城市智商的提出，基於互聯網雲腦的智慧城市發展水平評測研究

作者：互聯網進化論作者 計算機博士劉鋒

（智慧城市網訊）前言：我們在之前的研究中提出：智慧城市建設本質是互聯網雲腦架構與城市建設的結合，我們知道大腦存在智商的評測，那麼類腦的智慧城市架構也應該可以用城市智商來表示一個城市的智慧發展水平。城市智商（CIty IQ）究竟測量智慧城市的那些因素，用什麼科學的方法進行測量和計算，本文將進行詳細的探討。因為這是一個新的智慧城市建設理論研究，也歡迎各位讀者專家進行探討和指正。（[email protected] 劉鋒）

一。智慧城市和智慧城市評價體系背景介紹

2008年11月6日，美國IBM總裁兼首席執行官彭明盛在紐約市外交關係委員會發表演講《智慧地球：下一代的領導議程》。「智慧地球」的理念被明確的提出來，目標是讓社會更智慧地進步，讓人類更智慧地生存，讓地球更智慧地運轉。

在此基礎上，智慧城市的概念孕育而生，並在此後的8年裡，成為城市建設的的目標並得到大力推進。世界各國，各地區也建立了不同的智慧城市評價標準，例如IBM作為智慧城市概念的提出者，對於智慧城市的評估標準也提出了相應的界定。其智慧城市評價體系分為城市服務、市民、商業、交通、通信、供水、能源共7個系統，每個系統都從4個一級指標進行進一步的評估。（參考文獻1）。

2008年科學院相關研究團隊提出互聯網雲腦（Internet Cloud Brain）架構，根據這一研究成果能不能為智慧城市的建設和評價提供新的思路，並由此提出城市智商的測量標準，本文將重點對此進行探討。

二。關於互聯網雲腦架構

互聯網雲腦（Internet Cloud Brain）的產生是基於2005年以來，科學院劉鋒博士與石勇，彭庚，劉穎教授發表論文時，提出了互聯網未來趨勢的研究判斷：「互聯網正在向著與人類大腦高度相似的方向進化，它將具備自己的視覺、聽覺、觸覺、運動神經系統，也會擁有自己的記憶神經系統、中樞神經系統、自主神經系統。」。2008年第一版互聯網雲腦架構圖發布

到2017年，隨著人工智慧，物聯網，大數據，雲計算，機器人，虛擬現實，工業互聯網等科學技術的蓬勃發展，互聯網雲腦的架構也逐步清晰起來。

從21世紀以來，前沿科學與技術出現了爆發的跡象，除了互聯網之外，不斷湧現的新前沿技術包括物聯網、雲計算、大數據、工業4.0/工業互聯網、雲機器人、3D列印、智能駕駛、無人飛機、虛擬現實、人工智慧、大社交（Big SNS)、智慧城市、邊緣計算/霧計算、移動互聯網、雲反射弧等。它們之間與互聯網雲腦是什麼關係，這種關係對智慧城市的建設又有什麼樣的啟發。

1.物聯網本質上是互聯網雲腦的感覺神經系統和運動神經系統

2.雲計算本質上是互聯網雲腦的中樞神經系統。

3.大數據本質上是互聯網雲腦各神經系統在運轉過程中傳輸和積累的有價值信息，是互聯網雲腦產生智慧智能的基礎。

4.人工智慧本質是互聯網雲腦產生產生智慧智能的動力源泉，人工智慧不僅僅過演算法如深度學習，機器學習與大數據結合使得互聯網雲腦各個神經系統同時提升能力。

5.工業4.0、工業互聯網、智能駕駛，、雲機器人、無人機、3D列印本質上是互聯網雲腦運動神經系統中最活躍的部分。

總體看互聯網雲腦並不是一開始就成熟和完整的，而是在科學探索和商業創新過程中逐步發育而成。物聯網，雲計算，工業互聯網，大數據，人工智慧。。，這些技術不是脫離互聯網的新事物，而是互聯網雲腦發育過程中，由於各神經系統發育的不均勻導致的波浪式高峰，往往是一個技術成熟后，下一個技術或模式才有蓬勃發育的基礎。

三 用互聯網雲腦架構解析智慧城市的建設

應該說智慧城市是互聯網發展到一定程度，向城市建設蔓延和深入的結果。因此建設智慧城市就不能忽略互聯網的發展趨勢和進化規律。

城市作為互聯網雲腦與城市建設結合的產物，會繼承互聯網雲腦的基本架構，也就是說智慧城市應該建設自己的城市中樞神經系統（雲計算），城市感覺神經系統（物聯網），城市運動神經系統（工業4.0），城市神經末梢發育（邊緣計算），城市智慧的產生與應用（大數據與人工智慧）。

除此之外還有兩個更為重要的智慧城市雲腦架構需要關注，它們分別是智慧城市的神經網路（大社交網路）和智慧城市的雲反射弧。

3.1（智慧）城市神經網路（大社交網路）的建設

在前文中提到，智慧城市建設的基本體系是互聯網雲腦架構與城市建設的結合，但其關鍵核心卻是城市神經網路的建設，我們知道人類大腦中最重要的結構是神經元，正是由於神經元的鏈接，互動才產生了智慧，同樣智慧城市只有找到和建設好自己的神經元，神經網路，其他要素如雲計算，物聯網，大數據，人工智慧才有存在的意義和價值。

那麼這個城市城市神經網路將如何建設呢？一直以來，社交網路被認為就是互聯網上人與人的交互社區。但隨著物聯網，雲計算，大數據等新現象的出現，社交網路的形態也必將發生改變。

當物聯網，工業4.0，工業互聯網與社交網路融合時，每一棟大樓，每一輛汽車，每一個景區，每一個商場，每一個電器都會在SNS網站上開設賬號，自動的發布自己實時的信息，並與其他」人「，和「物」進行交互.社交網路的定義將不再僅僅是人與人的社交，而是人與人，人與物，物與物的範圍更大的社交網路.我們可以稱為「大社交網路」 （Big SNS)。

這個大社交網路與智慧城市緊密的結合是智慧城市能否建設成功的關鍵，無論是居民、企業、政府機構、路燈、車輛、工場，都需要以城市神經元的方式加入到智慧城市的大社交網路中，這些城市神經元的互動，聚合，鏈接將使城市真正變得更為智慧。

3.2（智慧）城市雲反射弧建設

互聯網雲腦的雲反射弧（Cloud reflex arcs）其實在今天已經廣泛的出現在我們的周圍，幾乎每時每刻，從世界各地發起的互聯網神經反射現象都在不斷的產生和消失。例如汽車感測器發現有盜賊，發簡訊給車主，車主趕到將盜賊抓住；濕度感測器發現空氣濕度加大，有下雨跡象，通知野外挖掘設備打開防雨設備等。

神經反射現象是人類神經系統最重要的神經活動之一，反射弧是反射活動的結構基礎，一個完整的反射弧由感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經、效應器5個基本部分組成。

與人體的神經反射弧相對應，從前文可以看出，互聯網雲腦的感受器主要由聯網的感測器（組成。效應器主要由聯網的辦公設備，智能製造，智能駕駛等等組成。控制他們的是互聯網雲腦的中樞神經系統（雲計算）。

城市雲反射弧作為互聯網雲腦與智慧城市結合的產物，在智慧城市的未來建設中也將起到非常重要的作用。從實踐上看，總共有9種不同種類的智慧城市雲反射弧：

第一種是感測器到智能設備的雲反射弧（圖中A->F）

第二種是感測器到人的雲反射弧（圖中A->B）

第三種是感測器到智能程序的雲反射弧（圖中A->D）

第四種是智能程序到智能設備的雲反射弧（雲反射架構圖D->F）

第五種是智能程序到人的雲反射弧（圖中C->E）

第六種是智能程序到智能程序的雲反射弧（圖中C->D）

第七種是人到智能設備的雲反射弧（圖中B->F）

第八種是人到人的雲反射弧（雲反射架構圖B->E）

第九種是人到智能程序的雲反射弧（雲反射架構圖B->D）

智慧城市中已經已經出現很多神經反射弧案例，例如無錫消防部門開始利用家庭火災遠程監控和救助系統，它的工作過程就是一個典型的基於互聯網雲腦的城市神經反射弧。

當發生火災或其它緊急事件時，探測器發出報警信號，火警信息將通過GPRS傳輸到全市119火災調度指揮中心，當119在接到報警后,第一時間趕赴現場開展救助。

四。（智慧）城市智商的提出和評價標準

4.1（智慧）城市智商的定義：CITY IQ

我們知道大腦存在智商的評測，那麼類腦的智慧城市架構也應該可以用城市智商來表示一個城市的智慧發展水平。 前面的研究提出智慧城市的核心是城市神經網路和城市雲反射弧。包括雲計算、物聯網、工業4.0、大數據都是為它們提供支撐。因此測量城市智商，需要首先抓住這兩個核心要素。

而且我們也要注意到，一個智慧城市建設不是孤立的，不同智慧城市雲腦架構也往往關聯和交叉，譬如一個城市的雲計算硬體設施很可能在另外一個城市，一個城市的大數據可能分佈在不同城市存儲。

由於不同城市的地域規模，人口數量有很大不同，考察影響智慧城市智商指數，就不能簡單的以一個城市的雲計算，大數據，物聯網的發展水平進行衡量。而是應該重點觀察與城市規模，人口數量無關的城市神經網路覆蓋程度和城市雲反射弧的建設情況。

基於以上研究，本文提出的城市智商的定義為：

城市智商(CITY IQ)是基於智慧城市的互聯網雲腦模型，在城市中樞神經系統（雲計算），城市感覺神經系統（物聯網），城市運動神經系統（工業4.0、工業互聯網），城市神經末梢（邊緣計算）的支撐下，對目標城市的的城市神經網路（城市大社交網路）、城市雲反射弧兩個核心要素進行綜合評測，以測量該城市在測試時間點的智力發展水平，測試結果就是該實時間點該城市的城市智商(CITY IQ)。

4.2城市神經網路（城市大社交網路）的評價方法

對於城市神經網路（城市大社交網路），在測試量表共建立了4個二級指標，本別是

1.城市神經網路穩定性（魯棒性），代表城市神經網路的硬體基礎設施和軟體系統的穩定性，可以通過系統的年度故障率來進行測量。

2.城市神經網路統一程度，目前智慧城市的系統種類過於繁多，相互也不能聯通，降低了城市神經網路架構統一性，因此通過測量一個城市的智慧城市系統的數量和大社交網路的建立情況，來評判城市神經網路統一程度。

3.城市神經網路的覆蓋程度，這個指標主要評測一個城市的人口 ，商業機構，政府機構，城市設備有多大比例鏈接到一個統一的大社交網路中，並可以進行相互信息交互。

4.城市神經網路的活躍程度，這個指標主要評測鏈接到城市大社交網路中的人口 ，商業機構，政府機構，城市設備的信息發送和交互活躍程度。

4.3城市雲反射弧的評價方法

對於城市雲反射弧的建設，反應出一個城市在提供各種智慧相關服務過程中的種類和反應速度，城市雲反射弧的種類越多，反應速度越快，其智慧程度也會越高。對於城市雲反射弧，在測試量表共建立了N個二級指標，和兩個三級指標（分別是健壯性（魯棒性），反應速度）。

對於二級指標的內容，因為智慧城市建設涉及的雲反射弧種類很多，例如包括安防雲反射弧，金融雲反射弧，交通雲反射弧，能源雲反射弧，教育雲反射弧，醫療雲反射弧、旅遊雲反射弧、零售雲反射弧。

這些雲反射弧的種類也會隨著智慧城市的發展產生變化，為了有助於規範和測量，可以為智慧城市設立城市標準雲反射弧種類庫，每年對城市標準雲反射弧種類庫進行增加和刪除。

基於上述討論，可以形成如下2017年第一版的城市智商測試量表：

4.4 2017年第一版城市智商(CITY IQ)測試量表

根據本文提出智慧城市智商的測量方法，未來我們可以重點從城市神經網路（城市大社交網路）和城市雲反射弧的建設角度對一個城市的智商水平進行測量，並形成（智慧）城市智商排名與研究報告。

參考：

1. 國內外智慧城市評價指標體系比較，《電子政務》，王思雪、鄭磊，復旦大學國際關係與公共事務學院，2013年第1期

2.《從人腦的結構機理看互聯網的進化》，人類工效學，劉鋒、彭庚、劉穎 ，科學院大學經濟管理學院，2008年第一期