研究表明，人工智能已经可以设计出比人类更好的城市

发布时间：2025-04-14 16:20

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想象一下，生活在一个凉爽、绿色的城市里，公园林立，人行道、自行车道和公共汽车纵横交错，这些公共汽车可以快捷的将人们送到商店、学校和服务中心，只需几分钟。

这个轻快的梦想是城市规划的缩影，体现在15分钟城市的理念中，在这里，所有基本需求和服务都在15分钟之内，改善公共健康，降低车辆排放。

现在，人工智能可以帮助城市规划者更快地实现这一愿景，清华大学研究人员的一项新研究展示了机器学习如何在短时间内生成比人类设计更有效的空间布局。

清华大学的科学家们希望找到新的解决方案来改善我们的城市，这些城市正在迅速变得拥挤和混凝土化。

他们开发了一个人工智能系统来解决城市规划中最繁琐的计算任务，并发现，它产生的城市规划在三个指标上比人类的设计高出约50%：服务和绿地的可及性，以及交通水平。

从小的开始，研究团队让他们的模型设计只有几平方公里大小的城市区域（大约3×3个街区）。

经过两天的训练，并使用几个神经网络，人工智能系统搜索理想的道路布局和土地使用，以适应15分钟城市、当地规划政策和需求的概念。

虽然，研究人员的人工智能模型有一些功能可以扩展到规划更大的城市地区，但设计整个城市将会更加复杂。研究人员估计，起草一个由4×4个街区组成的社区所需的规划决策将是3×3个街区的两倍。

但即使是规划过程中的几个步骤自动化，也可以节省大量时间：人工智能模型在几秒钟内计算出某些任务，而人类规划者需要50到100分钟才能完成这些任务。

研究人员表示，将最耗时的城市规划任务自动化，可以使规划者能够专注于更具挑战性或以人为中心的任务，如公共参与和美学。

与人工智能取代人类不同，研究团队设想他们的人工智能系统可以作为城市规划者的“助手”，它们可以生成由算法优化的概念设计，并由人类专家根据社区反馈进行审查、调整和评估。

麻省理工学院（MIT）的研究科学家保罗·桑蒂（Paolo Santi）在对这项研究的评论中写道，最后一步是好的设计的核心。

他写道，城市规划“不仅仅是为建筑、公园和功能分配空间，而是设计一个城市社区生活、工作、互动，并希望长期繁荣的地方。”

将他们的人工智能工作流程与人工设计进行比较，研究团队发现，协作过程可以分别将基本服务和公园的使用率提高12%和5%。

研究人员还调查了100名城市设计师，他们不知道让他们选择的方案是由人类规划者还是人工智能生成的。结果，人工智能的一些空间设计赢得了多得多的选票，但对于其他计划，调查参与者并没有表现出明显的偏好。

当然，真正的考验将是根据这些计划建造的社区，衡量标准是噪音、热量和污染的减少，以及更好的城市规划承诺带来的公共卫生的改善。

这项研究发表在《自然计算科学》杂志上。

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