Scientific Reports: ИИ напомнит градостроителям и чиновникам об угасании городов

По данным ООН, к 2050 году более двух третей населения Земли будет проживать в городах. По мере развития урбанизации во всем мире, по мнению исследователей из Университета Нотр-Дам и Стэнфордского университета, качество городской физической среды будет приобретать все большее значение для благосостояния людей и реализации инициатив по устойчивому развитию.

Однако измерение и отслеживание качества городской среды, ее эволюции и пространственных диспропорций затруднено из-за большого объема данных, необходимых для фиксации этих закономерностей на местах. Для решения этой проблемы Йонг Сук Ли, доцент кафедры технологий, экономики и глобальных отношений Школы глобальных отношений Keough при Университете Нотр-Дам, и Андреа Валлебуэно из Стэнфордского университета использовали машинное обучение для разработки масштабируемого метода измерения упадка городской среды на пространственно гранулированном уровне во времени.

Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Scientific Reports.

По мере урбанизации мира градостроителям и политикам необходимо убедиться в том, что городское проектирование и политика адекватно решают такие важнейшие проблемы, как улучшение инфраструктуры и транспорта, бедность, здоровье и безопасность горожан, а также растущее неравенство внутри городов и между ними, — сказал Ли.

Используя машинное обучение для распознавания закономерностей развития районов и неравенства в городах, мы можем помочь градостроителям и политикам лучше понять ухудшение качества городского пространства и его значение для будущего планирования.

Традиционно для измерения качества городской среды и качества жизни в ней используются социально-демографические и экономические характеристики, такие как уровень преступности и уровень доходов, данные опросов о восприятии и оценке горожанами атрибутов городской среды или наборы изображений, описывающих городское пространство и его социально-экономические качества. По словам Ли, растущая доступность изображений с видом на улицу открывает новые перспективы для выявления городских особенностей, однако надежность и согласованность этих методов в разных местах и в разное время остается практически неизученной.

В своем исследовании Ли и Валлебуэно использовали модель YOLOv5 (разновидность искусственного интеллекта, позволяющая обнаруживать объекты) для выявления восьми классов объектов, указывающих на упадок города или способствующих созданию неприглядного городского пространства, — таких, как выбоины, граффити, мусор, палатки, зарешеченные или разбитые окна, обесцвеченные или обветшалые фасады, сорняки и разметка коммуникаций. В центре внимания исследователей были три города: Сан-Франциско, Мехико и Саут-Бенд, штат Индиана. При выборе районов этих городов учитывались такие факторы, как городское разнообразие, стадии упадка и знакомство авторов с этими городами.

Используя сравнительные данные, авторы оценили свой метод в трех контекстах: бездомность в районе Тендерлойн в Сан-Франциско в период с 2009 по 2021 год, набор небольших жилищных проектов, реализованных в 2017-2019 годах в подгруппе районов Мехико, и западные районы Саут-Бенда в период с 2011 по 2019 год — часть города, которая десятилетиями приходила в упадок, но в то же время видела инициативы по возрождению города.

Исследователи обнаружили, что обученная модель способна адекватно обнаруживать искомые объекты в разных городах и районах, причем особенно хорошо она справляется с задачей там, где население более плотное, например, в Сан-Франциско.

Например, карты позволили исследователям оценить временные и географические колебания бездомности в районе Сан-Франциско, которая с годами становится все более распространенной проблемой.

По словам Ли, в более пригородном районе Саут-Бенд модель оказалась неэффективной, что свидетельствует о необходимости корректировки модели и типов объектов, выявляемых в менее плотных населенных пунктах. Кроме того, исследователи пришли к выводу, что существует риск погрешности, который необходимо устранить.

Наши результаты свидетельствуют о том, что обученные модели, подобные нашей, способны выявлять случаи упадка в различных районах и городах, что подчеркивает возможность масштабирования данного подхода для отслеживания качества и изменений в городских центрах США и городов других стран, где доступны снимки с камер уличного обзора, — сказал он.

По словам Ли, модель способна предоставить ценную информацию, используя данные, которые могут быть собраны более эффективным способом по сравнению с использованием более грубых, традиционных источников экономических данных, и может стать ценным и своевременным инструментом для правительства, неправительственных организаций и общественности.

Мы обнаружили, что наш подход может использовать машинное обучение для эффективного отслеживания качества городской среды и ее изменений в нескольких городах и городских районах, — заключает Ли.

Такие данные можно использовать для обоснования городской политики и планирования, а также для решения социальных проблем, на которые влияет урбанизация, включая проблему бездомности.

27.10.2023


Подписаться в Telegram



Дом

Знак качества: построено из песка и бактерий
Знак качества: построено из песка и бактерий

Исследователи успешно вырастили бактериальные ...

Ученые из Токио представили проект окон для подвальных помещений
Ученые из Токио представили проект окон для подвальных помещений

Ученые Института промышленных наук IIS Токийск...

Дома будущего будут расти как грибы
Дома будущего будут расти как грибы

Ученые в надежде снизить воздействие стро...

В Москве открыли цифровой отель
В Москве открыли цифровой отель

Все клиентские процессы в новом отеле, от...

Ученые предложили не летать на Марс со своим цементом
Ученые предложили не летать на Марс со своим цементом

Для дальнейшего освоения космоса рано или...

Нейросеть ловит земельно-имущественных нарушителей в Москве
Нейросеть ловит земельно-имущественных нарушителей в Москве

С начала года нейросети проанализировали почти...

В Японии открыли “умный” мегаполис Цунасима
В Японии открыли “умный” мегаполис Цунасима

26 марта, в Японии, неподалеку от Йо...

С новым роботом каменщики останутся без работы
С новым роботом каменщики останутся без работы

Инженеры австралийской компании Fastbrick Robo...

Умные лестницы упростят тысячелетнюю нагрузку
Умные лестницы упростят тысячелетнюю нагрузку

Исследователи из университета Emory изобр...

Ученые выяснили, что разрушает цемент изнутри
Ученые выяснили, что разрушает цемент изнутри

Как основной строительный материал во все...

Бетон становится прочнее из-за ничего и кое-чего еще
Бетон становится прочнее из-за ничего и кое-чего еще

Итак, давайте разберемся, что потребуется...

Открыта форма идеальной арки
Открыта форма идеальной арки

Ученые из университета Уорика добились вп...

Приобрести участок под дачу полезно для здоровья
Приобрести участок под дачу полезно для здоровья

Покупка участка земли – это отличны...

Установлен оптимальный материал для соединения и пароизоляции
Установлен оптимальный материал для соединения и пароизоляции

Для осуществления воздухоизоляционных и п...

Новые строительные материалы сделают городской воздух чистым
Новые строительные материалы сделают городской воздух чистым

Мировые попытки очистить воздух трансформируют...

Биочерепица придет на смену современным кровельным материалам
Биочерепица придет на смену современным кровельным материалам

Ученые из института Фраунгофер продемонст...

Новый проект контракта минимизирует неплатежи по ипотеке
Новый проект контракта минимизирует неплатежи по ипотеке

Поскольку рост неплатежей по ссудам под&n...

"Город-сказку, город-мечту" построят в пустыне
"Город-сказку, город-мечту" построят в пустыне

Не имеющее аналогов сооружение высотой 450 мет...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое
Advanced Materials: Гидрогелевое средство контрацепции сможет лечить эндометриоз
Advanced Materials: Гидрогелевое средство контрацепции сможет лечить эндометриоз
Nature Physics: Новый коллайдер стал ближе с технологией маршалинга мюонов
Nature Physics: Новый коллайдер стал ближе с технологией маршалинга мюонов

Новости компаний, релизы

Московский вуз готовит профессионалов для защиты учебных заведений
Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
Московский Политех и ведущие российские компании запускают 79 практико-ориентированных образовательных программ
Студенты Университета МИСИС выиграли 2.8 млн рублей в хакатоне «Лидеры цифровой трансформации»
U-NOVUS 2024: технологическое развитие России немыслимо без университетов и инвестиций бизнеса в техпред