تحلیل عوامل تبیین نقش هوش مصنوعی در برنامه ریزی شهری و توسعه شهرها

پیشینه ها و اهداف: ارتباط بین هوش مصنوعی و برنامه ریزی شهری یک زمینه تحقیقاتی جدید است که از دهه گذشته اهمیت قابل توجهی در حوزه های مختلف ازجمله شهرسازی و برنامه ریزی شهری یافته است. تا کنون محققان کاربرد هوش مصنوعی را در حوزه های مختلف شهری مانند برنامه ریزی های حمل ونقل، انرژی، کاربری زمین، و ساختمان سازی بررسی کرده اند.یکی از مهم ترین کاربردهای هوش مصنوعی مدیریت حمل ونقل شهری است. پژوهشگران با توسعه سیستم هایی، از طریق استفاده از حسگرها و واحدهای محاسباتی در خودروها و زیرساخت های جاده ای، امکان ارزیابی زمان واقعی جابه جایی در بزرگراه ها را فراهم کرده اند. همچنین، با کمک سیستم هایی مانند Stmp و بهره گیری از داده های حسگرها، اینترنت اشیا، و رسانه های اجتماعی به پیش بینی جریان ترافیک و عرضه راه حل های مدیریتی می پردازند. در زمینه حفاظت از محیط زیست و کیفیت هوا، هوش مصنوعی نقش نظارت و هشدار دارد. با سیستم هایی مانند C-Air و با استفاده از میکروسکوپ و الگوریتم های یادگیری ماشینی، امکان بررسی کیفیت هوا و شناسایی ذرات موجود در آن فراهم است. این قابلیت ها به برنامه ریزان در دستیابی به شهری پایدارتر و سالم تر کمک می کند. مدیریت انرژی نیز از دیگر حوزه های کاربرد هوش مصنوعی است. پژوهشگران با استفاده از این فناوری، به پیش بینی بار الکتریکی و تشخیص مقدار انرژی مصرفی در مناطق مختلف و بررسی عواملی مانند ویژگی های ساختمان و تعداد اعضای خانواده و شغل آنها می پردازند. مدیریت منابع آبی نیز با هوش مصنوعی نشت آب را در سیستم های توزیع منطقه ای می یابد و از هدررفت آن جلوگیری و مصرف این مایع حیاتی را بهتر کنترل می کند. به طورکلی، با این سیستم در برنامه ریزی و مدیریت شهری هوشمند، امکان تصمیم گیری های خودکار و هوشمند در زمینه های مختلف فراهم است. این امر نه تنها کیفیت زندگی شهروندان، بلکه توسعه پایدار شهرها را نیز بهبود می بخشد. ازاین رو هوش مصنوعی نقش موثری در برنامه ریزی شهری و در نحوه برخورد با عوامل مختلف و تاثیر بر محیط شهری دارد. در این پژوهش کاربرد هوش مصنوعی در حوزه های مختلف برنامه ریزی شهری بررسی و روند شکل گیری آن در پژوهش های پیشین ردیابی می شود.مواد و روش ها: در این پژوهش دو مسیر طی شده است. در مسیر نخست، از یک سو، پایه های نظری هوش مصنوعی در شهرها (شامل تعریف، ابعاد، و کاربردهای آن در شهرها) بررسی و از سوی دیگر، خواسته های توسعه شهری و چالش های به کارگیری آن در سیستم برنامه ریزی ردیابی شده است. روش پژوهش در مرحله نخست هم گذاری نتایج مطالعات نظری است؛ بدین ترتیب گردآوری، پردازش، و تحلیل اطلاعات مربوط به چارچوب نظری و تجربی مرتبط با موضوع پژوهش، با مراجعه به متون و پژوهش های مرتبط، به منظور بررسی اصول برنامه ریزی توسعه شهری مبتنی بر هوش مصنوعی، با رویکردی توصیفی انجام شده است. مسیر دوم با رویکرد علم سنجی، تحلیل استنادی، و هم رخدادی واژگان طی شده است. این روش با هدف تعیین اثرگذارترین واژگان منابع در مورد موضوع پژوهش، با استفاده از نرم افزار VOSViewer انجام شده است. جامعه آماری پژوهش ۲۳۳۷ مقاله بود که با موضوع «هوش مصنوعی و برنامه ریزی شهری» از اولین انتشار در سال ۱۹۹۹ تا به امروز در پایگاه استنادی ساینس دایرکت نمایه شده است. خروجی نرم افزار بر اساس تجزیه وتحلیل عناوین، چکیده های مقالات، و کلیدواژگان مهم آنها به دست آمده است.نتیجه ها و جمع بندی: در این مطالعه ارتباط بین مهم ترین حوزه های موضوعی مقالات مختلف منتشرشده حول مفهوم هوش مصنوعی و نقش آن در برنامه ریزی شهری بیان شده است. بررسی داده های به دست آمده از مقاله های یادشده نشان داد که ۶ خوشه موضوعی تاثیر مستقیم بر نقش هوش مصنوعی در شهرسازی داشته اند. همچنین طی سال های اخیر مفاهیم مرتبط با رویکرد پژوهش از مفاهیم متمرکز بر بررسی اولیه موضوع هوش مصنوعی و نحوه عملکرد آن، به روش های نوینی برای حل مشکلات شهری تغییر مسیر یافته اند. در مقالات خوشه نخست با پرتکرارترین کلیدواژه های مورد بررسی، مسائل بااهمیت حال حاضر شهرها همانند: آلودگی هوا، حمل ونقل، تاب آوری، اقتصاد، و ... و کاربرد هوش مصنوعی در حل مسائل آنها بررسی شده است و هدف در مطالعات این خوشه این بوده که با استفاده از هوش مصنوعی تحولات عمده ای در صنعت دیجیتال و شهرها ایجاد گردد. به طورکلی در هریک از خوشه ها به گونه ای به موضوعات پراهمیت در شهرها و روش های جدید در جهت ایجاد محلی مناسب تر برای زندگی شهروندان اشاره شده است. نکته قابل توجه اینکه، هوش مصنوعی در ابتدای پیدایش، موضوعی نو در مطالعات بود، اما با گذر زمان و با وجود مشکلات موجود در شهرها، این رویکرد به روشی برای حل مسائل و مشکلات شهری ارتقا یافت و امروز بسیاری از سیستم های هوش مصنوعی در چارچوب طرح های شهر هوشمند استفاده می شوند. تصمیم گیری های خودکار، مدیریت زیرساخت ها، به حداقل رساندن اشتباهات، تجزیه وتحلیل داده ها، عرضه خدمات، و بهبود بهره وری از محورهای کاربردی هوش مصنوعی در شهرها و برنامه ریزی شهری است. به کارگیری هوش مصنوعی در شهر و برنامه ریزی شهری موجب بلوغ سیستمی در سازمان ها و نهادهای تصمیم گیری و اجرایی شهرها می گردد. از سویی دیگر، تنوع اهداف و کاربردهای هوش مصنوعی، شهر و آن سازمان ها و نهادهایش را ملزم می کند تا شرایط لازم را برای پذیرش موفقیت آمیز هوش مصنوعی ایجاد کنند. گرچه هوش مصنوعی امکان تعامل با فناوری را برای سازمان ها و ذی نفعان آنها فراهم می کند، ولی لازم است بیشتر به کاربردهای سالم هوش مصنوعی، پیامدهای اخلاقی، کسب دانش و تجربه در آن، و مدیریت سیستم توجه شود.

کلیدواژه ها:

هوش مصنوعی ، هوش مصنوعی شهری ، برنامه ریزی شهری ، تحلیل کتاب سنجی ، VOSviewer