城市科学

　　现在的世界正处于城市化的浪潮之中。仅仅在中国，未来的15年内就会有3亿农村人口迁移到城市。这意味着要在大约十多年的时间中，为相当于整个美国的人口提供住房等基础设施。

　　未来，全球人口增长中有90%来自城市人口，城市在创造全球80%财富的同时所消耗的资源占全球资源消耗的60%。因此，找到更好的新的建立城市的模式对全球而言都是势在必行的。

　　急速发展的科学技术提供给人类一种可能性，可以使人类用不同于以往的策略管理日益扩大的城市规模。这种可能性，再加上城市中环境的社会属性越发凸显，使人们认识到应该进一步提高对城市这个概念的理解。通过数据分析、感知技术和城市实验，城市科学（City Science）提供了一个数据驱动性的路径，让人们得以通过这个视角进行城市设计和规划。科学的理解城市这个概念意味着建造城市时要综合考虑环境和人的需求，未来的进行城市规划和设计时需要对此有极致的理解。

　　来自麻省理工大学多媒体实验室（MIT Media Lab）的城市科学（City Science）研究员首先选取了六个课题进行研究。这六个课题都是跨学科的研究，研究人员希望通过对这六个课题的研究解决城市化在全球都面临的主要挑战。

　　交通网络

　　研究人员通过设计一个混合各个交通方式的应答引擎来连通不同的交通模式，通过这个可以实现诸如建立自行车共享系统和实时分享天气、交通、用户行为等信息。新的城市交通工具，比如电动自行车、电动汽车和紧凑型自行车，有的正在实验室中进行设计了，有的已经有了原型，有的已经成为了现实。现有的车辆标准和自动汽车的人车交互接口完全可以满足提供一个以使用者为中心的电动交通工具搜索平台。通过这个平台人们可以实现交通工具的共享。与此同时，改善对电动交通工具的公共服务，比如协调电费，提高车锁的安全性都有利于减少电动交通工具的租金和避免浪费用户时间，进而改善了用户体验。简而言之，研究人员就是希望通过引导式的交互界面可以让更多的人使用共享交通工具系统，从而选择更加健康的出行方式。

　　住处和工作地点

　　随着移动设备和互联网的发展，对于工作的理解正在发生改变。工作已经由传统的以个人为单位转向了以团队为单位。而象征着以个人为单位工作的时代的传统写字楼的“阁子间”也正在快速的被遗弃。先进的同步或异步的交流模式，使人们的交流大为方便，也使工作和家的界限快速的消失。正是工作和家的这些变化，使得个性化的城市建筑标准成为了需要，因为只有这样才能使居民可以最大化的发挥一个小公寓的功能，最终提高居住的舒适性和方便性。比如，可以完全基于而分配空间，这样既满足了工作伙伴面对面开会的要求，同时也减少他们对空间的占用和能源的消耗。而在生活方面，模块化和个性化的水耕方式以及城市空中种植系统，可以让居民种植他们自己的食物，这也提高了我们食物供应链的透明度。

　　电子和社交网络

　　研究人员正在开发一个从人延伸到城市，使人和城市联系起来的电子神经系统。这个分散的电子和社交网络系统可以给人们提供学习、娱乐、生产和健康的基本要素。人们可以通过这个系统，个性化的定制他们私人的和公共的交流模式。为了充分发挥这个系统的潜能，使之成为一个与真实社会的连接系统，研究人员还需要通过数据加密和生物技术提供安全保障。这样可以确保这个系统保障个人隐私的功能，而不是像一个入侵系统一样利用居民的个人数据，比如利用居民的交通信息、资源（食物、水、能源）消耗信息和个人健康记录。

　　能源网络

　　智慧电网和智能测量系统可以使城市能源网络根据人们的出行和行为模式动态的提供能源，如今，能源网络需求应答系统已经能够减少我们老化电网处于极点时的负载了。但是因为再生能源具有不能持续供能这种间歇性的现象，这个系统与再生能源的融合仍然比较困难。

　　为了解决这个问题，研究人员正在探索适用于城市小单元的直流微型电网。直流微型电网可以和再生能源结合，比如屋式太阳能系统和微生物发电系统。通过直流微型电网可以减少传统直流电和交流电转换时的能耗，也可以直接接入光伏电池和蓄电池进行能量储存。改善电力储存的新技术也在深入研究中，与此相关商业和服务模式也正在积极探索。未来我们可以使蓄电池实现自动二次利用，可以用来作为电网电力的储存，也可以为电动交通工具提供快速充电。

　　城市数据分析

　　城市数据分析主要考察城市的经济活动、城市感知、交通模式和资源消耗，通过对这些数据的分析确定城市的发展路径。城市规划量化工具和电脑仿真可以用来生产城市模拟原型，比如模拟交通结点的定位，街头类型和资源分配等等。通过使用这些工具，我们可以实现对现有城市进行有针对性的干预，和建立新城市时制定相关的策略。而且这些干预和策略都已经经过了模拟，都有实验室高的仿真实验的基础，并且都基于复杂的数据分析。

　　激励机制和管理

　　研究人员正在探索建立一个去中心化的城市管理反应系统。这个系统可以通过提供激励机制使人们充分利用城市资源共享平台，使城市资源共享平台达到平衡。同时在城市公共服务方面，这个系统也提供多样的选择，而不是像以前一样提供一刀切的城市服务。因为众人的参与，这个系统会使每个人都享受到其他人提供的好处，也会及时的对居民的需求进行反馈。通过这个系统，使城市居民参与进来，有针对性的激励居民改变他们的消费模式和资源使用方式，比如鼓励居民共享交通工具、动态的用电、灵活的分享工作空间。在管理方面，随着移动终端和互联网的发展产生了新的信息传播的入口。信息的传播更多的依赖于移动设备和以网络为基础的接口，这提高了管理和信息传播的透明度。