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二零一七年一月五日

中大未來城市研究所開發全港首個城市大數據整合分析平台
助香港發展成為「智慧城市」



隨著全球人口迅速增長,城市化所帶來的問題愈見複雜。世界各國積極推出措施發展智慧城市以應對城市化挑戰,成為21世紀之大勢所趨,香港特別行政區政府亦於2015年開始研究將香港發展為智慧城市的可行性。香港中文大學 (中大) 於2013年成立的未來城市研究所,集合不同領域的研究人才,致力協助香港成為環保、經濟繁榮、社會公正和可持續發展的未來智慧城市。該所最近開發了全港首個城市大數據整合分析平台,透過城市發展理論、創新科技和智能軟件,收集、分析多媒體大數據,並作交流之用,冀在個人化醫療、城市規劃、空氣質素和社會關懷等範疇,協助香港發展成為「智慧城市」。 

根據世界競爭力年報,香港的科技基礎設施連續5年排名全球第一,硬件上具備成為「智慧城市」的條件,但在軟件上還需要有一個強大的大數據整合分析平台,以及開放資料和大數據(open and big data)的配合。有見及此,中大開發了全港首個城市大數據整合分析平台。此平台結合物聯網(internet of things)、人聯網(internet of people)、社區聯網(internet of community)、數據聯網(internet of data)、服務聯網(internet of services)的概念,現已進入試驗階段。試驗後將推出市場,協助加快香港成為「智慧城市」步伐,並為政府訂立智慧城市發展藍圖提供建議。 

中大未來城市研究所所長梁怡教授表示﹕「面對21世紀的城市化挑戰,香港必須採用創新、跨學科的方法去應付。透過將所有人、物件和資訊連結並作系統性分析與優化,香港便可更有效地使用資源,並提供更便利的生活予市民,讓社會總體發展水平和生活質素持續提升。」

他續說﹕「社會普遍認為,資訊科技發達的城市就等同是智慧城市。然而,未來城市研究所認為,除了有穩定成熟的資訊科技基建之外,亦需配合一個強大的系統,全面收集公開的大數據,於中央系統作整合及自動化分析,並可用於社區互動分享,以達至經濟不斷增長與全民生活質素提高的雙贏局面。」 

大數據整合分析平台應用廣泛

未來城市研究所開發的平台包括多個獨特及關聯系統,應用十分廣泛,包括保健、醫療、城市規劃、空氣質素和社會關懷等範疇﹕ 

(1)            創新調查系統改善城市規劃 

要完善城市規劃,首先需要對相關地點的設施、環境、文化和社區等有充份的掌握。因此,一個集合質和量的分析能讓有關當局更清楚該區的背景和需要,從而制定「以人為本」的城市規劃。現時的問卷調查系統,主要是以文字收集資訊,限制了研究人員收集非文字數據的能力,讓收集的資訊未能充份反映現實的情況,局限了運用數據作城市規劃的效益。 

未來城市研究所現正開發的系統,不僅包含常用的封閉式和開放式問題,而且研究人員可以使用照片、聲音和視頻等多媒體作紀錄。研究人員透過手機應用程序 (APP) 和網頁界面建立、上/下載問卷及進行調查。現時,該系統已成功應用於一個收集多媒體天氣評論和信息的項目,用於未來城市研究所、香港天文台和香港理工大學聯合主辦的社區天氣資訊網絡系統,共有100多所中學參與收集社區上各類型的天氣資訊。該系統亦應用於「地方營造」(place making) 的工作,收集大量的社區形態資料,供政府及各社區持分者規劃城市及社區空間之用。 

(2)            覆蓋面更廣泛的空氣污染監察系統 

空氣污染不但威脅健康,亦是反映城市可持續發展情況的指標。現時,一般用作監察空氣污染之指標僅限於政府部門所提供的數據,而且有關數據只會在固定地點收集。為更準確監察空氣污染情況,未來城市研究所開發了一個空氣污染決策支援系統(APDSS),處理不同格式及來源的數據,包括嶄新即插即用(plug-and-play)格式的流動感應器。該系統整合和分析來自環境保護署和香港天文台監察站、遙感社交媒體、大氣模式、流動感應器,甚至由無人機負載的遙距控制監測儀的資料,讓有關當局實時監測城市空氣污染,並訂定相關決策,以實現可持續的城市發展。有關數據會量度空氣質量的不同指標,並作交叉驗證,以作出更全面的空氣質量監測及分析。 

(3)            個人化醫療保健 

隨著流動設備技術日益進步,使用個人化的智能健康檢測設備愈見普遍。但有關設備往往只用於量度某種健康指標,未能讓使用者隨時隨地全面了解其健康狀況。研究所所開發的系統,能達致醫療保健個人化的目的。廣大市民可透過手機應用程序,收集來自不同設備的健康數據,如智能手錶、血壓計、心率計、心電感應器和腦電波感應器,並綜合及分析有關數據,一站式供用戶查閲。數據更可上傳到伺服器,讓使用者的醫生或體能教練透過相關的網絡平台,對他們的健康狀況進行基本分析,並就醫療或體能培訓計劃提供建議。該系統更可以加配另一裝置以作全天候24小時的分析。 

(4)            以精算軟件輔助開發藥物 

未來城市研究所利用其大數據整合分析系統,正進行一項「電腦輔助藥物」開發研究。此項目研究現時經臨床認可藥物的全新用途,以控制負責癌症耐藥性(drug resistance)的標靶蛋白 (cancer target protein)之突變 (mutation)。研究人員通過收集經認可的藥物結構、成分、性質及效用,將數據輸入系統並作電腦分析、比對及配對,篩選出數十種最有可能治療某種癌症的藥物,然後進行實驗室測試和臨床實驗。相比現時開發新藥物的程序,往往需要於實驗室測試數以百計的藥物才能進行臨床實驗,大大縮減了所需時間,便能開發出最新、更合適及個人化的標靶藥物治療。研究人員現正致力研究各種癌症的靶點突變體,以研發出個人化的標靶藥物 (targeted drugs),讓不同癌症靶點突變體的病人得到合適的治療。

(5)            開發中國的城市形態資料庫及工具 

為促進城市氣候大數據的分析及研究,世界各地城市氣候科學家共同開發一個名為世界城市資料庫及工具(WUDAPT)的計劃(www.wudapt.org),收集不同城市形態資料,旨在為全球各主要城市開發出一個詳細且公開的城市形態資料庫。此資料庫預計帶來許多潛在應用價值,包括應用於氣候韌性 (climate resilience) 研究,建立能源模型及溫室氣體評估等。

此外,WUDAPT將通過提取關於城市形態(例如建築密度)和功能(例如能源需求)的資訊,進行城市氣候研究和物理建模,以描述城市的物理地理特徵狀況。研究人員已為中國58個城市和地區開展了研究及繪製局部地區氣候地圖的工作,並開發了一個創新、先進的技術來檢測城市形態的三維資訊。現時幾個正在進行的國際合作項目均積極探討在制定中國可持續城市發展上使用WUDAPT資料的可行性,例如,京津冀地區的生態城市表現評估及規劃、長江三角洲區域的霧霾/空氣污染研究及在珠江三角洲地區城市熱島效應和極端高溫研究。 

此外,未來城市研究所亦不時和外國知名學者就建設可持續的未來智慧城市交流意見。該所將於2017年1月10日至12日在中大校園舉辦裘槎資深科研院會議2016-2017,邀得來自倫敦大學、麻省理工學院及蘇黎世聯邦理工學院等的頂級城市科學及城市信息學的學者,就「融合城市科學及城市信息學的智慧城市建設」的主題發表演講。詳情請瀏覽﹕http://iofc.cuhk.edu.hk/news-events/conference-workshop/302-croucher_asi_2017.html

未來城市研究所簡介

未來城市研究所由四個研究中心和一個研究計劃組成,分別是都市歷史文化和媒體中心、土地資源與房屋政策研究中心、都市可持續性研究中心、社區與地方管治中心及城市信息學研究計劃。 

研究所的願景是發展為一個卓越領先的多學科研究所,放眼香港、中國大陸和亞洲,在政策、規劃和設計方面作出具影響力的城市理論和實踐研究,並以在國際城市研究界和亞洲國家之間發揮關鍵的網絡作用為目標。

香港中文大學未來城市研究所所長梁怡教授(中)、副所長梁廣錫教授(左)及伍美琴教授(右)
香港中文大學未來城市研究所所長梁怡教授(中)、副所長梁廣錫教授(左)及伍美琴教授(右)

研究員介紹移動傳感器
研究員介紹移動傳感器

未來城市研究所城市大數據整合分析平台開發團隊
未來城市研究所城市大數據整合分析平台開發團隊