ИИ в умном городе

Дмитрий Демидов
руководитель Лаборатории инноваций НОРБИТ

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.

7
2
1
Начать дискуссию