ИИ в умном городе
Урбанизация шагает по планете, и если раньше развитие городов определялось преимущественно демографическим ростом и диверсификацией производства, то теперь ключевой драйвер — технологии и данные.
Города будущего станут хабами пронизанными цифровизацией, в которых ИИ, интернет вещей и большие данные работают на устойчивое развитие среды. Такие мегаполисы сделают жизнь горожан удобнее, комфортнее и проще благодаря передовым разработкам, интеллектуальному распределению ресурсов и вниманию к окружающей среде. Город станет более управляемым и экономичным, а также привлекательным для частных инвестиций.
Ежегодно Всемирный центр конкурентоспособности выпускает рейтинг умных городов (Smart City Index), оценивая их по уровню экономического и технологического развития, качества жизни населения, экологичности и инклюзивности. Согласно индексу 2025 года, лидерами стали Цюрих, Осло, Женева. В России есть свой рейтинг. Возглавляет его, конечно, Москва, среди лучших также Санкт-Петербург, Казань, Екатеринбург и Пермь.
Однако развитие городов не всегда поступательное. Каждый мегаполис рано или поздно сталкивается с «болезнями роста». Среди них — увеличение нагрузки на инфраструктуру, расширение территорий за счет пригородов, необходимость создавать новые рабочие места и объекты социальной инфраструктуры, обеспечение надежной работы и слаженного взаимодействия всех коммуникаций: транспорта, ЖКХ, связи.
Ключевые сферы применения ИИ в умном городе, кейсы
Справиться с новыми вызовами помогут инновационные технологии и ИИ. Опыт в их применении все больше смещается от экспериментов в сторону обыденного применения. Умные инструменты встраивают в программные продукты, выводя эффективность процессов и скорость принятия решений на совершенно новый уровень. Искусственный интеллект играет здесь ключевую роль, анализируя массивы данных для лучшей управляемости и прозрачного контроля за инфраструктурой.
Транспорт
В smart-городах дорожное движение оптимизируют с помощью анализа трафика в реальном времени. Умные системы сканируют сотни датчиков, отслеживают светофоры и загруженность улиц, перераспределяя потоки транспортных средств и минимизируя пробки. Например, в Сингапуре уже используется такая интеллектуальная система управления (ITS) дорожным движением. Сеть камер по всему острову собирает данные о пробках, времени в пути и загруженности магистралей. Так формируется динамичная картина города, благодаря которой жители могут строить наиболее быстрые и безопасные маршруты. А в Москве в 2025 году запустили пилотный проект, и теперь ИИ выявляет различные нарушения: стертую дорожную разметку, повреждение полотна и бордюров, нечитаемые дорожные знаки, позволяя столице оставаться безопасной и удобной и для автомобилистов, и для пешеходов.
Технологии помогают и тем, кто пользуется общественным транспортом. Во многих городах в приложении на смартфоне можно изучить его расписание и следить за перемещением нужного номера в режиме реального времени. Умные экраны на станциях подсказывают о прибытии поезда и прогнозируют время ожидания следующего. В этом году Мосгортранс запустил автоматическое назначение смен водителям при помощи ИИ-алгоритмов, что помогло распределять нагрузку равномернее и сократить время на планирование графиков. Кстати, НОРБИТ внедрил похожую технологию для Почты России в 38 000 отделений по всей стране. Благодаря реализации проекта коэффициент полезного времени специалистов вырос на 7%, а среднее время ожидания в очереди сократилось на 15%.
Медицина
Искусственный интеллект трансформирует медицину, радикально меняя подходы к диагностике и лечению. ИИ позволяет находить скрытые закономерности, прогнозировать развитие заболеваний и подбирать наиболее эффективные схемы лечения, исходя из истории болезни каждого пациента. Технологии машинного обучения уже активно применяются для анализа рентгеновских снимков, выявления онкологических заболеваний на ранних стадиях, оптимизации работы больниц и разработки новых препаратов.
Так, например, во время пандемии коронавируса больницы Уханя и других городов Китая использовали для выявления пневмонии ИИ-анализ КТ. Это помогало разгрузить врачей и ускорить постановку предварительного диагноза в условиях колоссального наплыва больных. В России Сбер активно развивает продукты на базе искусственного интеллекта для медицинской отрасли: здесь и первичная диагностика, и анализ результатов исследований, и оборудование, оснащенное нейросетевыми помощниками.
Безопасность
ИИ делает умные города безопасными и работает на обеспечение общественного правопорядка. Он применяется в системах распознавания лиц из закрытых баз данных правоохранительных органов. Нейросетевые технологии помогают выявлять преступников или подозреваемых, отслеживать их перемещение и сообщать полиции текущее местоположение — технологию давно применяют в Дубае и Абу-Даби. Естественно, есть такие системы и у нас, это проект «Безопасный город». В Москве к нему подключено более 4 200 камер. А в перспективе нескольких лет власти хотят создать единую платформу видеонаблюдения с общим контакт-центром. Она будет агрегировать потоки от региональных и городских систем.
Еще одна важная функция здесь — предотвращение чрезвычайных ситуаций и катастроф. В мегаполисах будущего датчики будут анализировать состояние зданий, мостов, дорожно-транспортной инфраструктуры и инженерных сетей и сигнализировать о неисправностях. То же касается и природных явлений: предиктивная аналитика позволит заранее знать о надвигающемся землетрясении, цунами или наводнении — власти смогут заранее оповестить об угрозе и эвакуировать жителей.
Промышленность
Алгоритмы ИИ широко используются для автоматизации и роботизации производства, управления человеческими ресурсами и оптимизации логистики. В крупных городах создаются целые инновационные промышленные кластеры, где тестируются технологии, которые через несколько десятилетий станут обыденностью в промышленности. Например, российская компания Сибур использует систему на базе ИИ для диагностики оборудования. Инструмент осуществляет мониторинг, сигнализирует о неисправностях и позволяет минимизировать простои за счет эффективного контроля и своевременной замены устаревшей техники.
Социальная сфера
Наиболее видимый эффект от внедрения технологий ИИ будет, пожалуй, в социальной сфере. Его заметит каждый горожанин, ведь его повседневная жизнь ощутимо изменится, станет удобнее и проще. Цифровые боты, консультирующие по вопросам льгот и пособий, анализ обращений граждан, помощь в поиске работы и образовании, поддержка людей с ограниченными возможностями — вот лишь небольшой перечень функционала, переданного нейросетям в умном городе.
Например, Барселона — один из самых технологичных европейских мегаполисов — использует платформу Decidim со встроенным ИИ, которая помогает жителям участвовать в принятии важных социальных решений: от обсуждения бюджета до городских инициатив. Это усиливает вовлеченность граждан и делает процесс управления более прозрачным. Россия также тестирует инновации и внедряет ИИ в государственное управление социальной сферой.
Финансы
Финансовая сфера — один из самых стремительно развивающихся секторов, поэтому проникновение искусственного интеллекта в отрасль происходит очень быстро. Алгоритмы анализируют документы, помогают в борьбе с мошенниками и предлагают клиентам персонализированные финансовые услуги. Так, платформа Singapore's Smart Nation Financial Intelligence Unit (SFIU) в Сингапуре была разработана правительством совместно с ведущими финансовыми учреждениями и технологическими компаниями. Основная цель проекта — повышение эффективности борьбы с мошенничеством и такими экономическими преступлениями, как отмывание денег и финансирование террористической деятельности.
В 2023 году НОРБИТ запустил для банка «Центр-инвест» кредитный конвейер. Умная система на основании собранных данных о клиенте подбирает подходящий финансовый продукт, проверяет кредитную историю, рассчитывает предельную долговую нагрузку. Затем маршрутизирует согласования между отделами и может самостоятельно принимать решение по заявке на основании параметров сделки и системы скоринга, инициировать заключение договора и внесение в него изменений.
Ритейл
Внедрение искусственного интеллекта кардинально меняет розничную торговлю во всем мире, превращая ее в высокотехнологичную индустрию. Ритейлеры используют ИИ для персонализации обслуживания, оптимизации логистики и запасов, а также для создания принципиально нового покупательского опыта, что в итоге ведет к значительному росту продаж.
Глобальные инвестиции в ИИ для ритейла продолжают расти, и в умных городах мира поход в магазин будет цифровизирован на всех его этапах. Отечественные ритейлеры не отстают от мировых конкурентов — сеть Магнит внедрила в этом году ИИ-сервис по подбору косметики в 2500 точках продаж. Нейросеть на основе анализа внешности покупателя дает персонализированные рекомендации по покупке.
Прогнозирование интересует и не совсем традиционный ритейл. Команда НОРБИТ в 2024 году разработала для группы «Эталон», одного из крупнейших девелоперов Санкт-Петербурга, систему прогнозирования продаж на базе искусственного интеллекта. С ее помощью компания оптимизирует процессы принятия решений по сделкам и увеличивает их совокупную маржинальность. Новое решение объединило сразу несколько моделей машинного обучения. Они предсказывают вероятность заключения сделки, объемы продаж на конкретный период, определяют влияние ценовых и маркетинговых параметров на их финансовые показатели.
Технологический стек: что под капотом
Важно понимать, что умный город — это не отдельные технологии, а сложная экосистема, где разные слои технологического стека работают как единый организм.
- Слой данных:
- многочисленные IoT-устройства: датчики качества воздуха, шума, освещенности, заполненности мусорных контейнеров;
- компьютерное зрение: камеры с аналитикой в реальном времени;
- cенсоры инфраструктуры: датчики вибрации мостов, протечек воды, нагрузки на электросети.
- Слой связи:
- LPWAN для датчиков с низким энергопотреблением;
- 4 и 5G для высокоскоростной передачи видео и данных;
- Wi-Fi в общественных пространствах.
- Платформенный слой
- IoT-платформы;
- разнообразные хранилища данных;
- AI/ML-системы для обучения и запуска моделей.
- Аналитический слой
- предиктивная аналитика на базе ML-моделей;
- компьютерное зрение для анализа видеопотока;
- чат-боты для обработки обращений граждан;
- цифровые двойники для моделирования сценариев.
- Слой приложений
- мобильные приложения для жителей;
- дашборды для оперативных служб;
- системы поддержки принятия решений для администрации.
- Слой безопасности
- Zero Trust Architecture для доступа к системам;
- криптографическая защита данных;
- SOC (Security Operations Center) для мониторинга киберугроз.
Вызовы и барьеры
Главная сложность в реализации концепции умного города — не в технологиях, а в их интеграции. Связать вместе такое количество разнообразных решений — нетривиальная задача, тем более что процесс должен быть в идеале бесшовным и происходить в режиме реального времени.
Еще одна серьезная проблема — конфиденциальность и безопасность, ведь агрегируются и анализируются огромные объемы данных, в том числе личные. Обеспечение защиты персональных данных имеет первостепенное значение. Алгоритмы должны быть разработаны с использованием надежных методов шифрования и анонимизации.
Следующая трудность — нехватка бюджета для инвестиций в дорогостоящие технологичные проекты. Многие правительства не готовы вкладывать средства в инновации на фоне мегаполисов-пионеров, активно трансформирующихся в умные экосистемы. Это тормозит развитие городов.
Еще одним барьером на пути строительства умного города является недоверие общества к подобной цифровой трансформации. Здесь важно вовлекать граждан в процесс принятия решений на каждом этапе и информировать обо всех изменениях и их преимуществах. Необходимо разработать четкие и понятные правила, согласованные с лидерами общественного мнения, которые будут гарантировать защиту личной информации и равенство прав.
Прогнозы на будущее
Будущее умных городов — в полной цифровизации каждого аспекта жизни. Однако для разработки и планирования оцифровки этих этапов важно предотвратить потенциальные риски. В этом помогают цифровые двойники – виртуальные копии городов, которые объединяют весь массив данных о территории и отражают любые изменения в физической плоскости, интегрируясь в режиме реального времени. Эти платформы могут быть использованы для моделирования в безопасной виртуальной среде. Другой революционной технологией для городов будущего являются квантовые вычисления. Квантовые алгоритмы могут решать сложные проблемы, которые в настоящее время выходят за рамки возможностей классического искусственного интеллекта. Например, в этом году ученые из университета Иннополис разработали квантовый алгоритм, который помогает оптимизировать маршруты и снизить количество пробок благодаря умному распределению дорожных потоков.
По мере того, как мы выходим за рамки традиционного представления о городах, мир вступает в эпоху, где их облик трансформируется и оживает под воздействием технологий и гибко адаптируется под ускоряющийся ритм жизни.
P.S.
В умных городах искусственный интеллект — надежный помощник и ассистент, работающий на благо жителей. Его можно сравнить с дирижером большого оркестра. Анализируя огромные массивы данных, ИИ поможет принимать более взвешенные решения для устойчивого развития, делая среду по-настоящему комфортной и повышая уровень жизни граждан. При этом в центре города будущего, несмотря на бум технологий, — все еще человек. Для того, чтобы это было не футуристическим прогнозом, а реальностью, к которой стремится мир, важна кооперация усилий всех вовлеченных: государства, бизнеса и жителей. Именно такая синергия приблизит момент, когда города станут по-настоящему технологичными, устойчивыми и процветающими.