В сърцето на Венеция, където от векове традиции и иновации намират пресечна точка, се разгръща нов разказ, в който се преразглежда взаимоотношението между човек, технологии и природа. Карло Рати, куратор на 19-тото архитектурно Биенале във Венеция, разкри темата за 2025 г: „Intelligens“. Тази дума, произлизаща от латински език, съдържа в себе си както intelligence, означаващ интелигентност, така и „gens“, означаващ хора. Позиционирайки по този начин лайтмотивът на Биеналето, Рати цели да се проучи как чрез симбиозата между различните форми на интелект (естествен, изкуствен и колективен) може да подобри начина, по който взаимодействаме с околната среда и помежду си.
Четете тук: Кой е визионерът Карло Рати?
В този контекст, в който изглежда, че темата за архитектурата все повече ще се сблъсква с тази за данни и технологии, се обърнахме към намиращия се у нас институт за „Големи данни в полза на интелигентно общество“ (GATE). Именно там експерти от различни сфери се обединяват, за да намерят отговори на въпроси, свързани с използването на данни за стимулиране на колективния напредък.
За да разберем за работата на института от първа ръка, получихме възможност да зададем няколко въпроса на проф. Десислава Петрова-Антонова, ръководител на направлението „Градове на бъдещето“.[1]
- Разкажете ни повече за институт GATE. Как се появи той и какви са неговите цели в областта на градското планиране?
Институтът GATE е първият център за големи данни и изкуствен интелект в Източна Европа. Той е създаден като съвместна инициатива между Софийския университет „Св. Климент Охридски“, Технологичен университет Чалмърс и Индустриални технологии Чалмърс, Швеция. GATE разработва технологични решения, базирани на големи данни и изкуствен интелект и ускорява тяхното прилагане за решаване на проблеми в социално-значими сфери в
четири приложни области – Градове на бъдещето, Цифрово здравеопазване, Умна индустрия и Интелигентно правителство.
Мисията на GATE е да провежда приложни изследвания и да развива иновации в полза на институциите, индустрията и обществото, да предлага образование и да изгражда учени и високотехнологични специалисти.
- Как големите данни и изкуственият интелект помагат в градското планиране?
Интегрирането на публични и частни данни е ключ към вземането на информирани решения за развитието на града и ценен ресурс за създаване на нови бизнес модели и услуги.
Създаването на пространство за данни и прилагането на технологиите за създаване на цифрови двойници позволява да се анализират по иновативен начин замърсяването на въздуха, използването на енергията и природни ресурси, и предприемането на адекватни мерки за подобряване на градската инфраструктура и мобилността.
Четете тук: Умните сгради и пътят към енергийната ефективност
- Един от пилотните проекти, по които работите, е цифров двойник на гр. София. Какво означава цифров двойник и как той помага за управлението на града?
Цифровият двойник или дигиталният близнак (съществуват различни преводи на български) не е ново понятие и като технология се прилага широко в индустрията. Той е цифрово или виртуално копие на физически обект или продукт.
Цифровите двойници свързват реалния и виртуалния свят посредством събиране на данни в реално време от налични сензори, устройства и системи в града. Данните се използват за изследване и симулиране на различни процеси и явления във виртуалния свят, с което се проверява как тяхното протичане би променило реалността около нас. Полученото ново знание се използва за вземане на информирани решения, свързани с оптимизиране на градските процеси и подобряване на качеството на живот на гражданите.
Например, местоположението на детските градини в Столичната община не отговаря на нуждите на гражданите. Съществуващата мрежа от детски заведения е не само с недостатъчен капацитет, но и териториално неравномерно разпределена от гледна точка на местоживеене и възможност за пешеходна достъпност. Записването на децата в детски заведения извън границите на кварталите води до негативни ефекти като натоварване на иначе балансирана социална инфраструктура в съседни квартали и създаване на допълнителен автомобилен трафик. Адресирайки този проблем,
GATE разработва инструмент за автоматизирано идентифициране на жилищни сгради, които не са обезпечени с публичните детски заведения на пешеходно разстояние и дава препоръки за оптимално разположение на нови такива.
Инструментът интегрира демографски данни, кадастрални данни за жилищните сгради, детските градини и ясли, данни за имотите и пешеходната мрежа, като отчита правилата и нормативите за устройство на отделните видове територии и устройствени зони.
Допълнително, следвайки концепцията на 15-минутния град GATE разработи инструмент за оценка на пешеходната достъпност на жилищните сгради до различни градски услуги и обекти като училища, зелени площи, медицински центрове, транспорт, спортни съоръжения и др.
- Какви са основните предизвикателства, с които се сблъсква институт GATE при изпълнението на проекти за градско планиране, и как те се преодоляват?
Събирането и интеграцията на данни е една от най-трудоемките задачи, предвид тяхната разпокъсаност и разнородност и наше предизвикателство в момента. Освен данни за градската инфраструктура, това са данни за качеството на въздуха, климатични данни, данни за трафика и др.
Повечето от институциите и организациите, които съхраняват и управляват данните не го правят с презумпция за тяхното последващо споделяне.
Поради това съществуващите модели за управление на данни е необходимо да бъдат променени, за да включват процеси, свързани с подготовката на данните за споделяне и осигуряване на оперативна съвместимост. По този начин ще се намали времето и ресурсите за предварителна обработка на данните като изчистване и агрегиране преди да могат да се използват в цифровите двойници.
Друго ключово предизвикателство е осигуряването на мултидисциплинарен екип от висококвалифицирани изследователи. От една страна са необходими учени с опит в управлението на данни, аналитичната обработка, статистиката, машинното обучение и като цяло в областта на големите данни и изкуствения интелект, а от друга – специалисти с познания в градоустройството, урбанизма, градските феномени, като острови на топлина, и процеси. От тази гледна точка, колкото повече специалисти с различен опит се включат в екипа, разработващ цифровия двойник, толкова по-успешно ще бъде изграждането му, предвид неговата сложност.
- Защо според Вас е важно развитието на институт GATE в България?
Създаването на GATE през 2016 г. беше важна крачка в позиционирането на България наравно с другите държави от Западна и Централна Европа, където по това време вече съществуваха 55 центъра за големи данни. Днес, подпомагайки технологичното сътрудничество между правителството, индустрията и академичните среди, базирано на големи данни и изкуствен интелект, GATE е сърцето на жизнена екосистема за споделяне на данни и осигурява добавена стойност за обществото, инвестирайки в човешкия потенциал. Младите изследователи имат възможност да прилагат науказа решаването на реални обществено-значими проблеми в областта на умните градове, здравеопазването, дезинформацията. Всичко това се намира на територията на новата високотехнологична сграда на института, в която са разположени и 3 лаборатории за визуализация, за цифров двойник и в градска среда. (Сградата на института е проектирана от архитектурното студио „Вамос“ и е открита през 2023г. – Бел. авт.)
- Какви са очакванията Ви за бъдещето развитие на София?
Очакванията за София, а и за други български градове е, че все повече технологиите и данните ще бъдат използвани за информирано вземане на решения и предприемането на ефективни мерки за осигуряване на по-здравословна, сигурна и комфортна градска среда.
Включването на гражданите в дефинирането на политики и ангажирането им в дейностите, свързани с оптимизирането и подобряването на градските процеси и услуги е ключов фактор за създаване на устойчиви градове.
[1] Проф. Десислава Петрова-Антонова е ръководител на направлението „Градове на бъдещето“ в институт GATE, работещ по пилотния проект „Цифров двойник на града“. Тя успешно координира изпълнението на Европейските проекти на института в областта на управлението на данни, енергийна ефективност, градската мобилност, здравеопазването и др. Съавтор е на над 90 научни публикации, представени на престижни международни научни конференции и публикувани в списания с висок импакт фактор.
Тя завършва Техническия университет – София през 2000 г. като инженер по компютърни системи и технологии и защитава докторска дисертация там в областта на компютърните науки. Понастоящем е и професор във Факултета по математика и информатика на Софийски университет „Св. Климент Охридски“, Катедра „Софтуерни технологии“.
