تم ترجمة هذه الصفحة آليًا من الإنجليزية. اطلع على النسخة الأصلية باللغة الإنجليزية.

مهندسو تخطيط المدن والمهندسون المتحكمون وباحثو المعهد بتقييم منهجيات الاستدلال النشط للتحكم في البنية التحتية الحضرية واسعة النطاق والحوكمة.

التنبؤ النشط والتخطيط الحضري

مدن كآلات استدلال: نماذج توليدية، الطاقة الحرة المتوقعة، واختيار السياسات الهرمية لحركة المرور والطاقة والمياه واستخدام الأراضي.

أفضل الإجراءات التالية

مسار الاستدلال النشط والتخطيط الحضري

ابدأ بالروابط العامة الأعلى إشارة لهذا الصفحة، ثم استمر عبر عروض الموارد والدلائل ذات الصلة.

التخطيط الحضري يواجه بشكل متزايد عدم يقينًا عميقًا وديناميكيات متعددة المقاييس وأصحاب مصلحة متنوعين، وهي ظروف تجعل الأساليب الكلاسيكية القائمة على التوازن الثابت أو التحسين غير كافية. يوفر الاستدلال النشط، الذي يستند إلى مبدأ الطاقة الحرة، إطارًا موحدًا للإدراك والعمل والتعلم في ظل عدم اليقين، وقد بدأت الأعمال المراجعة من قبل الأقران والمطبوعة مسبقًا بتطبيقها على التحكم في إشارات المرور وتحسين الطاقة متعدد الوكلاء والإدارة الهيدرولية للمدن ونمذجة استخدام الأراضي الجغرافية. يلخص هذا الموقع حالة تلك الأدبيات وأنماط تطبيقها والمشاريع والأدوات الملموسة التي أنتجتها والمسائل المفتوحة التي لا تزال تحتاج هذه المجالات إلى حلها.

لماذا يتناسب النطاق

التخطيط الحضري مبني على استشعار واسع النطاق وصاخب وغير مكتمل (حجم حركة المرور، وتدفقات الطاقة والمياه، وأنماط استخدام الأراضي، والمؤشرات الاجتماعية) والذي يتماشى مباشرة مع ملاحظات الاستدلال النشط، والتي يستخدمها الوكلاء لاستنتاج الحالات الكامنة مثل أنماط الطلب وحالة البنية التحتية والاحتياجات الاجتماعية. كما أنه يتعلق أساسًا بتحديد السياسات والتحكم فيها - مثل تقسيم المناطق والاستثمار في البنية التحتية والقواعد التشغيلية والتنظيمات الإدارية - والذي يعالجه الاستدلال النشط كإجراءات يتم اختيارها لتقليل الطاقة الحرة المتوقعة على حدوده المعرفية (للتخفيف من عدم اليقين) والعملية (لتجسيد النتائج). بالإضافة إلى ذلك، فإن المدن غير ثابتة (التغيرات السكانية والتكنولوجيا الجديدة وتغيير السياسات) ومتعددة المقاييس/متعددة الوكلاء (تقاطعات مع أحياء ومدن بأكملها استراتيجياً)، وكلا الحالتين يتم التعامل معهما بواسطة نماذج توليدية متجددة هرمية ومستمرة التحديث.

حالة الأدبيات

تظهر النظرية الأساسية من عملfristone حول الانتباه وعدم اليقين والطاقة الحرة (ديناميكيات التعرف والاستدلال التبايني) بالإضافة إلى التخطيط/التنقل كاستدلال نشط، بالإضافة إلى حساب الاستدلال النشط كسرد، وكيف تعمل المعرفة الجماعية على مستوى المجموعة كاستدلال جماعي. وتطبق عملًا منتقاة ومراجعة من الأقران في مجالين: إدارة المياه الحضرية، حيث يحلل كاربوزوغلو وغيره (Ecology and Society) البنية التحتية للمعرفة المدعومة بالحالة استدلالًا نشطًا قائمًا على المجموعة في الحكم التكيفي، والبيئة المبنية، حيث يدمج BEACON (Frontiers in the Built Environment) أورثوذكسية Active Inference Simulation لتمثيل المعرفة الضمنية للتصميم المعماري. لا تزال أعمال التحكم في حركة المرور - وهو وحدة تحكم استدلال نشط قائمة على SUMO ونشر arXiv حول التحكم التكيفي للإشارات في البيئات المتغيرة باستمرار وغير الثابتة IoT - وبحث Millidge في شجرة البحث الاستدلال النشط في POMDPs الكبيرة في مرحلة المحاكاة/النشر المسبق، إلى جانب التعلم المعزز البايزي التبايني القريب المجاور لتطبيق البنية التحتية الحضرية والنقل المستدام.

المشاريع والأدوات الرئيسية

يحدد التقرير خمسة تنفيذات ملموسة في مراحل مختلفة من النضج: معيار وحدة تحكم إشارات المرور القائمة على محاكاة مدن الموطن (SUMO) باستخدام الاستدلال النشط، مقارنةً بأساس Rule-based (نموذج المحاكاة)، ومسودة arXiv التي توسع هذا ليشمل بيئات أجهزة استشعار IoT صاخبة وغير ثابتة (مسودة)، EcoNet، نظام الاستدلال النشط متعدد الوكلاء للتحسين الحضري للطاقة في المباني الذكية من Alan Turing Institute، والذي تم عرضه في معرض Turing Grand Exhibition (مُظهر مُنفّذ)، أورثولوجيا الاستدلال النشط لـ BEACON للمعرفة الضمنية للبيئة المُنشأة (أورثولوجيا ومجموعة أدوات مُراجعة من قبل الأقران)، و GEO-INFER، مجموعة أدوات مفتوحة المصدر للاستدلال النشط من Active Inference Institute مع دليل لبناء وكلاء الاستدلال النشط الذين يقومون بتصنيف استخدامات الأراضي من صور جغرافية مكانية (مجموعة الأدوات/التنفيذ).

مسائل مفتوحة

تُسَلِّط الدراسة الضوء على أن التوسع هو أبرز التحديات: المدن الحقيقية لديها مساحات حالة أكبر بكثير وديناميكيات أكثر تعقيدًا من المحاكاة والمُظَहारَات التي تم اختبارها حتى الآن، مما يتطلب استدلالًا هرميًا أكثر قابلية للإدارة وفي النهاية، عمليات محاكاة واسعة النطاق ونشر تجريبي مع بيانات أداء طويلة الأمد. كما أنها تحدد عملًا غير مكتمل في دمج السلوك البشري والقصص في النماذج التوليدية، وفي التمييز بين الاستخدامات الوصفية للاستدلال النشط (تفسير كيفية سلوك المؤسسات بالفعل، كما هو الحال في ورقة إدارة المياه) وبين الاستخدامات الإشارية (تصميم وحدات تحكم جديدة)، وفي إنشاء معايير ومقاييس تقييم مشتركة عبر المجالات، وفي الأسئلة الأخلاقية والقانونية والسياسية التي تثيرها الأوليات والأهداف المضمنة في نماذج توليدية ذات صلة بالتخطيط.

إطار مرجعي

كارل جيه. فرايستن (2010). مبدأ الطاقة الحرة: نظرية موحدة للدماغ؟ مراجعات علم الأعصاب. الـ DOI: 10.1038/nrn2787. ماكسويل جيه. دي. رامستيد، كارل جيه. فرايستن، أكسل كونستانت، لانسلوت داي كوستا، كاسبر هسب، برين ميليدج، ألكسندر تشانتز (2023). ميكانيكا بايزي: فيزيائية للآراء من خلال الآراء. arXiv. جوفاني بيزولو، فرانشيسكو ريجولي، كارل جيه. فرايستن (2017). الاستدلال النشط، التنظيم الشعاعي، والتحكم التكيفي في السلوك. التقدم في علم الأعصاب. الـ DOI: 10.1016/j.pneurobio.2017.08.001. باولو لانيلوس، كريستان ميو، كوراددو بيزاتو، إلخ. (2021). الاستدلال النشط في الروبوتات والوكلاء الاصطناعيون: استطلاع وتحديات. arXiv. الـ DOI: 10.48550/arXiv.2112.01871.

الأسطح الرئيسية

تكامل التأكيد النشط والتخطيط الحضري في نظرة خاطفة

تفسير حركة المرور

مُحكِّمون قائمون على SUMO ومُتحكمات إنترنت الأشياء المطبوعة يعيدون صياغة تنسيق إشارات الوقت كتقليل طاقة متوقع مجاني بدلاً من التحكم بالوقت الثابت أو القائم على القواعد.

تنسيق طاقة بالوكلاء المتعددين

EcoNet، المُظهر الذي يَبْنِيهُ المعهد آلان تورينج، يُنسِّق وكلاء الاستدلال النشط على مستوى المبنى للتحسين المشترك لاستخدام الطاقة والراحة في المباني الذكية.

دليل النضج المختلط للبيانات

يشير المجمع إلى أعمال حول الحكم والوجودية تم مراجعتها من قبل الأقران (بما في ذلك البنية التحتية للمياه، و BEACON)، بالإضافة إلى المسودات الأولية والمحاكاة وعرض واحد باستخدام جهاز إظهار، وبالتالي تختلف أهمية الأدلة حسب الادعاء.

الموارد ذات الصلة

روابط عامة لهذه الصفحة

تُحل الروابط الخارجية من السجل المشترك بحيث تظل الوجهات الظاهرة للزوار مركزية وقابلة للفحص.