[論文レビュー] Adaptive Cities: A Cybernetic Perspective on Urban Systems.

Carlos Gershenson, Paolo Santi+1 more|arXiv (Cornell University)|Sep 7, 2016

Human Mobility and Location-Based Analysis参考文献 99被引用数 6

ひとこと要約

本論文は、都市を適応的システムとして捉えるサイバーネティクス枠組みを提唱し、情報、アルゴリズム、エージェントを統合することで、都市の変化にリアルタイムで対応できる仕組みを実現する。この視点で都市システムをモデル化することで、研究は、知的な、技術的媒介によるフィードバックループを通じて、移動性、持続可能性、レジリエンス、ガバナンス、社会的幸福の向上が可能になる適応的都市の可能性を示している。

ABSTRACT

Cities are changing constantly. All urban systems face different conditions from day to day. Even when averaged regularities can be found, urban systems will be more efficient if they can adapt to changes at the same speeds at which these occur. Technology can assist humans in achieving this adaptation. Inspired by cybernetics, we propose a description of cities as adaptive systems. We identify three main components: information, algorithms, and agents, which we illustrate with current and future examples. The implications of adaptive cities are manifold, with direct impacts on mobility, sustainability, resilience, governance, and society. Still, the potential of adaptive cities will not depend so much on technology as on how we use it.

研究の動機と目的

• 都市を適応的システムとして理解するためのサイバーネティクス枠組みの構築を目的とする。
• 都市システムが変化する状況に動的に対応できるようになるために不可欠な、情報、アルゴリズム、エージェントの3要素を特定することを目的とする。
• 移動性、持続可能性、レジリエンス、ガバナンス、社会的側面の各分野における適応的都市システムの影響を検討することを目的とする。
• 適応的都市の成功は技術そのものに依存するのではなく、意図的かつ倫理的な活用にかかっていることを強調することを目的とする。

提案手法

• フィードバックループと自己調整に基づく、都市システムのサイバーネティクスモデルを提唱する。
• 3つのコアな要素（情報（データストリーム）、アルゴリズム（処理論理）、エージェント（意思決定主体））を特定する。
• スマート交通制御やエネルギーグリッドなどの現在および将来の都市応用事例を通じて、枠組みを図示する。
• 都市システムを自己補正および適応可能な閉ループシステムとして捉えるために、サイバーネティクスの類似例を用いる。
• 人的介入（人間のフィードバック）を組み込む設計の重要性を強調し、倫理的かつ効果的なシステム行動を確保する。
• 適応性を実現するための技術的インfraストラクチャと社会的・制度的要因の相互作用を分析する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 都市システムを、サイバーネティクスの原則に従って適応的システムとしてどのようにモデル化できるか？
• RQ2 リアルタイムでの都市適応を可能にする主要な要素（情報、アルゴリズム、エージェント）は何か？
• RQ3 適応的都市システムは、持続可能性、レジリエンス、ガバナンスをどのように向上させるか？
• RQ4 都市に適応的システムを導入する際の社会的・倫理的影響は何か？
• RQ5 なぜ適応的都市の成功は、技術そのものよりも人間的・制度的選択に大きく依存するのか？

主な発見

• 適応的都市は、動的な状況にリアルタイムで対応することで、都市システムのパフォーマンスを著しく向上させられる。
• 情報、アルゴリズム、エージェントの統合により、都市のあらゆる分野でフィードバック駆動の適応が可能になる。
• 現在および将来の技術は、移動性およびエネルギー管理分野における適応的都市システムの具体的な例を提供している。
• 適応的システムの効果性は、技術的能力そのものよりも、人的監視と倫理的設計にかかっている。
• 適応的都市は、継続的かつデータに基づいた調整を通じて、都市のレジリエンス、持続可能性、ガバナンスを強化する。
• この枠組みは、複数のセクターにわたり、反応的都市システムの理解と設計を統合的に捉えるための包括的視点を提供する。