研讨标的目的5是都会神经元的环球身份编码，次要感化是为都会神经元供给天下同一的身份编码尺度，为互相辨认、互联互通做支持

　　研讨标的目的5是都会神经元的环球身份编码，次要感化是为都会神经元供给天下同一的身份编码尺度，为互相辨认、互联互通做支持。都会神经元编码包罗分类标识位、野生编码、归属编码、工夫戳和随机数，许可利用者主动天生。但需求在中间化的考证节点停止考证，包管环球独一性。

　　在建立的过程当中，因为承建企业差别，每一个都会在都会大脑建立中的主导思惟差别，对都会大脑的认知、界说和建立方法也不尽不异。除基于互联网大脑模子的都会大脑界说外，另有以下7种对都会大脑的了解和界说。[12]

　　该当说都会大脑的发生和建立不单单是工程成绩，也是一个根底科学成绩。21世纪以来，前沿科技范畴呈现了包罗都会大脑在内的大批新观点新手艺，这阐明一定呈现了新的纪律在驱动新世纪的科技开展。都会大脑等庞大智能巨体系为何会鼓起？它们的开展趋向和纪律是甚么？有无更加科学的建立尺度和办法？只要找到这些成绩的纪律并把握它，才有能够以最小的试错本钱得到都会大脑将来开展的盈余。本文将针对这些成绩停止深化讨论。

　　近50年来，IT相干的智能财产有三次主要的尺度订定机缘，第一次发作在互联网发生之初，大部门联网的计较机互相之间其实不兼容。在一台计较机上完成的事情，很难拿到另外一台计较机上去用。1974年，美国科学家卡恩与瑟夫配合开辟了TCP/IP和谈[17]，这个和谈为每台运转在互联网的装备订定了会见地点，同时为差别的计较机，以至差别范例的收集间传送信息包订定了同一的尺度。一切毗连在收集上的计较机，只需各自依照这两个和谈，都可以停止通讯和交互。TCP/IP的发生也为21世纪以后传感器、机械人、无人机、智能汽车等智能装备光滑、无停滞地进入互联网奠基了根底，为物联网、边沿计较、云机械人、产业互联网出格是都会大脑的建立供给了手艺保证。

　　21世纪以来，前沿科技观点和手艺呈现了爆炸式增加，从Web2.0、交际收集、物联网、挪动互联网、大数据、产业4.0、产业互联网、云机械人、深度进修、边沿计较到谷歌大脑、百度大脑、阿里ET大脑、360宁静大脑、腾讯超等大脑、华为EI智能体、都会大脑、都会云脑、产业大脑、农业大脑、航空大脑、社会大脑，等等，这些新观点超越50个以上，他们之间终究是甚么干系？

　　2020年3月，习近平总书记在考查杭州都会大脑运营批示中间时指出，促进国度管理系统和管理才能当代化，必需抓好都会管理系统和管理才能当代化。使用云计较、大数据、区块链、野生智能等前沿手艺鞭策都会办理手腕、办理形式、办理理念立异，从数字化到智能化再到聪慧化，让都会更智慧一些、更聪慧一些，是鞭策都会管理系统和管理才能当代化的殊途同归，远景宽广。[1]

　　作为都会大脑开展的终极形状，天下神经体系将为人类社会的协同开展，构建起环球同一的类脑智能支持平台，完成对天下的认知、判定、决议计划、反应和革新，配合应对来自卑天然的各类应战微风险，满意人类社会的各类需求。都会大脑的建立，天下神经体系的构成终极将为完成人类运气配合体修建主要的环球性手艺根底。

　　2009年1月，IBM公司首席施行官彭明盛初次提出“聪慧地球”观点，由此延长的聪慧都会观点极大鞭策了天下列国都会确当代化历程。[6]

　　[2]殷云：《天下人大代表胡成中：倡议放慢聪慧都会建立，打造“都会大脑”》，，2020年5月22日更新。

　　财产界按照上述都会大脑的界说和了解，在差别都会展开了无益的探究，上面我们次要从杭州都会大脑、上海都会大脑和福州都会大脑的建立状况停止察看。

　　2.都会大脑是操纵大数据、云计较、野生智能终端（物联网）三其中心构件组合体，为都会交通管理、大众宁静、应急办理、网格防控、医疗卫生、情况庇护、都会精密化办理等构建的一个野生智能中枢。

　　第四个步调，怎样评价都会云反射弧开端计划？在设想都会大脑的云反射弧机制时，会晤对诸多不愿定性身分，比方，当前的手艺开展成熟度能不克不及满意需求方的请求；建立云反射弧预估用度能否与都会预算婚配；在云反射建立和运转过程当中会触及到哪些法令成绩、社会伦理成绩，等等。因而，在完成第三个步调后，都会大脑建立卖力主体需求构造包罗手艺专家、法令专家、当局官员、大数据专家、办理专家、科技哲学专家的评审团，从手艺成熟度、建立本钱、法令答应、数据支持度、计划公道性、潜伏伤害性等多个角度对都会云反射弧停止评价和打分，构成评价成果供都会大脑建立的决议计划者参考利用。

　　[18]王善平：《完成超文本胡想的万维网2016年度图灵奖简介》，《科学》，2017年第6期，第36～39页。

　　研讨标的目的7是都会大脑环球系统的手艺架构，提出都会大脑的整体手艺框架尺度能够接纳中间化和去中间化分离的方法，如许既能顺应具有同一行政干系的场景，也能顺应差别都会、差别国度行政主体互不从属时的场景。

　　互联网大脑的构成是都会大脑发生的手艺根底，同时它对21世纪人类的社会构造、经济形状、科技立异、哲学考虑也都将发生严重而深远的影响。

　　从都会大脑的界说能够看出，都会大脑是互联网大脑的一个子集，是互联网类脑构造与都会当代化建立分离的产品，都会大脑的建立不只是一个都会内部的工作，并且是经由过程互联网大脑架构，在差别都会之间、差别国度之间构成互联互通、协同事情。

　　刘锋，南京财经大学传授，中国科学院假造经济与数据科学研讨中间研讨构成员，天府大数据研讨院研讨员。研讨标的目的为野生智能、互联网和聪慧都会。次要著作有《互联网退化论》《兴起的超等智能》《都会大脑的界说与建立标准》等。

　　假如回到都会大脑建立的初志看，它的建立一定起首要处理都会的主要成绩或满意公众的紧急需求，各类手艺必需作为团体构成手艺链条逐个对应处理都会的每个成绩和每个需求。这个手艺链条就是在前文中提到的都会云反射弧机制。

　　1.都会大脑要搭建的是全部都会的野生智能中枢，是一个对都会信息停止处置和调理的超等野生智能体系。

　　四是没有留意到都会云反射弧的核情意义。都会云反射弧机制是都会大脑根底实际研讨的产品，在实际猜测中，它是都会大脑建立的真正中心，从某种角度来看它比都会神经元收集还要主要。

　　在行业财产标的目的，互联网大脑架构与产业、农业、航空、交通、修建、冶金、电力等行业分离，构成了诸如产业大脑、农业大脑、航空大脑、冶金大脑、修建大脑、电力大脑、都会大脑、都会云脑，等等。

　　今朝一些处所的都会大脑建立将大批本钱和存眷投入到都会中枢神经建立需求的效劳器集群、中心机房、运营中间、数据中间等方面。实践上，只要当都会的各类枢纽要素包罗人、装备、体系被毗连到一个同一的都会神经元收集中，并经由过程可以直面成绩的都会云反射弧运转起来，由此发生的硬件装备、软件体系、都会相干数据才会在运转的过程当中不竭积聚、开展和强大。将都会大脑看做是一个经由过程云反射弧机制拉动的类脑庞大巨体系，能够完成都会大脑建立的低本钱启动、开展历程按部就班，契合天然界脑发育纪律，从而制止自觉开展。

　　IBM提出聪慧地球和聪慧都会一年以后，以互联网为中心的天下科技生态开端显现愈来愈多类脑的特性。作为天然界可以发生聪慧的根底架构“脑”，开端经由过程两个路子为都会聪慧的发生供给动力：第一，都会当代化用到的诸多前沿科技根据脑的模子停止组合，由此发生都会的聪慧;第二，都会当代化陪伴前沿科技类脑化的历程，从不成熟到逐渐成熟，都会的聪慧水平不竭提拔。

　　当前，城镇化历程不竭加快，都会发生了交通拥堵、情况净化、资本欠缺等一系列“都会病”，这对都会大众资本的运营和都会管理提出了宏大应战。同时，云计较、大数据、区块链、野生智能等新一代信息手艺兴旺开展，在此布景下，都会大脑应运而生。

　　第七个步调，怎样对已成立的都会云反射弧停止质量评价和连续监控？在都会云反射弧建立完成后，能够从项目完成工夫、项目建立本钱、该条云反射的反射工夫和反射弧运转质量能否契合计划等方面停止综合查抄，关于已建成开端运转的都会云反射弧，倡议从每条都会云反射弧的卖力人、灾备计划、运转形态等方面连续评价和监控。都会大脑的需求方成立管控中间、运营中间，应以能有用监视每条都会云反射弧的运转能否一般作为建立的重心。

　　一是对都会大脑的了解范围在都会范畴。今朝对都会大脑的了解还范围在都会范畴，没有思索到小到企业大脑、社区大脑、州里大脑、行业大脑、都会大脑，大到都会群地区大脑、省级大脑、国度大脑或天下神经体系之间的干系和内涵同一纪律成绩。

　　基于上述都会大脑建立计划的新框架和新特性，新一代都会大脑建立计划包罗九个枢纽步调（见表1）。

　　都会大脑的将来开展另有许多事情需求完成，比如天下范畴同一的都会神经元尺度还未真正成立；人、装备和体系在都会大脑和天下神经体系中的脚色和权限怎样分派还没有处理；一个既能在一栋大楼也能活着界范畴内自在完成的云反射弧机制还未构成。该当说到2021年，都会大脑仍然还处于抽芽阶段，需求差别范畴的专家、企业家、当局决议计划者不竭理论和立异，配合鞭策都会大脑的开展。

　　都会大脑界说中的都会神经元是指在使用层为都会大脑触及的每个人、物、体系成立同一的法式单位，能够按照需求停止毗连、组合、交互，从而完成跨部分、跨行业、跨地域的互联互通。根据类脑的都会大脑框架，这些法式单位被称为都会神经元，而浩瀚都会神经元分离在一同就构成都会大脑的根底构造都会神经元收集。

　　[13]聪慧交通：《杭州都会大脑片面晋级，打造“531”系统》，，2019年7月17日更新。

　　都会大脑触及数目宏大的身分和手艺，关于怎样建立都会大脑，差别企业和都会提出了差别的建立重点，比如以大数据为中心、以5G为中心、以超等计较为中心、以野生智能手艺为中心等。基于现有研讨，科学的都会大脑建立计划应具有以下十个特性：构建根底实际、顺应庞大场景、打破地区限定、消弭信息孤岛、满意公众需求、低落建立本钱、完成协同建立、表现人机交融、连结连续退化、对人类协同开展构成支持。

　　3.都会大脑是以互联网为根底设备，基于都会所发生的数据资本，对都会停止全局的立即阐发、批示、变更、办理，终极完成对都会的精准阐发、团体研判、协同批示。

　　第三个步调，针对每一个待处理成绩怎样设想响应的都会云反射弧计划？诸多前沿手艺需求构成一个团体手艺链条停止应对。在脑科学中，反射弧是各个神经体系结合事情协助生物应对天下带来的应战，一样在面临都会开展和公众需求带来的应战时，都会大脑的建立也需求起首思索怎样将每一个成绩和需求与详细的都会云反射弧对应起来。能够根据神经科学的类感触感染器、传出神经、神经中枢、传入迷经、效应器五个部门对触及的手艺、装备和职员停止阐发，并构成开端的都会云反射弧计划。

　　研讨标的目的3是都会神经元的分类尺度，提出按辉映射工具将都会大脑的神经元分为都会人类神经元、都会什物神经元、都会法式神经元、城墟市体神经元四品种型。

　　在科技企业标的目的，天下范畴的科技巨子为了顺应互联网新呈现的类脑构造，不竭将本人的中心营业与互联网大脑架构分离。谷歌依托搜刮引擎带来的大数据提出谷歌大脑、科大讯飞依托语音辨认手艺提出讯飞超脑、360依托宁静营业提出360宁静大脑、腾讯依托交际收集使用提出腾讯超等大脑，阿里巴巴依托企业级效劳提出阿里ET大脑，华为依托通信范畴的劣势职位提出华为EI智能体。

　　[12]中国国度书息中间：《都会大脑建立目的挑选、办法与途径都会大脑计划建立与使用研讨陈述》，2021年4月13日援用。

　　[3]刘锋、吕本富：《都会“脑梗” 当前都会大脑面对的窘境》，，2020年10月21日更新。

　　第二次发作在互联网降生20年后，到1989年，互联网已生长为天下科技、军事、当局机构中信息同享的宏大收集，但因为手艺架构的成绩，互联网的信息像被锁在一个个箱子里一样，获得时需求暗码和钥匙。1989年，在欧洲核物理尝试室事情的物理学家伯纳斯李挑选了超文本链接标示言语（HTML）作为完成互联网信息同享的钥匙[18]。当互联网信息用相互链接的超文本格局编写时，就可以够与其他效劳器的信息停止互相援用和同享。万维网尺度的订定对后续的科技生态发生了宏大影响，包罗21世纪呈现的云计较、大数据等都与万维网有关，以至区块链的发生在某种水平上也能够说是为对立万维网激发的互联网中间化趋向。

　　研讨标的目的6是都会神经元的权限干系，提出都会神经元的权限干系包罗：人构造系、大家干系、机构造系等；互相的办理干系包罗掌握、指导和对等干系等。

　　（本文系国度天然科学基金撑持项目研讨功效，项目编号：No.91546201、No.71932008）

　　这是由于建立都会大脑的目标是为了要处理都会各成员的各类成绩，满意各类需求，而间接对应这一目的的手艺构造只要云反射弧机制，能够说一个都会有几成绩和需求，就需求有几条都会云反射弧。

　　从21世纪科技开展趋向看，各种迹象表白，颠末50年的开展，互联网正在从网状构造向类脑模子演变。比如腾讯、Facebook等交际收集具有的神经收集特性、谷歌街景体系具有的视觉神经特性、云计较具有的中枢神经特性等，在这些征象的启示下，2008年，我们将这个互联网新构造称为“互联网大脑模子”[4]（见图1）。

　　研讨标的目的9是都会大脑的运转宁静尺度，提出都会大脑运转中呈现黑客的进犯、病毒的侵入、操纵者的失误、AI体系的BUG等成绩。因而需求从感知节点、传输线路、决议计划中枢、运转数据、人机交互等多个角度对都会大脑运转宁静停止庇护。

　　尔后，聪慧都会疾速成为都会建立的热门，天下范畴内千余个都会颁布发表了本人的聪慧都会建立想划。可是，不断以来聪慧都会的开展标的目的其实不明了都会开展计划的倡议，聪慧都会在国际上也缺少同一的建立尺度、手艺尺度、行业尺度，招致都会各部分的信息体系自成系统，都会的市政、交通、医疗、教诲、安防等各个部分之间的信息体系从软硬件接口标准、收集传输尺度、数据交流尺度等各个方面都没法同一。一些专家以为聪慧都会是把许多新的信息手艺打包到都会建立的筐里，因为没有同一的建立计划做指点，因而呈现了自觉炒作都会开展定见倡议、顶层设想缺位等状况。在施行的过程当中，因为存在长处纠葛，“聪慧都会”成为各方权力的角斗场。与此同时，因为当局效劳理念的缺失、部分长处的影响、同享机制的不完美和手艺尺度的限制形成了信息孤岛的窘境。[8]住建部原副部长仇保兴曾指出，一些“聪慧都会”计划不克不及处理任何一种都会病，有的是被IT企业“绑架”，成为企业采购产物的渠道；有的是被当局部分“绑架”，构成了信息孤岛，互不来往；另有很多则是“忽悠”，更有甚者，有些处所的“智能都会”从计划上就是错的。

　　都会神经元收集的构建素质上也是为了支持都会云反射弧的完成。协助只管多的都会云反射弧在统一个平台上完成反射，完成线路、体系和装备的复用，并使得都会云反射弧陪伴都会神经元活着界范畴的尺度化历程可以光滑地向外扩大。

　　基于互联网大脑模子的都会大脑以为都会大脑的“大”与大数据的“大”寄义不异，是构造和笼盖范畴宏大的都会级类脑体系。各类前沿科技是作为脑构造中的各个神经体系结合让都会变得更聪慧。现在朝财产界对都会大脑的一种了解是以为其是都会的中枢神经，凸起都会级野生智能体系对全部都会各范畴信息的掌控和处置，这类了解发生的成绩是，会无视都会神经元收集和都会云反射弧在都会大脑建立中的中心肠位。

　　第五个步调，怎样计划都会云反射弧触及到的主要都会神经元？在对都会云反射弧停止评价后，需求对这条都会云反射弧所触及到的人、智能装备、智能体系怎样构成都会神经元停止计划。包罗预估触及人、智能装备、智能体系的数目，有哪些人、智能装备、智能体系在这条都会云反射弧中是主要都会神经元，该条都会云反射弧遵照如何的都会神经元建立尺度等。假如没有同一的都会神经元尺度，每条都会云反射弧都将是一个手艺和信息孤岛，没法和其他云反射弧共用资本、同享信息、互相协同，更没法完成企业间、财产间、社区间、都会间、国度间的互联互通都会开展计划的倡议、协同事情。

　　【择要】21世纪以来互联网大脑架构逐渐构成并与聪慧都会分离，是都会大脑发生的泉源。都会大脑不是野生智能掌握的都会级中枢神经体系，而是都会级类脑智能庞大巨体系。它有两个枢纽手艺：都会神经元收集卖力将都会的人、装备和体系联系关系起来，都会云反射弧卖力构成手艺链条对应处理都会运转中的成绩，它们配合鞭策都会的智能化开展。都会大脑不范围在一个都会内部，当天下范畴的都会大脑互相毗连后，将终极构成为人类协同开展供给支持的天下神经体系。都会大脑环球尺度的订定将是继TCP/IP和谈、万维网以后人类IT范畴的第三个环球性尺度，在此根底上能够构成新一代都会大脑的建立计划。

　　杭州都会大脑建立提出了“531”的逻辑系统架构。“5”即“五个一”：买通“一张网”，一张确保数据无停滞活动的网；做大“一朵云”，将各种云资本毗连在一同；会聚“一个库”，构成都会级数据堆栈；建立“一其中枢”，作为数据、各体系互通互联的中心层；建强“一个大脑”，在全市施行同一架构、一体化施行。“3”即“三个通”：第一个“通”是市、区、部分间互联互通；第二个“通”是中枢、体系、平台、场景互联互通；第三个“通”是当局与市场的互联互通。“1”即“一个新的都会根底设备”。“都会大脑”经由过程片面买通各种数据，接入各营业体系，施行交融计较，将为都会建立一个会考虑、能迭代退化的数字化根底设备。[13]

　　[16]中国科学院假造经济与数据科学研讨中间：《都会大脑环球尺度研讨陈述》，2020年12月23日。

　　都会大脑的界说也提出都会大脑不只是满意都会办理者的需求，也不只是满意都会住民的需求，而是经由过程都会神经元和都会云反射弧同时满意都会差别成员的需求。判定一个都会大脑的顶层设想能否公道，需求从能否能为都会的高服从运转，为都会各阶级公众供给灵敏有弹性、静态退化、性价比公道的效劳停止判定。

　　都会神经元对应的都会元素十分庞大，包罗都会住民、都会办理者、都会效劳职员、贸易机构、当局机构、智能机械人、无人汽车、智能装备、摄像头、传感器、AI数据处置体系、AI安部分系，等等。

　　由此可知，在都会大脑的建立中都会云反射弧应处于第一中心地位，天下同一的都会神经元收集处于第二中心地位。在此根底上，能够构成“1+N”形式的新一代都会大脑建立计划（见图4）：“1”是天下同一尺度的都会神经元收集，卖力连通人、物和法式，为都会云反射弧供给同一的运转根底；“N”是N条都会云反射弧，旨在处理都会成绩，满意群众大众的事情糊口需求。

　　[8] 曲延春：《数字当局建立中信息孤岛的成因及其管理》，《山东师范大学学报（社会科学版）》，2020 年第 65 卷 第 2 期，第125～132页。

　　上海于2018年1月30日正式公布《贯彻落实〈中共上海市委、上海市群众当局关于增强本市都会办理精密化事情的施行定见〉三年动作方案（2018～2020年）》（以下简称《三年动作方案》）。《三年动作方案》提出上海市要做强“都会大脑”和“神经末梢”。打造感知火速、互联互通、及时同享的“神经元”体系；深化聪慧管理，以都会网格化综合办理信息平台为根底，构建都会综合办理信息平台，促进“都会大脑”建立。[14]

　　“聪慧地球”计谋提出，IT财产的下一阶段使命是将新一代IT手艺充实使用到各行各业当中。聪慧都会就是在聪慧地球大框架下构成的都会聪慧化建立计划，也将把新一代IT手艺充实使用到都会建立当中。[7]

　　第八个步调，怎样经由过程云反射弧的共性发明每一个都会的建立重点？按照差别都会的特性，在云反射弧的拉动下，静态肯定建立重点。因为每一个都会经济情况、天然情况、住民情况都不尽不异，都会大脑要处理的成绩也就不克不及够一样。对应成立的不计其数的都会云反射弧开端计划时，经由过程聚合效应发生的都会大脑各神经体系建立重心也会呈现宏大差别。比方，假如对数据传输的数目和质量请求比力高，这个都会的神经纤维就要出格兴旺，对5G、光纤、卫星通信等手艺需求大；假如需求有大批的AI手艺和办理职员协同做决议计划，就请求这个都会的中枢神经兴旺，运营和办理中间需求重点开展。

　　[6]李云杰：《IBM转向“聪慧地球”》，《IT司理天下》, 2009年第6期，第30～32页。

　　都会云反射弧的机制构成是拉植物联网、云计较、大数据、野生智能、产业互联网、边沿计较、数字孪生等手艺使用的枢纽动力；为了不构成使用孤岛，需求建立同一尺度的都会神经元收集将每条都会云反射弧联系关系起来。新一代都会大脑建立计划的终极目的是完成可以为人类协同开展供给支持的天下神经体系。

　　第一个特性是类脑神经元收集的建立与万物互联。与神经元收集是人类大脑最主要的构造一样，类脑神经元收集也是互联网大脑最主要的构造之一（如图2所示），天下万物城市映照到互联网大脑的类脑神经元收集上，天下万物包罗实在天下的人、装备、天然元素、假造天下的使用法式、掌握体系、假造野生智能脚色，每个元素都该当在类脑神经元收集中映照成一个神经元节点，经由过程这个神经元节点，天下万物能够同步本人的信息与常识，运转属于本人的功用法式。更加主要的是，天下万物能够经由过程本人的神经元节点互相存眷、互相通信，完成互联网大脑类脑神经元收集的组成与激活。

　　第三次则发作在互联网降生50年后，跟着互联网从网状构造向类脑模子不竭演变，大批新的手艺不竭呈现，同工夫接为人类效劳的各类收集使用屡见不鲜，包罗各类消耗级收集使用、行业级收集使用、当局类收集使用。因为存在企业壁垒、行业壁垒、地域壁垒、国度壁垒，这些收集使用一样呈现了各类孤岛征象，由于各类缘故原由一样没法互联互通。该当说都会大脑的呈现素质上是处理收集使用层的孤岛成绩。起首从一个都会开端，将各类效劳于人类社会的使用买通，使得都会作为一个团体为都会各阶级公众效劳。然后扩大到国度，扩大到天下范畴，当天下列国的都会都开端建立都会大脑并可以互联互通，一个使用层的大同一架构天下神经体系将逐渐构成。

　　4.都会大脑是基于都会所发生的数据资本，完成数据互联互通，对都会停止全局的立即阐发，有用分配大众资本，不竭完美社会管理，鞭策都会可连续开展的新形式。

　　都会大脑界说凸起了都会大脑建立的两其中心：都会神经元收集和都会云反射弧。一个作为法式单位毗连都会的人、智能机械和智能法式，一个作为手艺链条用来处理都会的各类成绩和需求。笔者凸起这两点是期望能够协助建立者捉住都会大脑的中心，阐明一切的前沿科技包罗物联网都会开展计划的倡议、云计较、5G、大数据、野生智能、超等计较、数字孪生、区块链、边沿计较、常识图谱等都是在为这两其中心折务。

　　研讨标的目的8是都会大脑的云反射弧的构造和运转机制，次要针对都会运转中的各类需乞降成绩停止处置的手艺链条怎样构成停止了讨论，提出能够参考神经科学的反射弧机制，即从感触感染器、传入传入迷经、中枢神经、效应器等五个部门对都会云反射弧机制停止阐发。

　　起首，没有同一的标准可使都会各范畴的人、机械、AI体系无停滞地进入到都会大脑的体系中，其内部存在部分朋分、区县朋分的成绩；其次是都会各类需求不克不及在一个平台上同一处理，差别都会之间的都会大脑互不连通；再次，建立都会大脑的科技企业之间没法构成协同效应，一个都会的都会大脑建立常常被巨子型企业把持，中小科技企业没法根据模块化方法有用到场；最初，瞻望将来3到5年，当差别国度都会的都会大脑需求买通和毗连时，当前的都会大脑开展方法将会晤对窘境以至有从头计划的风险。[3]

　　研讨标的目的2是都会神经元的架构尺度，次要提出都会大脑神经元的构造能够有信息展现区、功用模块区、智能掌握区、神经元节点编码、空间地位编码等五个模块构成。

　　[7]李德仁、龚健雅、邵振峰：《从数字地球到聪慧地球》，《武汉大学学报（信息科学版）》，2010年第35卷第2期，第127～132页。

　　都会大脑界说中的都会云反射弧是经由过程多种都会神经元的组合构成的手艺链条，对应处理都会中的详细成绩和详细需求。与脑科学的反射弧不异，都会云反射弧也包罗感触感染器、传出神经、神经中枢、传入迷经和效应器五个部门。

　　第九个步调，怎样完成都会大脑建立的信息公然同享，手艺连续退化？一个都会的都会大脑建立起首是为都会一切成员效劳，满意他们的各类需求。因而，都会大脑建立肯定要处理的成绩列表、完成手艺计划和建立本钱后该当向社会宣布（法令法例请求失密的除外），承受都会成员和社会的评价和监视；同时，都会大脑的建立并非一个都会内部的工作，而是天下手艺生态的一部门，它的建立不管在手艺仍是建立经历上都是属于全人类的财产。天下各个都会的都会大脑建立既有各自特性，也有许多共性，经由过程都会大脑建立触及的相干常识的同享，能够极大地鞭策天下范畴都会大脑的快速开展。

　　[14]史博臻：《上海都会办理精密化“三年动作方案”施行满一年 “成就单”公布》，，2019年8月8日更新。

　　二是误以为都会大脑只是都会的中枢神经。今朝对都会大脑的“大脑”了解有偏向，误以为是都会的中枢神经，招致都会大脑的实践建立重心偏移，建立本钱高企不下。

　　作为一个新兴的科技财产范畴，差别企业、差别机构、差别研讨者对怎样了解都会大脑存在差别概念。这类不合一方面表现了都会大脑正处于重生抽芽形态，展现出很强的性命生机；另外一方面也意味着都会大脑的建立需求找到科学的实际根底和开展框架，才气构成最大共鸣，制止聪慧都会建立中的乱象。从基于互联网大脑模子的都会大脑研讨看，今朝财产和处所当局建立的都会大脑还存在以下成绩。

　　第六个步调，设想可施行的都会云反射弧计划并开端建立。在颠末上述5个步调的筹办后，即都会大脑卖力主体的肯定、都会成绩和需求的提出、对应都会云反射弧的开端设想都会开展计划的倡议、对应都会云反射弧的神经元尺度设定、对应都会云反射弧开端计划的综合评价等，肯定建立该都会云反射弧或多少云反射弧后，到场计划和设想的建立方能够在都会云反射弧的开端设想计划根底上完成可施行的都会大脑云反射弧建立计划，并开端施行。

　　聪慧都会呈现的这些成绩，从底子上说是因为聪慧都会的根底实际和建立框架事情还不敷踏实完美。不断以来，IBM在对将来科技趋向的判定上表示出前瞻性，包罗聪慧地球和聪慧都会观点的提出，即在诸多前沿科技的同一支持下，使都会变得更加聪慧。IBM的这个判定博得了天下的共识，但这些前沿科技应根据甚么架构组合在一同，根据甚么纪律建立能让都会变得更加聪慧， IBM并没有找到适宜的谜底。到2018年，IBM终极抛却了聪慧地球方案。

　　5.都会大脑是操纵野生智能、大数据、物联网等先辈手艺，为都会交通管理、情况庇护、都会精密化办理、地区经济办理等构建一个背景体系，买通差别平台，鞭策都会数字化办理。

　　第一个步调，肯定谁是都会大脑的卖力主体。这个步调起首要肯定施行都会大脑的卖力主体是谁，这一主体将卖力挑选和肯定都会大脑的建立企业，卖力提出建立都会大脑要处理哪些成绩，卖力监视都会大脑运转的宁静性、不变性和持续性。都会大脑作为互联网大脑架构的一部门，按照其笼盖和办理的范畴巨细，又能够变构成差别标准的“大脑体系”，肯定谁是都会大脑的卖力主体，能够明白按照统领的范畴和职责对都会大脑停止计划。

　　福州市于2019年9月17日公布都会大脑顶层设想纲领，基于国产自研、自立可控野生智能芯片的算力，经由过程开放都会立异使用处景，营建国表里企业配合到场建立的开放生态。福州都会大脑可归纳综合为“一云一湖平生态”，即一个自立可控的AI算力云、一个交融同享的数据湖和一个开放立异的生态系统。此中，一个生态系统又包罗了开放算法生态、场景使用生态和协同创重生态三个层面的寄义。[15]

　　三是没有存眷都会神经元同一尺度的主要性。固然今朝许多都会大脑的建立曾经提出“一张网”“一网通办””一个平台”。上海、呼和浩特等都会大脑建立中也提出了开展神经元和神经末梢步伐。但在详细的施行计划中，整体还没无形成都会一级、地域（省）一级、国度一级或天下一级完好的都会神经元收集构建尺度。

　　到2021年3月，曾经无数百个都会颁布发表建立“都会大脑”，阿里、华为、百度、腾讯、科大讯飞、360、滴滴、京东等数百家科技企业颁布发表进入都会大脑范畴，提出本人的泛都会大脑建立想划。

　　在这些公司的撑持下，2016年4月，杭州开端正式启动都会大脑建立，以交通范畴为打破口，开启了操纵大数据改进都会交通的探究，迈出了从治堵向治城逾越的程序。[10]

　　7.都会大脑是基于都会性命体理念，以体系科学为指引，将散落在都会各个角落的数据（ 包罗政务数据、企业数据、社会数据、生态情况数据、互联网数据等）会聚起来，用云计较、大数据、野生智能等前沿手艺构建的平台型野生智能中枢。经由过程对都会停止全域的立即阐发、批示、变更办理，完成对都会的精准阐发、团体研判、协同批示，从而愈加智能地办理都会。

　　第二个特性是云群体智能与云机械智能的双智能中间掌握。如图2所示，数十亿人类在互联网大脑神经元收集的映照组成了云群体智能，数百亿装备在互联网大脑神经元收集的映照组成了云机械智能，这两种智能范例结合掌握着互联网大脑的运转。但由于互联网大脑的构成是为人类供给效劳，需求受控于人类，因而在这两种智能结合掌握时，必需包管人类智能具有最高的权限。

　　怎样对都会神经元停止分类、构成尺度、停止辨别和辨认，将是一个主要的根底性事情。因为国度或天下同一的都会神经元收集尺度还没无形成，由此各地建立的都会大脑还没法完成人、装备和体系的无停滞毗连。将来更没法活着界范畴构成同一的都会成绩处理机制。

　　按照互联网大脑模子的三个特性，2020年12月，笔者团队公布了《都会大脑环球尺度研讨陈述》[16]，提出都会大脑环球尺度的9个标的目的，它们别离是都会大脑的顶层建立标准、团体手艺架构、云反射弧机制、运转宁静、都会神经元的品种分别、辨认编码、空间地位编码、功用构造和干系肯定等，它们的干系以下（见图3）。

　　6.都会大脑是支持将来都会可连续开展的全新根底设备，中心是操纵及时全量的都会数据资本全局优化都会大众资本，立即改正都会运转缺点，完成都会管理形式打破、都会效劳形式打破、都会财产开展打破。

　　21世纪出现的诸多新手艺无一不是与互联网大脑模子的发育有关。在前沿科技标的目的，云计较对应中枢神经体系；物联网对应觉得神经体系；产业4.0，云机械人、智能驾驶、3D打印对应活动神经体系；边沿计较对应神经末梢；大交际收集、混淆智能、云群体智能和云机械智能对应类脑神经元收集；挪动通信和光纤手艺对应神经纤维。[5]

　　研讨标的目的1是都会大脑的三个顶层标准，次要内容是都会大脑的建立该当有同一的神经元节点手艺框架（对应人类、装备和法式体系）；关于每一个神经元节点该当遵照人机双智能掌握、人类权限最大的准绳，制止都会大脑由于过于庞大而失控；经由过程跨节点信息路由机制完成都会云反射弧，间接面临都会成绩和需求的处理。

　　在2020年的天下两会上，多位代表提出该当将怎样构建都会大脑建立尺度提到议事日程上来。[2]都会大脑作为一个宏大的工程项目，触及的金额常常高达几亿以至数十亿。其手艺触及物联网、云计较都会开展定见倡议、传感器、大数据、野生智能、卫星定位、智能交通等数十个前沿科技范畴，怎样构建尺度将是一个十分庞大的课题。

　　都会大脑不单单是一个都会内部的体系都会开展定见倡议，更是国度范畴、天下范畴内差别都会之间互相联系关系的庞大智能巨体系。因而，构建都会大脑的尺度不是某一个都会或一个国度的建立尺度，而该当合用于环球各个都会的都会大脑建立。从互联网大脑的界说和互联网大脑模子中，能够看到其存在三个最主要的特性（见图2）。经由过程这三个特性的阐发可觉得都会大脑的尺度建立供给实际支持。

　　研讨标的目的4是都会神经元的空间地位编码，次要是为在理想天下存在的各类人、什物和集体的定位供给撑持，今朝能够接纳的办法有经纬度和海拔的组合，斗极导航网格码等办法作为尺度的候选计划。

　　2015年1月，笔者团队在《基于互联网大脑架构的聪慧都会建立讨论》一文中提出都会大脑的观点和界说[9]：都会大脑是互联网大脑架构与聪慧都会建立分离的产品，是都会级的类脑庞大智能巨体系，在人类聪慧和机械智能的配合到场下，在物联网、大数据、野生智能、边沿计较、5G、云机械人和数字孪生等前沿手艺的支持下，都会神经元收集和都会云反射弧将是都会大脑建立的重点。都会大脑的感化是进步都会的运转服从，处理都会运转中面对的庞大成绩，更好地满意市民的差别需求。都会大脑的开展目的不单单范围在一个都会或一个地域，当天下范畴的都会大脑毗连在一同，都会大脑终极将构成天下神经体系（WWNS），为人类协同开展供给一个类脑的智能支持平台。

　　究竟上，上述诸多“大脑”得以呈现的根底是21世纪以来天下范畴互联网大脑架构的构成，它们是在一个同一的框架下，在不异的道理撑持下顺应差别的场景。把都会大脑的了解范围在都会范畴，简单在将来都会内部和内部的一体化建立中构成都会大脑的使用孤岛、行业孤岛和地区孤岛。

　　尔后，上海、海口、福州、北京、长沙、郑州、合肥、宁波、深圳、呼和浩特等都会也都展开了泛都会大脑建立，到2021年都会开展计划的倡议，天下曾经有近500个都会开端了都会大脑的建立或计划。[11]

　　[4]刘锋、彭赓：《互联网退化的趋向与纪律》，《科技论文在线]刘锋：《互联网退化论》，北京：清华大学出书社，2012年，第124页。

　　第三个特性是云反射弧的构成与信息的跨节点通报。跟着人类用户、传感器、云机械人、智能装备、类脑神经元收集的参加，互联网大脑模子的各神经体系逐步完美起来。人类神经体系中一个十分主要的智能征象反射功用在互联网的大脑模子中也将呈现，我们将互联网大脑的这个反射历程称为云反射弧。它是互联网大脑成为一个庞大的类脑智能体，从而能够对天下内部和互联网内部的信息刺激发生反响的枢纽。在详细完成上，与人类大脑的机制不异，互联网大脑的云反射弧也需求差别品种的神经元之间构成联动，将信息从一个神经元节点传送到另外一个神经元节点，再按照需求不竭向其他神经元通报。这类机制与当前的交际收集点对点通信是不分歧的。

　　第二个步调，建立都会大脑要处理甚么成绩，怎样排序？任何一项手艺终极都是要为人类效劳，都会大脑作为一个综合各类前沿手艺的庞大智能工程体系，可以在差别标准处理都会各成员的成绩，相对之前的传统的单一手艺，都会大脑面对的长短常庞大的使用处景，不单层级浩瀚，面对的需乞降成绩数量也将是一个天文数字。怎样从海量的都会成绩和需求中挑选出需求都会大脑重点处理的成绩，将是都会大脑建立中十分主要的一步。作为一个影响普遍的大工程体系，到底可以处理哪些枢纽主要成绩，将是都会成员和决议计划部分评价建立都会大脑的根底。

　　经由过程对一个都会的都会云反射弧停止记载和办理，就可以够将庞大的都会智能巨体系完整掌控在都会办理者手中。同时，经由过程都会云反射弧的成立和运转还能够拉动其他相干手艺如大数据、物联网、云计较、野生智能、数字孪生、数据中间、运营中间的使用。

　　把都会大脑的建立中间放在都会云反射弧上，请求定向地对每条都会云反射弧的运转服从、建立本钱，能否正当合规、能否符合品德伦理、能否在宁静上有严重风险和反射弧中触及的人、机、体系协同配合机制能否公道等成绩停止片面评价。

　　因为都会大脑今朝没有同一的建立标准和尺度，许多企业和都会按照差别的了解和探究，根据差别的手艺框架展开建立：有的从都会级野生智能中枢的角度，有的从都会交通、安防的角度，有的从都会性命体的角度，诸多开展中的成绩也由此发生。

　　2010年以来，天下性科技公司纷繁推出本人的“大脑”体系、包罗谷歌大脑、百度大脑、讯飞超脑、阿里ET大脑、腾讯超等大脑、滴滴大脑、360宁静大脑、华为EI智能体、IBM沃森体系、达闼科技的机械人大脑等。