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2017年1月5日

中大未来城市研究所开发全港首个城市大数据整合分析平台助香港发展成为「智慧城市」

2017年1月5日
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香港中文大学未来城市研究所所长梁怡教授(中)、副所长梁广锡教授(左)及伍美琴教授(右)

研究员介绍移动传感器

未来城市研究所城市大数据整合分析平台开发团队

随著全球人口迅速增长,城市化所带来的问题愈见复杂。世界各国积极推出措施发展智慧城市以应对城市化挑战,成为21世纪之大势所趋,香港特别行政区政府亦于2015年开始研究将香港发展为智慧城市的可行性。香港中文大学 (中大) 于2013年成立的未来城市研究所,集合不同领域的研究人才,致力协助香港成为环保、经济繁荣、社会公正和可持续发展的未来智慧城市。该所最近开发了全港首个城市大数据整合分析平台,透过城市发展理论、创新科技和智能软件,收集、分析多媒体大数据,并作交流之用,冀在个人化医疗、城市规划、空气质素和社会关怀等范畴,协助香港发展成为「智慧城市」。 

根据世界竞争力年报,香港的科技基础设施连续5年排名全球第一,硬件上具备成为「智慧城市」的条件,但在软件上还需要有一个强大的大数据整合分析平台,以及开放资料和大数据(open and big data)的配合。有见及此,中大开发了全港首个城市大数据整合分析平台。此平台结合物联网(internet of things)、人联网(internet of people)、社区联网(internet of community)、数据联网(internet of data)、服务联网(internet of services)的概念,现已进入试验阶段。试验后将推出市场,协助加快香港成为「智慧城市」步伐,并为政府订立智慧城市发展蓝图提供建议。 

中大未来城市研究所所长梁怡教授表示﹕「面对21世纪的城市化挑战,香港必须采用创新、跨学科的方法去应付。透过将所有人、物件和资讯连结并作系统性分析与优化,香港便可更有效地使用资源,并提供更便利的生活予市民,让社会总体发展水平和生活质素持续提升。」

他续说﹕「社会普遍认为,资讯科技发达的城市就等同是智慧城市。然而,未来城市研究所认为,除了有稳定成熟的资讯科技基建之外,亦需配合一个强大的系统,全面收集公开的大数据,于中央系统作整合及自动化分析,并可用于社区互动分享,以达至经济不断增长与全民生活质素提高的双赢局面。」 

大数据整合分析平台应用广泛

未来城市研究所开发的平台包括多个独特及关联系统,应用十分广泛,包括保健、医疗、城市规划、空气质素和社会关怀等范畴﹕ 

(1)            创新调查系统改善城市规划 

要完善城市规划,首先需要对相关地点的设施、环境、文化和社区等有充份的掌握。因此,一个集合质和量的分析能让有关当局更清楚该区的背景和需要,从而制定「以人为本」的城市规划。现时的问卷调查系统,主要是以文字收集资讯,限制了研究人员收集非文字数据的能力,让收集的资讯未能充份反映现实的情况,局限了运用数据作城市规划的效益。 

未来城市研究所现正开发的系统,不仅包含常用的封闭式和开放式问题,而且研究人员可以使用照片、声音和视频等多媒体作纪录。研究人员透过手机应用程序 (APP) 和网页界面建立、上/下载问卷及进行调查。现时,该系统已成功应用于一个收集多媒体天气评论和信息的项目,用于未来城市研究所、香港天文台和香港理工大学联合主办的社区天气资讯网络系统,共有100多所中学参与收集社区上各类型的天气资讯。该系统亦应用于「地方营造」(place making) 的工作,收集大量的社区形态资料,供政府及各社区持分者规划城市及社区空间之用。 

(2)            覆盖面更广泛的空气污染监察系统 

空气污染不但威胁健康,亦是反映城市可持续发展情况的指标。现时,一般用作监察空气污染之指标仅限于政府部门所提供的数据,而且有关数据只会在固定地点收集。为更准确监察空气污染情况,未来城市研究所开发了一个空气污染决策支援系统(APDSS),处理不同格式及来源的数据,包括崭新即插即用(plug-and-play)格式的流动感应器。该系统整合和分析来自环境保护署和香港天文台监察站、遥感社交媒体、大气模式、流动感应器,甚至由无人机负载的遥距控制监测仪的资料,让有关当局实时监测城市空气污染,并订定相关决策,以实现可持续的城市发展。有关数据会量度空气质量的不同指标,并作交叉验证,以作出更全面的空气质量监测及分析。 

(3)            个人化医疗保健 

随著流动设备技术日益进步,使用个人化的智能健康检测设备愈见普遍。但有关设备往往只用于量度某种健康指标,未能让使用者随时随地全面了解其健康状况。研究所所开发的系统,能达致医疗保健个人化的目的。广大市民可透过手机应用程序,收集来自不同设备的健康数据,如智能手表、血压计、心率计、心电感应器和脑电波感应器,并综合及分析有关数据,一站式供用户查阅。数据更可上传到伺服器,让使用者的医生或体能教练透过相关的网络平台,对他们的健康状况进行基本分析,并就医疗或体能培训计划提供建议。该系统更可以加配另一装置以作全天候24小时的分析。 

(4)            以精算软件辅助开发药物 

未来城市研究所利用其大数据整合分析系统,正进行一项「电脑辅助药物」开发研究。此项目研究现时经临床认可药物的全新用途,以控制负责癌症耐药性(drug resistance)的标靶蛋白 (cancer target protein)之突变 (mutation)。研究人员通过收集经认可的药物结构、成分、性质及效用,将数据输入系统并作电脑分析、比对及配对,筛选出数十种最有可能治疗某种癌症的药物,然后进行实验室测试和临床实验。相比现时开发新药物的程序,往往需要于实验室测试数以百计的药物才能进行临床实验,大大缩减了所需时间,便能开发出最新、更合适及个人化的标靶药物治疗。研究人员现正致力研究各种癌症的靶点突变体,以研发出个人化的标靶药物 (targeted drugs),让不同癌症靶点突变体的病人得到合适的治疗。

(5)            开发中国的城市形态资料库及工具 

为促进城市气候大数据的分析及研究,世界各地城市气候科学家共同开发一个名为世界城市资料库及工具(WUDAPT)的计划(www.wudapt.org),收集不同城市形态资料,旨在为全球各主要城市开发出一个详细且公开的城市形态资料库。此资料库预计带来许多潜在应用价值,包括应用于气候韧性 (climate resilience) 研究,建立能源模型及温室气体评估等。

此外,WUDAPT将通过提取关于城市形态(例如建筑密度)和功能(例如能源需求)的资讯,进行城市气候研究和物理建模,以描述城市的物理地理特征状况。研究人员已为中国58个城市和地区开展了研究及绘制局部地区气候地图的工作,并开发了一个创新、先进的技术来检测城市形态的三维资讯。现时几个正在进行的国际合作项目均积极探讨在制定中国可持续城市发展上使用WUDAPT资料的可行性,例如,京津冀地区的生态城市表现评估及规划、长江三角洲区域的雾霾/空气污染研究及在珠江三角洲地区城市热岛效应和极端高温研究。 

此外,未来城市研究所亦不时和外国知名学者就建设可持续的未来智慧城市交流意见。该所将于2017年1月10日至12日在中大校园举办裘槎资深科研院会议2016-2017,邀得来自伦敦大学、麻省理工学院及苏黎世联邦理工学院等的顶级城市科学及城市信息学的学者,就「融合城市科学及城市信息学的智慧城市建设」的主题发表演讲。详情请浏览﹕http://iofc.cuhk.edu.hk/news-events/conference-workshop/302-croucher_asi_2017.html

未来城市研究所简介

未来城市研究所由四个研究中心和一个研究计划组成,分别是都市历史文化和媒体中心、土地资源与房屋政策研究中心、都市可持续性研究中心、社区与地方管治中心及城市信息学研究计划。 

研究所的愿景是发展为一个卓越领先的多学科研究所,放眼香港、中国大陆和亚洲,在政策、规划和设计方面作出具影响力的城市理论和实践研究,并以在国际城市研究界和亚洲国家之间发挥关键的网络作用为目标。

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香港中文大学未来城市研究所所长梁怡教授(中)、副所长梁广锡教授(左)及伍美琴教授(右)

 

研究员介绍移动传感器

 

未来城市研究所城市大数据整合分析平台开发团队