质量的论文,同时又让学生在京东的平台上做模块化的设计与研究。由于郑宇本人在国内国外很多学术机构担任重要职位,加上京东集团与京东金融联合打造的数字探索者社区“JDD空间站”的正式上线,京东的产学研一体化进程正在加速。


目前在国内,专门设立“智慧城市事业部”的公司并不多见,而京东却在2018年2月就已设立。郑宇坦言:“智能城市对于京东金融甚至整个京东而言,是一个非常大的板块,它是一个一级事业部,还有研究院,还有各地的分公司,有这个力量专门做这个事儿,人力物力投入很大,战略高度也拔得非常高,所以这个与别的公司完全是不一样的。”


面对不同城市形态,京东如何见招拆招?

在京东智能城市的布局中,基本可以看出其遵循城市形态的规律,打造城市不同模式:

·三坊七巷这种“单品爆款”模式

·宿迁这种“烟囱改造”模式

·雄安这种“顶层设计”模式

三坊七巷:2018年6月9日,福州市三坊七巷鼓楼区被授予“信用城区”牌匾,这也意味着国内首个以信用为主题的城市街区在福州开街。据悉,鼓楼信用街区建设依托“e福州”APP推出的茉莉分,利用大数据,通过人工智能的方法,实现对群众信用肖像完整的刻画,展现群众在司法、政务、金融等各个领域的信用评价。


宿迁:江苏宿迁地处长三角北翼、江苏北部,截至2017年,宿迁下辖2个区、3个县,总面积8555平方公里,常住人口491.46万人。在全国,这样中小型规模的城市有100个左右。他们呈现出怎样的特点呢?烟囱效应。这意味着这些城市已经有相对的系统,但是彼此孤立,形成了数据孤岛。


京东城市计算平台选择在这里突破,是基于技术难度大,能形成有效经验去做智能城市移植。历史上,宿迁的改革精神也是有目共睹,因此几年之后的宿迁“大变样”非常值得期待。


雄安:雄安是千年大计,是智慧城市建设的“理想模式”。但本质上,雄安目前还是一张白纸。怎么用最先进的理念和国际一流的水准进行城市设计,建设标杆工程,打造城市建设的典范,各界都在思考。眼下,雄安成为京东配送机器人常态化运营的又一城,与京东X无人超市一起,用“无人科技CP”组成了雄安一道新的风景线。


智能城市爆款经典案例——信用城市!


在京东智能城市的故事里,“信用城市”的打造是一个不可不说的案例。

2017年11月13日,国家发改委国家信息中心与京东金融签署《关于加强信用信息共享的合作备忘录》,其主要目的是国家信息中心和京东金融将共同推动各类信用信息共享共用,加快联合奖惩措施在金融领域落地应用,有效激励守信行为,严厉惩戒失信行为,扩大联合奖惩应用效果。2018年6月10日,中国城市信用建设高峰论坛启动,论坛成立了“守信激励创新产品与服务”联盟,京东金融成为了首批联盟成员。


这些都为信用城市的落地生根奠定了坚实基础。

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在京东看来,居民的信用包括衣食住行方方面面,比传统的征信更为丰富。信用都与场景相关,往后人的信用可以用大数据与人工智能进行计算和预测。

“人无信则不立,国家没有信用,体系不建立起来,很多成本都会很高。我们希望给信用好的人提供美好生活,信用不好的人应该是寸步难行,违约的代价会很高,以前太低。”

企业的信用则包括招投标、股价评估、资金募集、银行信贷等,政府可以用这个信用考量它的营商环境。以前是“拍脑袋式”的加减分,随着考虑场景的影响,京东会用不同的权重和算法和计算信用分数。除了对信用进行评估,信用风险的管理更为重要:

1、提前预判:事前预防比事后整治更有成效,也更加节省成本。一旦通过人工智能算法预测到企业信用不佳,就可以进行管理上的介入。

2、动态更新:信用不是一成不变,及时刷新也会避免业务遭受损失,一套高效的智能算法,成为了信用体系建设的必需品。

目前,福州市三坊七巷就是这样一个典型的“信用城市”,其信用服务已经覆盖多个信用场景,市民和游客能够在街区内享受信用租赁、信用支付、失物招领、信用商家和无人超市等丰富的信用服务,比如可免押金借雨伞等等。


据了解,自2016年4月成为第二批全国创建信用体系建设示范城市以来,福州从建章立制、平台建设、信用治理、奖惩机制创新和试点探索等方面入手,全方位加快推进社会信用体系建设,着力打造“信用福州”。在全国36个副省级及省会城市信用状况综合排名中,名次快速攀升,今年4月底位列全国第7。


郑宇说,信用城市是一个轻量级的成功案例,但智能城市整体体量太大,“由小到大”的经验快速复制十分必要。目前,京东金融正在整合整个京东集团的资源,利用智能城市信用平台为各地城市信用体系建设提供技术服务。



京东智能城市如何定义自己:独特的“第四类”

在智能城市领域的定位上,京东一直觉得自己是独特的一类。如何理解?


当下,将触角伸到智慧城市领域的公司如雨后春笋般涌现,阿里巴巴、百度、腾讯、华为、平安科技、科大讯飞、浪潮、英特尔、电信运营商等纷纷布局,但京东的理解里,当前市面上的入局者基本上可以分成三类:


1、传统智慧城市公司:这类公司能实现基础设施建设、信息化和系统集成,利用传感器等方式让物理世界信息化,但数据价值挖掘能力则有所欠缺,无法用人工智能和大数据的方法提炼知识和智能;


2、云服务提供商:实际逻辑上是卖云,但云本身不是很好的知识数据,这些公司会将业务与云进行捆绑,云的地位最重而智能则显得轻量;


3、人工智能公司:这类公司做“点”的服务,聚焦在人脸识别、语音识别,个体能力很突出,但缺乏整体的设计和顶层设计,缺乏可持续发展模式。


京东呢?第四类:点线面结合+顶层设计+多领域结合,交通、环境、能耗、公共安全等诸多垂直领域做“规划-运维-预测”的闭环,形成可持续发展模式。


本质上,在雷锋网看来,这就是“城市操作系统”区别于其他公司做出来的系统最大的点。


郑宇补充:“不是说一夜之间全都会了,这个很不容易。这是模式对比,我们跟别人的区别。但京东在这个行业里面走的每一步,都是第一步,比如基于大数据的人工智能打造信用体系,真的从来没有人做过。”



谈智慧城市:不仅要谈结果,更要谈方法论

当雷锋网抛出“京东怎么定义智慧城市”的话题时,郑宇的回答是:

“什么是智慧城市,其实都在定义,但大多是讲其目的、目标以及呈现的结果,很少有人关注通往智慧城市的路径,即方法论。”

在他眼里,城市计算平台就是很实在的一条技术方法论:用大数据和人工智能的方式来打造未来城市,利用挖掘出来的知识解决各种行业的问题,包括交通规划、公共安全等等。


为此,郑宇专门写作了城市计算领域的第一本书,名字就叫《城市计算》,目前正在校稿当中。事实上,“城市计算”这个名词也是郑宇最先提出来的,并对其框架、方法论、定义做了大量推广工作。在微软亚洲研究院的“城市计算”主页上,至今留着的还是郑宇的研究成果。

“搜集什么样的数据、选用什么样的模型、计算什么样的结果、解决什么样的问题都很清晰,‘城市计算’真正相当于一个学科领域了,而不止是一个概念。

当人们都在谈结果的时候,京东更愿意谈方法论,扎扎实实用技术的方式去真正迎接挑战,让现实一点点好起来。”


本文转自雷锋网,如需转载请至雷锋网官网申请授权。

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