هوش مصنوعی به‌طور گسترده در حال تأثیرگذاری بر توسعه شهری است و موجب می‌شود که شهرها کارآمدتر، پایدارتر و پاسخ‌گوتر به نیازهای ساکنان خود شوند. یکی از حوزه‌های کلیدی در این زمینه کارایی و پایداری است که هوش مصنوعی می‌تواند به بهینه‌سازی مصرف منابع، مدیریت ترافیک و ارتقای کیفیت زندگی کمک کند. الگوریتم‌های هوش مصنوعی داده‌های زمان واقعی را از حسگرها و دوربین‌ها دریافت می‌کنند و با تحلیل آنها جریان ترافیک را بهینه‌سازی می‌کنند تا ازدحام را کاهش دهند و انتشار گازهای گلخانه‌ای را به حداقل برسانند. شهرهایی همچون سنگاپور سیستم‌های ترافیکی بر پایه هوش مصنوعی را پیاده‌سازی کرده‌اند که سیگنال‌ها را بر اساس شرایط واقعی تنظیم می‌کنند.

مدیریت انرژی با استفاده از هوش مصنوعی یکی از جنبه‌های اساسی در بهینه‌سازی مصرف منابع شهری و در نتیجه افزایش کارایی است. این فناوری می‌تواند به‌طور خودکار و هوشمند مصرف انرژی را بر اساس نیازهای واقعی و شرایط محیطی تنظیم کند. سیستم‌های هوشمند کنترل روشنایی با استفاده از سنسورهای نور و تشخیص حرکت، می‌توانند شدت نور چراغ‌ها را به‌صورت خودکار تنظیم کنند که این امر به صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش هزینه‌ها منجر می‌شود.

هوش مصنوعی می‌تواند با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته، دمای داخلی ساختمان‌ها را بر اساس الگوهای اشغال و شرایط جوی تنظیم کند. به‌طور مثال، سیستم‌های هوشمند می‌توانند در روزهای گرم، دما را کاهش دهند و در روزهای سرد، آن را افزایش دهند تا راحتی ساکنان حفظ شود و در عین حال مصرف انرژی کاهش پیدا کند.

هوش مصنوعی با تجزیه و تحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده از حسگرها، می‌تواند الگوهای مصرف انرژی را شناسایی و پیش‌بینی کند که در چه زمان‌هایی بیشترین نیاز به انرژی وجود دارد. این اطلاعات به مدیران شهری کمک می‌کند تا برنامه‌ریزی‌های بهینه‌ای برای توزیع منابع انرژی انجام دهند و از هدررفت آن جلوگیری کنند. سیستم‌های هوشمند با بهینه‌سازی مصرف انرژی، نه‌تنها هزینه‌ها را کاهش می‌دهند بلکه به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای نیز کمک می‌کنند. هوش مصنوعی همچنین می‌تواند در مدیریت منابع آبی شهری نقش مهمی ایفا کند. سیستم‌های هوشمند قادر هستند با تحلیل داده‌های مربوط به بارش باران و نیاز آبی گیاهان، آبیاری را بهینه‌سازی و از هدررفت آب جلوگیری کنند.

سیستم‌های نظارتی بر پایه هوش مصنوعی نقش مهمی در افزایش ایمنی عمومی و پیشگیری از وقوع جرم در شهرها دارند. این سیستم‌ها با استفاده از فناوری‌های پیشرفته همچون الگوریتم‌های یادگیری ماشین، قادر به شناسایی رفتارهای مشکوک، پیش‌بینی مناطق مستعد جرم و ارائه هشدارهای فوری هستند و می‌توانند با تجزیه و تحلیل داده‌های تاریخی و الگوهای ترافیکی، مناطقی را که احتمال وقوع جرم در آن‌ها بالاست شناسایی کنند و اطلاعات لازم را در اختیار مسئولان قرار دهند تا آنها منابع خود را به‌طور مؤثرتری تخصیص دهند و حضور پلیس را در این مناطق افزایش دهند.

تجزیه و تحلیل ویدئویی بر پایه هوش مصنوعی می‌تواند به‌طور خودکار اشیا، افراد و فعالیت‌ها را شناسایی کند. این فناوری به اپراتورهای انسانی کمک می‌کند تا زمان کمتری را صرف بررسی فیلم‌ها کنند و تمرکز بیشتری بر وقایع مهم داشته باشند. با وجود مزایای امنیتی، یکی از چالش‌های اصلی سیستم‌های نظارتی هوشمند حفظ حریم خصوصی شهروندان است و لازم است که قوانین و مقررات مناسبی برای استفاده از این فناوری‌ها وضع شود تا تعادل بین امنیت عمومی و حقوق فردی برقرار گردد.

سیستم‌هایی همچون سنتیلو در بارسلونا با نظارت بر داده‌های حسگرها، امکان پیش‌بینی وضعیت‌های اضطراری همچون آتش‌سوزی یا سیل را فراهم می‌کنند. این سیستم با تحلیل داده‌های لحظه‌ای، الگوهای خطر را شناسایی و هشدارهای لازم را برای واکنش سریع‌تر ارسال می‌کند. سنتیلو می‌تواند در صورت افزایش غیرعادی دما یا تغییرات جزرومد، اطلاعات دقیق و توصیه‌های لازم را به مقامات ارائه دهد تا از وقوع بحران جلوگیری کنند و خسارات را به حداقل برسانند.

برنامه‌ریزی شهری هوشمند

هوش مصنوعی به برنامه‌ریزان کمک می‌کند تا محیط‌های شهری را با استفاده از استراتژی‌های داده‌محور طراحی کنند. این فرایند شامل ادغام استراتژی‌های پایدار در برنامه‌ریزی شهری برای اطمینان از خدمات حمل‌ونقل عمومی عادلانه نیز می‌شود. هوش مصنوعی می‌تواند با تحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده از ساکنان و الگوهای ترافیکی، نیازهای واقعی جامعه را شناسایی و به بهبود کیفیت زندگی شهروندان کمک کند. این رویکرد موجب ایجاد شهرهایی هوشمندتر و پاسخ‌گوتر به چالش‌های زیست‌محیطی و اجتماعی خواهد شد.

فناوری‌هایی همچون آنچه که توسط طرح حمل‌ونقل برای لندن استفاده می‌شود، مدل‌های دیجیتالی از زیرساخت‌های شهری ایجاد می‌کند تا عملیات را بهینه‌سازی کند، هزینه‌ها را کاهش دهد و ایمنی را از طریق نگهداری پیش‌بینی‌شده بهبود ببخشد. آینده برنامه‌ریزی شهری با هوش مصنوعی امیدوارکننده است. هوش مصنوعی با تحلیل‌های پیش‌بینی‌کننده که ایمنی را افزایش می‌دهند، محاسبات تسریع‌شده که برنامه‌ریزی شهری را بهبود می‌بخشند و هوش مصنوعی مولد که بهره‌وری در وظایف مدیریت شهری را افزایش می‌دهد، به تحول شهرها ادامه خواهد داد.

روندهای نوظهور در برنامه‌ریزی شهری

هوش مصنوعی مولد برای طراحی شهری، روندی نوظهور در شهرهای هوشمند است. ابزارهایی همچون چت جی‌بی‌تی و جمینای گوگل در حال بررسی هستند تا قابلیت‌های خود را برای بهبود برنامه‌ریزی شهری از طریق دسترسی و کارایی بیشتر نشان دهند. این مدل‌ها می‌توانند به اندازه‌گیری قابلیت پیاده‌روی، ایمنی، نورپردازی و دیگر ویژگی‌های شهری کمک کنند بدون اینکه نیاز به تخصص فنی داشته باشند.

ادغام وسایل نقلیه خودران در سیستم‌های حمل‌ونقل عمومی می‌تواند تحولی در جابه‌جایی درون شهرها ایجاد کند. این امر نه‌تنها کارایی را افزایش می‌دهد بلکه انتشار گازهای گلخانه‌ای را نیز کاهش می‌دهد. استفاده از این فناوری، زمان انتظار برای سوار شدن به وسایل نقلیه عمومی را کاهش و تجربه سفر برای مسافران را بهبود می‌دهد. سیستم‌های خودران می‌توانند به‌طور خودکار مسیرهای بهینه را شناسایی و از ازدحام ترافیک جلوگیری کنند.

دوقلوهای دیجیتال پیشرفته به شهرها این امکان را می‌دهند که سناریوهای مختلف را قبل از اعمال تغییرات فیزیکی شبیه‌سازی کنند. قابلیت پیش‌بینی به بهینه‌سازی توسعه زیرساخت‌ها و تخصیص منابع کمک می‌کند و برنامه‌ریزان می‌توانند با شبیه‌سازی وضعیت‌های مختلف، تأثیرات احتمالی تغییرات را ارزیابی و تصمیمات آگاهانه‌تری بگیرند.

پلتفرم‌های مشارکت اجتماعی پیشرفته این امکان را به جوامع می‌دهند که با استفاده از ابزارهای هوش مصنوعی مولد، در فرایند برنامه‌ریزی شهری مشارکت مؤثرتری داشته باشند. این پلتفرم‌ها با فراهم کردن داده‌های دقیق و تحلیل‌های عمیق، به ساکنان کمک می‌کنند تا نظرات و نیازهای خود را در طراحی و توسعه شهرها بیان کنند و به این ترتیب، فرایند تصمیم‌گیری را بهبود بخشند.

مدل‌های پیش‌بینی آب‌وهوا که با استفاده از هوش مصنوعی توسعه یافته‌اند، به شهرها کمک می‌کنند تا به شیوه‌ای بهتر و مؤثرتر با بلایای طبیعی مقابله کنند و الگوهای آب‌وهوایی را دقیق‌تر پیش‌بینی کنند. این مدل‌ها با تحلیل داده‌های تاریخی و جاری، می‌توانند پیش‌بینی‌های دقیقی از شرایط جوی ارائه دهند که به مدیریت بحران و برنامه‌ریزی شهری کمک می‌کند.

کشاورزی شهری بر پایه هوش مصنوعی می‌تواند کارایی تولید محصولات غذایی را در شهرها افزایش دهد. کشاورزان می‌توانند با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته همچون اینترنت اشیا و الگوریتم‌های یادگیری ماشین، به‌طور دقیق‌تری نیازهای آب، نور و مواد مغذی گیاهان را پیش‌بینی کنند. این فناوری‌ها به کاهش هزینه‌ها و افزایش بازدهی کمک می‌کنند و در نتیجه، امنیت غذایی در مناطق شهری را بهبود می‌بخشند.

شهرهای پیشرو در ادغام هوش مصنوعی در برنامه‌ریزی و مدیریت شهری

سنگاپور به‌عنوان یکی از پیشروترین شهرهای جهان در مدیریت ترافیک، از هوش مصنوعی برای بهینه‌سازی جریان ترافیک و کاهش ازدحام استفاده می‌کند. این کشور با تجزیه و تحلیل داده‌های زمان واقعی، سیستم‌های مدیریت هوشمند ترافیک را پیاده‌سازی کرده است که الگوهای ترافیکی را شناسایی و پیش‌بینی می‌کنند. همچنین، ابتکار ملت هوشمند در سنگاپور به دنبال بهره‌برداری از فناوری برای بهبود زندگی، کار و تفریح در این دولت‌شهر است. این ابتکار شامل استفاده از فناوری‌های نوین برای ارتقای کیفیت خدمات عمومی و تسهیل تعاملات اجتماعی است.

بارسلونا از هوش مصنوعی برای بهینه‌سازی سیستم حمل‌ونقل خود و افزایش کارایی حمل‌ونقل عمومی استفاده می‌کند. این شهر با تجزیه و تحلیل داده‌های زمان واقعی، الگوهای ترافیکی و ازدحام شهری را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، هوش مصنوعی در سیستم مدیریت پسماند بارسلونا به کار می‌رود تا مسیرهای جمع‌آوری زباله را بهینه‌سازی و کارایی سیستم را افزایش دهد. این اقدامات موجب بهبود تجربه شهروندان و کاهش اثرات زیست‌محیطی ناشی از زباله‌ها می‌شود.

متروویل در دوربان، آفریقای جنوبی، یک مرکز کارایی شهری ایجاد کرده است که داده‌ها را از حسگرهای اینترنت اشیا و گزارش‌های عمومی دریافت می‌کند و با تحلیل یکپارچه آنها، به بهینه‌سازی جریان تردد، پیش‌بینی تقاضای انرژی، مدیریت زباله و ایمنی عمومی می‌پردازد. این ابتکار منجر به کاهش ۳۰ درصدی در ازدحام ترافیک و کاهش ۱۵ درصدی در نرخ جرم شده است که نشان‌دهنده تأثیر مثبت فناوری‌های نوین بر کیفیت زندگی در این شهر است.

سان‌فرانسیسکو از فناوری اینترنت اشیا برای نظارت بر کیفیت هوا و پیاده‌سازی سیستم‌های نظارت هوشمند استفاده می‌کند که به بهبود شرایط زیست‌محیطی کمک می‌کند. این شهر روشنایی خیابانی هوشمند را نیز پیاده‌سازی کرده است که شدت نور را بر اساس عوامل مختلف تنظیم می‌کند، به‌طوری که مصرف انرژی بهینه شود.

ونیز نمونه‌ای بارز از ادغام هوش مصنوعی در برنامه‌ریزی شهری است که به‌منظور مقابله با چالش‌های خاصی همچون گردشگری بیش‌ازحد و پایداری محیطی طراحی شده است. پروژه موسوم به «ذهن|شهر» که در سال ۲۰۲۰ راه‌اندازی شد، با جمع‌آوری داده‌ها از حسگرهای اینترنت اشیا، شبکه‌های موبایل و دوربین‌های امنیتی، به نظارت بر ترافیک وسایل نقلیه، ازدحام پل‌ها، شرایط جزر و مد و کیفیت هوا می‌پردازد. پروژه‌ای دیگر با استفاده از تحلیل ویدئویی و نصب حسگرها، حرکات پیاده‌روها را با دقت بالا ردیابی می‌کند و داده‌های زمان واقعی را برای مدیریت بهتر جریان گردشگران ارائه می‌دهد.

علاوه بر این، جشنواره دوسالانه معماری ونیز به بررسی نقش هوش مصنوعی در برنامه‌ریزی شهری و شناسایی زباله‌های قابل استفاده مجدد برای تلاش‌های بازسازی پرداخته است و بر رویکردهای نوآورانه همچون ربات‌های انسان‌نما در ساخت و ساز تمرکز دارد. سازمان‌هایی همچون ونیز هوشمند نیز مدل‌های پایدار را از طریق پروژه‌های تحقیقاتی متمرکز بر پایداری اجتماعی و محیطی ترویج می‌دهند. این ابتکارات نشان‌دهنده تأثیر مثبت فناوری‌های پیشرفته بر بهبود کیفیت زندگی و مدیریت شهری در ونیز هستند.

در آینده، شهرهای بیشتری استراتژی‌های مشابهی را با ادغام فناوری‌های پیشرفته همچون ابزارهای طراحی مولد برای پروژه‌های توسعه پایدار یا استفاده از دوقلوهای دیجیتال برای سناریوهای برنامه‌ریزی شهری پیش‌بینی‌کننده به کار خواهند گرفت.