Цифровые технологии для лучшего прогнозирования будущей городской среды могут стать ключевым инструментом устойчивого городского дизайна

Цифровые двойники — реалистичные компьютерные модели физических процессов или объектов — становятся ведущим инструментом для повышения устойчивости городов. Они позволяют исследователям воссоздавать конкретную городскую среду, моделировать воздействующие на неё факторы (например, транспорт или выбросы) и, используя данные с датчиков и искусственный интеллект (ИИ), прогнозировать будущие условия для принятия устойчивых решений.

Эта технология демонстрирует финансовые и экологические преимущества, повышая эффективность распределения ресурсов. Например, моделирование пропускной способности ливневых стоков в новых дорожных сетях на основе исторических и реальных данных датчиков позволяет создавать водочувствительный городской дизайн, сокращая потери. Однако внедрению городских цифровых двойников (УЦД) препятствуют низкая цифровая грамотность лиц, принимающих решения, и отсутствие общих стандартов и моделей данных.

Важным вопросом является доверие к решениям на основе ИИ. Исследование, опубликованное в Nature Sustainability, подчеркивает ключевую роль объяснимого ИИ (XAI), способного пояснять свои выводы, для повышения прозрачности и доверия. Кроме того, текущие технологии в основном измеряют объективные физические аспекты города, в то время как субъективные социальные характеристики часто остаются за рамками моделей, что требует внимания в будущих исследованиях.

Создание цифровых городов требует объединения экспертизы IT-специалистов, инженеров, политиков и проектировщиков. Правительства австралийских штатов уже инвестируют в подобные платформы, как, например, Digital Twin Victoria (37,4 млн долларов). Образовательные программы, такие как Master of Digital Infrastructure Engineering, готовят кадры для решения технологических и социально-технических задач. Конечная цель — создание кибер-физико-социальных систем, которые, подобно мозгу, будут не просто копировать, а чувствовать и регулировать городскую среду для проектирования устойчивых городов будущего.