规划AI白皮书：机遇、挑战与响应

公众号：规划在路上翻译出品 0 规划中的AI——机遇、挑战与响应 1引言1 撰稿人2 2意义建构——人工智能与规划4 2.1什么是规划，规划师是做什么的？4 2.2什么是人工智能，人工智能能做什么？5 2.3人工智能和规划之间的相似性和协同作用7 2.4人工智能在规划中的潜在用途和影响9 3.挑战与机遇12 3.1技术部门和规划13 3.2规划学术界和实践界15 4公平和包容以及对人工智能的道德需求17 4.1规划目标和人工智能的目的17 4.2价值观和道德判定18 4.3包容性18 4.4透明度19 4.5历史的包袱20 4.6多样性20 4.7谁该负责？21 5规划师的角色以及如何为人工智能做谁备21 5.1规划师是基于人工智能工具开发的贡献者22 5.2作为知情消费者的规划师25 5.3提高技能和持续学习27 6人工智能规划的未来29 7参考文献30 7.1规划中的人工智能前瞻社群成员的作品30 7.2文中引用的参考文献31 7.3补充阅读32 ©2022年9月美国规划协会 核心观点 在每一种情形下，AI技术都表明，正确的数据和正确的规则，可以让人工智能根据它所读取的模式来预测行动方案。 即使在最先进的应用中,人工智能也要依靠警惕的专家之手来指导系统,即使专家依靠系统来完成大部分任务。 试验和错误的反复循环使人工智能随着时间的推移变得更加强大。然而，我们人类往往会因为害怕尴尬或失败而隐藏自己的错误。 规划的最佳人工智能将需要时间来创造,只有第一步是明确的规划的最佳人工智能逻辑必须从模仿人类的最佳规划逻辑开始。 从业者需要了解人工智能是如何工作的——它不应该是一个黑匣子。他们需要了解输出是如何创建的，并且能够将输入的内容与输出的内容联系起来。 学术文献表明，在土地使用、分区和许可、环境规划和交通等领域的规划中，存在着广泛的前瞻性AI应用。 但是，在试图制定一个算法时，“为公共利益而规划”或“为公共利益服务”意味着什么？ 事后诸葛亮有必要从过去的错误中吸取教训，适当地重新思考规划过程；这可以为协助规划任务的算法和工具的发展提供参考。 由于规划行业有改进的空间，人工智能可以成为解决该行业所面临问题的机制；但如果不谨慎使用，人工智能也很容易加剧这些问题。 规划师必须了解他们所使用的工具，包括这些工具能够做什么，不能做什么，它们的局限性和缺点，以及潜在的意外后果的风险。 这是一个新的冒险，所以需要实验，随着这种关系的发展和成熟行动可能会变得更加具体。 人工智能对这个行业提出了明确的技能提升、教育和培训需求，规划师不需要成为人工智能专家；但是，他们应该了解人工智能如何影响他们今天和未来的工作。 沟通技巧、情商、敏捷性、同理心和批判性思维，将是规划师与人工智能成功合作的关键，同时将其社区成员的需求放在首位。 让我们学习如何与人工智能合作，利用这项技术来改善我们的流程，并继续以公平和技术先进的方式为所有人创造伟大的社区。 1引言 正如美国规划协会的《2022年规师趋势报告》中所说，几个世纪以来，职业的发展演化一直伴随着环境的变化、时代的变革，挑战的涌现，社会的转变以及技术的革新。虽然有些职业已经过时，或被技术所取代，但仍有职业已经适应或重新调整，并且在这个不断变化的世界中与时俱进。当下不同的是，变化的速率正在加快，这需要更快的，甚至是主动的调整——包括新的工具、流程和技能。 人工智能（AI）自20世纪50年代以来一直在发展。然而，由于大数据的可用性和计算能力的提高，人工智能市场在过去十年中大幅增长，预计在未来几年中每年将增长20％以上。人工智能有望成为21世纪最大的颠覆者之一，对经济、建筑环境、社会以及包括规划行业在内的大多数行业产生影响。规划师和相关专业人员，应充分了解人工智能对专业及其服务社区的潜在影响和益处。人工智能已经在重塑地方的景观，重要的是，了解规划师如何公平和有效地使用人工智能。如果负责任地部署，人工智能有可能协助规划师的工作，改善现有的规划过程，创造效率，并允许规划师将他们的工作重点放在规划的人为因素上（即人与人之间的互动，与社区成员的联系，以及相关的人类技能）。 然而，如果人工智能的使用者没有准备好，不了解和质疑现有的系统和算法，那么，人工智能的使用也有加剧社会现有不平等的风险。AI不应该为了使用AI而使用。在规划中使用人工智能（并最终与人工智能合作）的目标应该是改善我们目前正在做的事情。了解哪些任务可以由机器比人更有效地完成（例如，处理和分析大数据集和艰苦的重复性任务，如交通统计），以及哪些任务必须由人类与社区成员面对面来完成，是需要回答的重要问题。 此外，最重要的是，与规划师相互合作而带来的智能系统的发展，可能有助于我们更好地理解当前的规划过程（及其缺陷）。关于规划中的人工智能的讨论需要围绕这样一个问题展开：哪些规划过程目前运行良好，哪些没有。我们需要确保我们从改善现有的程序开始，并确保其结果是公平和可持续的，然后我们才可以编程让机器来为我们做这些事情。因此，规划师参与规划领域的人工智能发展是至关重要的， 以集中讨论我们想要解决的挑战和我们需要实现的规划目标，并开发能够支持规划师为所有人创造伟大社区的工具。 作为APA（美国规划协会）前瞻实践的一部分，APA组织成立了“规划中的人工智能”前瞻社群，这是一个由规划、计算机科学、数据分析、社会学、地理学和工程学等学科的专家组成的多学科小组。前瞻社群在2021年6月至2022年6月的一年时间 内，举行了10次会议，讨论人工智能对规划行业的潜在影响，对合乎职业道德标准的人工智能的需求，以及规划师如何响应人工智能的发展。本白皮书总结了研究结果，并就规划师如何为人工智能及其潜在影响做好准备、规划师如何确保以公平和包容的方式来使用基于人工智能的规划工具，以及规划师在开发和使用基于人工智能的规划工具中应扮演什么角色提出了初步想法。 撰稿人 我们要感谢所有“AIinPlanning”前瞻委员会成员的宝贵贡献。 人工智能前瞻社群NaderAfzalan加利福尼亚州长规划和研究办公室高级顾问 ClintAndrews，AICP，罗格斯大学；Edward.Bloustein，规划和公共政策学院教授兼研究副院长 KeithCooke，Esri公司规划和社区发展部行业经理 JustinHollander，FAICP，塔夫茨大学城市和环境政策与规划教授 TheodoreLim，弗吉尼亚理工大学公共和国际事务学院城市事务和规划助理教授NedaMohammadi，乔治亚理工大学土木与环境工程学院博士后研究员 汤姆-桑切斯，弗吉尼亚理工大学公共和国际事务学院城市事务和规划教授约翰-泰勒，负责研究生课程的副主席和研究创新； FrederickLawOlmsted教授，佐治亚理工学院士木与环境工程学院NatalieVeal，国家和地方政府营销，Esri DavidWasserman，AICP，数据科学实践负责人，AltaPlanning+Design VioletWhitney，产品经理，Sidewalk实验室 SarahWilliams，城市规划副教授；麻省理工学院公民数据设计实验室主任NormanWright，AICP，俄勒冈州塞勒姆的城市社区发展部主任 APA工作人员 PetraHurtado，博士，研究主任 SagarShah，博士，AICP，规划和社区健康研究经理JosephDeAngelis，.AICP，研究经理 AlexsandraGomez，研究助理 2意义建构——人工智能与规划 2.1什么是规划，规划师是做什么的？ 规划是我们明智地投资稀缺公共资源和管理人居环境复杂性的集体努力。与现代大多数知识工作一样，这项工作包含两个截然不同的基本组成部分。规划工作的其中一部分是定量的，另一部分则是定性的。这其中很大一部分工作，都是基于数据和事实的。另一相同部分（有时更大的部分），则建立在社会和政治交流的基础上，这些交流将情感和直觉，转化为价值观和观点。规划将这两种类型的信息结合起来，使最佳决策成为可能。 这样做的过程因项目而异。同样地，问题也因地区而异。即便如此，综合和底层解决方案始终建立在逻辑的基础之上，以尽可能合理和易于理解。事实、观点、价值观、预测和其他形式的信息，通过逻辑注入一系列原则和规则之中，然后用于持续地评估社区可能面临的选择。 对于有经验的规划师来说，这个过程往往在几秒钟内就能完成。他们将根据社区的未来愿景和当前规则评估变革建议。与非专业人士不同，规划师可以利用对原则和法律的深入了解，以其他人无法复制的方式来确定提案的优势和劣势。他们然后可以提出一个行动方案建议，允许某种形式的拟议变化，同时遵守社区的法律和愿景，保留提案的优点，并减少其缺点。他们通常会通过提及从实践、政策和常识中得出的任何有关“如果这样，则那样”的行动条件来做到上述这一点。例如，如果这个街道项目不符合为行人提供安全通道的基本标准，那么它将被否决。在世界各地的每一个规划办公室里，这种情况发生了成千上万次，每天都会有这样的事情发生，而且往往是如此之快。以至于几乎被认为是自动的。 近一个世纪以来，这项工作通过理性规划模型等刚性过程、不连贯的渐进主义等柔性过程,以及我们今天看到的公众参与战略最佳实践得到了完善。然后是经典的数据驱动分析的定量方法。这项工作从普通的统计技术（线性回归和中心极限定理）开始，已经发展到包括最先进的软件，将遥感数据和制图结合起来，提供从土地使用适宜性分析到交通模型，再到存储在数据云中的数字孪生的一切技术。 在实践的每一次迭代中，规划师的逻辑都是一样的。这种逻辑解释了针对大量系统的潜在变化的因果关系，这些系统通常被称为经济、环境和社会需求的“三重底线”。该逻辑将事实、意见、项目和其他形式的信息纳入一个优先价值序列。这些价值反映在保护社区“健康、安全和福利”的地方政策中，所有这些政策都经过了数以千计的法律挑战的考验和证明，今天仍然是以明显方式塑造城市的强大规则。当这样的规则造成意想不到的后果时，规划师和他们的逻辑就会与社区合作，理性地、一次一个项目地找到更好的解决方案。 2.2什么是人工智能，人工智能能做什么？ 人工智能拥有向社会提供上述相同基本价值的潜力。这项技术是一种自动化的决策工具。它是人工的，因为它是我们人类创造的东西，通常是通过软件。它同样是智能的，因为它包含了一些机制，使它能够在没有我们刻意命令的情况下做出决定。 一般来说，人工智能可以评估信息，识别特征，将模式转化为规定的变量，根据行动的阈值来衡量变量，确定价值最高的选项，并做出决定。例如，一个常见的单词预测器，将定期自动纠正最常见的错别字（以便将“receipt”一词立即替换为“receipt”）。这是人工智能的一个基本表达。它所需要的只是一个明确的目标（即确保所有的字都写正确）和一系列基于“如果这样，则那样”逻辑的自动条件动作，这使软件认识到，如果一个常见的英语单词中的“I“和“E放错了位置，这个错误应该用“I”前面的“E”的正确拼法来纠正。这不是魔术。然而，它仍然是神奇的。 这个自动校正功能的简单示例是一个基于逻辑的操作动作，它经常以书面形式强制执行。这种逻辑是通过语言、语法和写作标准建立的。人类创造的人工资源，如《牛津词典》和《语法和标点符号蓝皮书》被转化为数字信息，并被注入文字处理器的代码库中。然后，软件利用这些信息，对照这些规则和标准，持续监测文本中的每一个新变化。如果检测到错误，那么自动更正系统就会做出更改。这允许用户可以避免那些尴尬的错别字，这是似乎是他们自己永远无法避免的情况。最重要的是，这使他们摆脱了必须检查所有拼写的繁琐工作。通过这种方式，人工智能很有帮助，因为它以一种更细致、更即时的方式完成这项任务。 这个关于人工智能如何工作的简单例子，可以推断出现代飞机自动驾驶系统和图像识别机器的基本原理，这些机器可以在CT扫描中识别癌症，其可靠性和速度比专业放射医师还要高。在任何情景下，人工智