感知城市，移动感知如何创造城市神经系统

维系一个健康、安全和有效的社会是一项巨大的科学和工程挑战。随着社会发展，城市治理越来越重要。如何建立一个可持续发展的未来城市是大多数国家和政府面临的挑战。城市如何可以有效利用资源、供应安全的食品、实现共同的目标，我们需要由市民的需求和偏好驱动的网络化、自调节的系统，而不只是关注获取和分配的系统。为此，我们有必要建立一个全球的“神经系统”，以维持全球政府、能源供给和公共卫生、公共安全的稳定性。无处不在的移动设备为我们提供了数据的来源。设计数字神经系统的很多感知和控制单元已经具备了，但我们还缺少两样东西：

1：社会物理学，一组使系统正确运行的需求和反应动力学模型。

2：数据新政，一种保障隐私、稳定性和有效政府运作的架构。

我们可以利用交通数据来更快地规划城市交通。可以利用健康数据来进行疾病预测和公共健康的预测。利用数据我们可以提升城市的管理效率，但是也面临着一项重要的挑战：我们如何建造出人们确实会使用的系统？目前的城市交通系统设计通常依赖金融激励，比如在市中心的道路通行费和停车费要高于郊区，但是这种方法很难奏效，相反还给了富人特权。

利用社会物理学的方法，有几种解决办法：社会动员、校正社会网络、提升社会参与。

1：社会动员，就像来说的寻找红色气球的挑战赛一样，通过一些激励方式来起到社会动员的作用。

2：校正社会网络，如果人们能看到很多人的不同决策和结果，就可以做出更好的决策。信息的开放和透明也可以避免回音室效应。

3：提升社会参与，对改进他人行为给予奖励可以产生有利合作的社会压力，相比于对人们改变自身行为的奖励，这种社会压力能够可靠地引发更大的行为变化。

小结：

1：人口是由不同的子群（有时也称为部落）组成的。每个部落的成员选择去相同的地方、吃相似的食物、欣赏相同的娱乐活动。这些选择使他们处于同一个行为人群中，因为部落成员的行为有选择性地反映了他们的偏好。而且，由于一个部落中的人们花时间在一起，这就带动了社会学习过程，并推动了该部落行为规范的建立。

2：在城市规模上，可以访问的不同区域的数量大体确定了人们探索的步伐，并进而确定了创新和生产率增长的步伐。设计一个具有快速、通畅的交通的城市以同时促进乡镇区域和中心商务与文化区域的发展，这也许是改善贫困地区状况和提升整体生产率最简单、最便宜的方式。

3：营造社会规范的社会物理学方法依赖于社会网络的影响。从社会物理学的观点看，存在3类自然的干预方法：社会动员、校正社会网络和提升社会参与。

城市科学，大数据与社会物理学如何变革城市的发展

对于城市的研究已经持续了多个世纪，我们对为什么城市能促进创新依然缺乏一个有说服力的模型，相对于农村，城市显然更具创新，资源利用率更高、产生更多的专利发明、人均使用道路和服务更少。那么为什么城市能促进创新呢？这是本部分内容所要探讨的。

前面我们讲到社会网络互动和想法流是团队和企业里创意产生和生产率提升的主要推动力。这个理念也可以扩展到城市治理。

作者和他的一些学生建立了一个数学模型，它基于面对面距离内的人数来阐述社会纽带如何推动城市里的想法流。作者从社会物理学的角度来看待城市的治理，作者将城市和公司定位为想法工厂，专注于想法的流动而不是物品的流动。

根据作者的模型，城市中社会纽带的模式可以通过如下概念描述：两个人之间产生关系的可能性是由“中介机会”的数量决定的。如果你在某群人种有许多“可能认识的人”，那么你与其中某个陌生人建立友谊的可能性就比较小。在对一个日记网站的成员数据进行调研后发现，对于大多数朋友而言，两个人形成社会纽带的可能与这两个人之间的地点逗留的人数成反比。也就是，如果你们两个人之间有很多熟悉的人，那么他们的互动次数就会随着距离增加而减少。

另外，在一个对人们信用卡使用统计的数据分析中发现。人们最常去的地方的次数是去其他地方次数的总和，同样，去第二常去的地方的次数又是之后的地方次数的总和。人们常去离家近的地方，不常去远的地方，人类的行为模式和动物的觅食模式也有高度的一致性。但是对于人们来说，去远处探索新想法是最有成效的，更多的探索引发对当前规范和新想法之间的互动，从而成为创新行为的一个推动力。当人们拥有丰富的资源时，驱动探索行为的是好奇心，而非找到更加便宜的产品。作者通过对不同人们的行为数据进行分析后发现，比较富裕的人群和相对贫穷的人群具有数量大体相同的面对面的电话社交行为，但是富人的探索行为的数量要明显高于穷人。这两个人群之间的差异在于：如果一个家庭更有钱，他们会改变与熟人之间的联系（互动）和与陌生人之间的联系（探索）的平衡，以使他们互动的人群更为多样性。也就是说，他们用多余的钱来增加探索。

同样的道理对于城市，拥有更多探索的城市也具有更高的财富增长。想法流速率本质上与生活在同一城市的居民之间接触和互动的容易程度有关。然而，还有其他几个因素也会影响想法的流动。以具有非常高人口密度的北京为例，由于交通拥堵，北京事实上被分割成了很多的“小城市”，这些“小城市”之间具有有限的交通容量。因此，北京的想法流低于那些具有较低人口密度但有更好公共交通的城市。

由于想法流对交通有效性的依赖，想法流方程和GDP可用于计算平均上下班距离。美国的平均上下班距离大约为48千米，而在欧盟的一些大城市则大约为28千米。令人惊奇的是，这些数字与官方统计非常接近，但我们只使用了城市社会纽带的平均结构、城市人口密度和测量的GDP数据就得到了这些结果。发展中国家的平均上下班距离要短得多，表明这些国家可以通过升级交通基础设施来极大地提升生产率、增加创意产出。为了使创意产出最大化，商业和文化区域应该使探索机会最大化。

小结：

1：城市中社会纽带的模式可以通过如下概念来描述：两个人之间产生关系的可能性是由“中介机会”的数量决定的。其核心思想很简单：如果你在一个人群中有许多潜在的朋友，那么你与该人群中某个陌生人建立友谊的可能性就比较小。

2：共享体验模式与社会纽带模式服从相同的一般规则。对社会网络中的每个人而言都是全新体验的最大的可能性，发生在人们最不常去的地方。去远处探索新想法是最有成效的，日常生活的普通体验则通过在本地社区的参与被升华为社会规范。