教授专栏172 | 李超骕:大语言模型LLMs在城市规划中的应用



“人工智能可能是规划未来城市和提高生产力的‘完美’工具,但专家表示这可能会有代价。发表在《Nature Cities》上的一篇最新的同行评审研究发现,大语言模型可以协助城市规划师完成从构建地方数据及知识库到起草规划等任务。虽然新技术的应用可能会提高城市规划的生产力,但也会带来一定风险”——ABC


科研速递

“人工智能可能是规划未来城市和提高生产力的‘完美’工具,但专家警告这需付出代价。”——澳大利亚广播公司(ABC)6月9日引述发表在Nature子刊——《Nature Cities》的一项新研究指出,大语言模型(LLMs)能协助城市规划师完成多种任务,如构建地方数据及知识库和起草规划等。新技术虽能提升效率,也伴生风险。
这项由香港科技大学(广州)社会枢纽城市治理与设计学域(UGOD)李超骕助理教授作为共同第一作者的研究成果,与国际研究团队(新西兰、韩国、澳大利亚、美国)合作,系统探讨了LLMs在城市规划中的应用策略、潜力及潜在风险。
研究聚焦于LLMs如何自动化与支持多样化的规划任务,提供深度计算分析与支撑规划决策的能力,并着重剖析其在整个规划过程中的整合路径、障碍与挑战,旨在推动人工智能与城市规划的深度融合,提升应对复杂城市问题时提出高效且包容性解决方案的能力。



01.
大语言模型赋能城市规划:构建路径
传统AI在城市规划中多处理空间与结构化数据,对海量的多模态数据关注不足。LLMs的出现为增强现有数字工具(如规划决策支撑系统PSS)带来了新机遇。研究提出借由LLMs可实现三个递进角色:

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动态规划数据库: LLMs可整合最新本地数据及知识。全球层面可提供涉及规划议题的最佳实践案例及研究进展,本地层面可快速检索相关规划及政策法规,助力规划师提升专业判断与应对复杂的城市问题。同时,LLMs可辅助整合本地不同规划与政策文件,识别“规划网络”中的冲突与协同,提升规划质量。然而,该阶段面临多模态数据融合、信息可靠性及本地知识偏差等挑战。
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智能虚拟助手:具备规划领域知识与推理能力的LLMs可作为虚拟助手承担草拟规划文本、总结公众反馈、规划评估、辅助审批规划方案、以及模拟多情景规划等任务。但当前通用大语言模型(如ChatGPT)在处理复杂专业概念时表现不稳定。在特定规划情境中提供可溯源、基于证据的建议以支撑更优的决策方面仍存在瓶颈,且缺乏“基准真相”的验证机制和“黑箱”特性是其关键挑战。
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人机协作决策伙伴:人机协作的高级阶段要求LLMs具备协同决策、实时适应的能力,并遵循城市规划的职业伦理与价值准则。具备此类能力的LLMs不仅能辅助规划师制定决策,还能在缺乏人类监督的情境下,以专业审慎的方式提供公平、可信的建议。当前模型仍普遍存在偏见风险,可能在无意中加剧社会不平等,或固化既有的结构性不公。需通过人类反馈强化学习等方式持续优化模型,以贴合伦理演进和专业标准。同时,在人机协作的模式下,LLMs作为“创新激发器”具有变革传统规划思维的潜力,且结合智慧城市技术实现动态决策,提升规划决策支撑系统PSS的智能化和一体化水平。


02.
迈向智能城市规划的未来
毫无疑问,大语言模型(LLMs)等人工智能技术正在持续重塑我们理解、分析与规划城市的方式。李超骕助理教授及其团队通过一系列前序研究,为探讨LLMs在城市规划中的应用奠定了坚实基础。这些研究验证了LLMs在规划评估、政策信息提取与公众意见分析等关键任务中的辅助潜力。尽管当前LLMs尚不能替代人类判断,但在提升规划效率、改善信息获取、识别模式与辅助决策、促进公共参与等方面已展现出重要价值。
其相关成果已发表在《美国规划学会会刊》(Journal of the American Planning Association)等期刊,为推动人工智能在城市规划中的应用提供了概念框架与实证支持,亦为本次发表于 Nature Cities 的文章提供了重要观点支撑。这些研究共同强调现阶段人机协作的重要性,倡导将LLMs视为规划师的“智能副驾驶”,而非替代者。
AI能否真正融入城市规划,关键在于其是否切实改进了规划过程与结果,并且是以负责任的方式使用的——即同时具备伦理性与包容性。唯有在推动技术进步的同时,始终坚守透明、公平和以社区为本的价值理念,城市规划者与公众才能协力释放AI的潜能,共同塑造兼具技术进步、社会正义与环境可持续性的未来城市。

教授专栏
由香港科技大学主理出品的【教授专栏】,汇集来自不同领域教授的学术成果、前沿论断及知识科普,用最新鲜的视角解读社会动态,以最前沿的角度解释科技奥秘。期待通过香港科技大学的平台,聚合更多新锐观点,打造出一期又一期生动又深刻的【教授专栏】!
教授简介

李超骕教授,香港科技大学(广州)社会枢纽城市治理与设计学域助理教授。他是美国北卡罗莱纳大学教堂山分校城市与区域规划系博士、城市与区域研究中心博士后。
李超骕博士主要专注于城市规划应对气候变化、以及新兴方法与技术在城市规划与治理中的应用研究,探究提升城市韧性与可持续性的综合规划方法。近年来他的主要研究成果发表于城市规划领域的顶刊《Journal of the American Planning Association》(JAPA)和《Journal of Planning Education and Research》(JPER)等。李超骕博士作为项目主持人或主要参与者参与过由世界银行、国家自然科学基金(NSFC)、美国国家科学基金会(NSF)、以及澳门基金会等资助的多个研究项目。
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主编 | 袁冶
责编 | 周姗
核校 | 柳松、许珺、吴倩
来源 | 转载自香港科技大学广州|社会枢纽 公众平台

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