【研究】城市計算的內涵與邊界

編者按：城市是人類的家園，城市在發展的同時也面臨著經濟、社會和自然生態等問題。如何利用虛擬網絡和計算，將現實世界中的城市進行有效規劃和管理是一個值得探索的研究領域。在本文中作者講述了城市計算的研究進展。

當今，人們的生活倚賴著兩個世界。一個是由互聯網連接的虛擬世界，而另一個則是現實中的物理世界。相對于前者的高度連通性和數字化，物理世界雖蘊藏著更為豐富的信息和知識，但由于目前仍卻缺乏有效的感知、管理和協同，這些寶貴的知識財富還未得到充分的發掘和利用。同時，現實世界和虛擬世界之間也缺乏有效的聯系和溝通，致使人類擁有的信息處于孤立、隔離之態，因而不能發揮其最大能效。所以，在互聯網已經高度發達的今天，深度探尋物理世界中蘊藏的知識和智能已經變得勢在必行。

通常認為，現實世界可以進一步劃分為遠郊、城市和室內三個空間（如圖1所示）。相對于其它兩個空間，城市空間因其涵蓋的多種元素（如房屋、車輛、道路和各類傳感器）和人類行為而變得最為復雜，也最為有趣。如何有效利用這個空間里蘊含的信息來為人類服務已成為近年來人們關注的熱點。

圖1 虛擬世界與現實世界的框架

另一方面，近幾個世紀以來，城市化的腳步在世界各地逐步加快，而全世界的人口僅居住在約0