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人工智能与大数据研发中心简介
发布时间:2022-06-15 14:12

01.简介与研究方向

北京市科学技术研究院人工智能与大数据研发中心,是以机器学习、模式识别、数据挖掘、生物识别、计算机视觉为主要研发方向,面向城市智能化治理和智慧化社会服务的应用需求,基于人工智能技术研发政务大数据的采集、挖掘与分析方法,为政府治理体系和治理能力的现代化提供核心技术。

人工智能与大数据研发中心依托北京市新技术应用研究所有限公司建立,前身是2007年成立的北京市新技术应用研究所模式识别技术研发中心,2011年被正式认定为北京市科学技术研究院模式识别重点实验室。目前,研发中心已经积累了多项具有完全自主知识产权的科研成果,包括面向社会治理的政务大数据分析平台、智能视频大数据分析系统、智慧城市治理平台、城市大脑、边缘AI终端、AR智能执法终端、全自动咽拭子采样机器人、非接触掌纹掌脉识别技术等。这些技术均处于国内先进水平,个别技术经过专家鉴定已经达到了国际先进水平。相关研发成果已经在兰州市三维数字社会服务管理中心、北京市西长安街道、东营市东营区信息中心、江西省抚州市东乡区、四川省达州市、云南省临沧市凤庆县等地得到了推广和应用。

人工智能与大数据研发中心的总体建设目标是坚持"培养高科技人才,注重科研团队建设,发展技术创新能力"的指导思想,努力将研发中心建成一个在首都有地位、国内有影响的高水平、以应用为导向的研发机构,使其成为国内外知名的科学研究、技术创新和人才培养基地。

02.研究进展与成果

成果1:面向社会治理的政务大数据分析平台

面向社会治理的政务大数据分析平台以数据中心所汇聚的数据为支撑,通过机器学习、数据挖掘、数据可视化等技术手段,对城市运行状态进行监测分析,综合呈现各个领域(人口、城管、交通、民生、经济)的运行态势和发展趋势,为相关领导提供数据驱动型决策支撑,实现城市管理由被动应对到实时监测、快速预警、主动预防、精细管理的转变。

结合部门职能、领导需求可以进行个性化定制,目前已经建成了人口分析、政务服务、城市管理、交通运输、城市综治、营商环境等7个领域的领导数据舱分析需求,以及创文、创卫、创森体系专题、住建部城市体检指标体系专题。

说明: 图片4

成果2:智能视频大数据分析系统

系统对整合的视频资源进行集中解析,满足城市管理、综合治理、平安城市、基层治理等各个领域对视频智能应用相关的识别需求,充分发挥视频资源的价值和作用。系统整合了视频结构化、目标结构化、人脸识别、车牌识别、行人再识别,以及32种城市管理事件识别算法、4种道路交通事件识别算法、5种治安防控事件识别算法、4种综治事件识别算法。

成果3:智慧城市治理平台

智慧城市治理平台是在智慧城市的框架下,对“数字城管”信息平台的提升和创新。利用物联网、云计算、大数据、移动互联网、智能协同等技术,整合城市管理资源,优化内部业务流程,拓展智慧城管业务应用,扩大城市管理可视、可控范围,增强平台服务能力,提高智能化程度,进一步梳理政府及各职能部门的城市管理职责,将城市管理重心下移,真正实现从相对独立到协同一体的城市管理平台。建成城市治理业务的“感知-分析-决策-执行-评估”五位一体的闭环处理新模式,最终实现不同层级、不同业务领域的城市治理工作一体化,资源配置更优化,信息管理更智能,城市管理更高效,决策执行更科学,促进全面提升城市治理体系和治理能力。

成果4:城市大脑

通过汇聚智慧城管、智慧环卫、智慧医疗、智慧农业、智慧园区、智慧公交等信息系统的数据,整合公安、水利、气象、教育等委办局信息,构建面向城市运营管理的数据支撑和数据分析体系。以网格化治理为抓手形成线上指挥、线下作战、多部门协作快速响应的协同工作机制,实现资源的统一调度和事件的快速响应。

根据公安、综治、城管等业务部门提出的治理重点,实现与城市治理密切相关的违章停车、暴露垃圾、人脸识别等智能视频分析算法,进行不同违法、违规行为的重点识别与监测,并提出未来时间段的事件预测情况。按照人口分析域、城市综治域、民生主题域、交通运输域、营商环境域、公共安全域、应急管理域、领导第一视角建设领导数据仓,利用”一张图”为领导提供全面、实时的城市实时运行情况。

说明: D:\WX\2019.9.18指挥中心\效果\成图\001指挥大屏.tif001指挥大屏

成果4:边缘AI终端

边缘AI识别终端集成了占道经营,违章停车,烟火检测,垃圾检测,人脸识别,车辆识别等42种智能视频分析算法。针对城市管理、道路交通、治安防控、综治等不同应用场景,灵活部署不同算法。

成果5:AR智能执法终端

产品具有可视对讲、虚拟专家、车牌识别、人脸识别、事件识别、视频查看等功能,与业务系统和应用场景深度融合,可无缝切入到智慧工地、智慧警务、智慧城管、智慧社区、智慧综治等方案之中。

成果6:全自动咽拭子采样机器人

全自动咽拭子采样机器人由信息采集、样本采集、样本收集、信息管理和采集附件五部分组成。全自动咽拭子采样机器人核心系统安装于一套密封台柜内,采样台柜上设置有:采集机械臂、采样头、收集机械臂、负压风机、拭子上料装置、试管盖开闭装置、扫码器、污染物处理装置和消杀装置。样本采集工作由六轴机械臂和自主研发的三自由度采样头完成,属国内首创。样本收集工作由另一套六轴机械臂完成。信息管理系统负责整体系统的调度和信息存储工作。全自动咽拭子采样机器人台柜可集成在集装箱内,在疫情发生后灵活部署,减轻医务人员的样本采集压力。

该项目的核心技术是准确定位口腔内的采样位置。具体实现是通过定制的图像传感器采集口腔内图像,采用最先进的深度学习和图像分割算法,通过对大量真实口腔图像样本的学习,使得模型可以快速准确的识别口腔内咽后壁和悬雍垂,并引导采样头抓取专用拭子进行分泌物采集,准确率达到99%以上。采样过程全程视频记录,采样效果有据可依、有据可查。

03.重点项目

国家重点研发计划项目子课题:既有城市住区智慧化升级改造关键技术研究 2018YFC0704806-01

2015年国家发展与改革委员会印发了996号文《关于加强公共安全视频监控建设联网应用工作的若干意见》提出:到2020年,基本实现“全城覆盖、全网共享、全时可用、全程可控”的公共安全视频监控建设联网应用,在加强治安防控、优化交通出行、服务城市管理、创新社会治理等方面取得显著成效。在住区智能监测技术方面,智能感知与现代化管理平台的融合创新成为趋势,包括物联网架构下对人员、重大基础设施的泛在感知和无碍互联、创新社区治理理念的信息化实现。国内外在智能感知研究方面差异不大,在住区升级改造方面的研究则国内更为领先。总体上,国内外在智能感知方面已有较多成果,但基于平台化的智能感知研究仍远不能满足实际需求,城市住区健康化和智慧化一体化技术成为未来发展趋势。

既有城市住区作为智慧城市组成的基本单元,是发展智慧城市必不可少的一个部分。本课题开展了对既有城市社区功能设施的智慧化升级改造的技术方案的研究,通过对供暖、安防等关键设施加装监测控制设备,基于物联技术、智能化和大数据技术等,研发适宜住区智慧化监测的云监控平台,采用机器学习和人工智能技术,对住区人员实行智能监测预警,优化设备运行控制策略,提升既有城市住区的智慧化水平。

国家重点研发计划子课题:社区多源异构大数据集成、共享、分发、服务平台(DaaS)研发 2018YFC08097001-05

社区是公共安全治理的基本单元。中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于推进城市安全发展的意见》中指出,应当“加强安全社区建设”、“完善城市社区安全网格化工作体系”。习总书记在社区考察时指出,“社区是基层基础,只有基础坚固,国家大厦才能稳固”。社区“人-事-地-物-组织”高度汇聚、风险因素众多且复杂交叠关联,社区风险的监测监控、预测预警和智能防范,既是极具挑战的前沿科技问题,也是国家长治久安的重大战略需求。

本项目创新性地提出以“人-事-地-物-组织”对社区数据进行梳理,从而从顶层设计解决了多模态数据难以集成的难题;提出了基于统一时空演化的社区风险大数据采集汇聚方法,从数据物理层次解决了多源数据的汇聚难题;提出基于本体理论数据融合方法,从而从语义层次解决了不同领域数据定义难以融合的难题;提出面向场景数据融合分析方法,从而解决了社区风险防范管理跨领域数据互操作的瓶颈;采用云计算技术构建具有统一接口的社区风险大数据云服务平台,是实现智慧社区风险防范必不可少的技术手段。

国家重点研发计划子课题-专题:多源异构风险数据的一致性表达与多元关系学习 2018YFF0301003-02

本项目基于冬奥城市所在区域的地理位置、气象、环境等特征,研究面向多尺度区域综合风险评估技术模型方法。根据不同来源的风险数据,在不同行政空间构建多尺度区域空间模型;开展基于无监督学习的风险评估方法研究,给出各个领域的多尺度归一化风险度量;通过不同尺度和不同领域风险评估归一化度量值,研究多尺度归一化综合风险度量。

国家自然科学基金重大研究计划项目:城市社区安全服务大数据共享-治理机制的模型分析方法 NSF91746207

设定城市、社区和居民三个层次的安全服务情景,关注大数据共享-治理领域的现实问题,基于大数据分析、理论分析、行为调查和实验等方法,开展三方面研究:①研究并构建城市社区安全服务大数据共享-治理的问题全景、执行驱动和借鉴参考等三类模型。②面向全景情景,研究城市社区安全服务大数据更新机制,构建大数据共享-治理的主视路线图,分层探索技术无关层、结构无关层和结构相关层的共享-治理路线图,在规制规范、主数据变更和元数据变更等核心技术方面提供有效的治理方法。③勾画城市社区安全服务大数据共享-治理平台体系结构;基于客观评分依据的大数据架构成熟度模型研究,嵌入置信规则建模,拓展在共享-治理方面的大数据质量评估方法;提出一套城市社区安全服务大数据质量标准体系;成果在样本城市中应用验证。

新疆自治区重点研发任务专项项目:新疆多发性侵财案件多模态大数据分析技术体系研发 202006801

该项目由新疆自治区公安厅牵头,联合中国科学院大学、北京市新技术应用研究所共同申报。我所围绕侵财案情文本语义分类技术、犯罪网络动态演化分析技术、犯罪网络核心成员/团伙评估技术、侵财案件时空分析与预测技术等组织相关技术和产品的研发,最终形成了一套完整的新疆多发性侵财案件多模态大数据分析技术体系,并构建一个立体化、情景化和智能化的刑事案件侦查系统,为新疆刑事案件的隐藏特征挖掘、关联分析、规律发现和时空预测提供关键技术支撑,对新疆地区的公共安全与社会治理具有积极意义。

西城区财政科技专项(科技创新类):面向社区治理的人工智能关键技术研发

针对社区治理领域对人工智能的需求,基于深度学习、自然语言处理、时空分析、社会网络等技术,开展面向社区治理的人工智能关键技术研发。实现与西城区“全响应”社会服务管理平台对接,开发一体化社区治理态势感知与智能分析系统,提升管理部门对社区运行的动态监测、实时预警和决策支持能力。应用于360度全景融合管控平台之中,实现对社区实有人口、社区重点区域、社区重点人员、社区网格事件等综合感知与智能分析。集成若干人工智能技术研究成果,在广外街道进行示范应用,增强社区精细化管理的智能化水平,拓展全响应平台的功能覆盖,降低社区管理的人力成本,为社区治理提供科技支撑。

北京市东城区“党建+社区治理”新模式调研项目

------信息技术助力社区疫情精准防控

新冠肺炎疫情考验着城市的基层治理体系和治理能力水平。特别是当疫情在社会面散发时,城市社区的管理能力和防控能力,将直接决定疫情阻击的成效。

从科技助力社区治理的角度来说未来的发展趋势就是综合利用新一代信息技术,并结合社区治理领域知识,形成“知识+数据”驱动的社区治理一体化平台,进行社区人、事、物的运行态势感知、风险识别评估、事件预测预警,提高综合治理能力。云计算、物联网、知识图谱、深度学习、数据挖掘等技术手段,为社区治理提供了丰富可靠的数据资源和强有力的技术支撑,为决策模式创新提供了动力,为增强城市精细化管理提供条件。

04.重点成果与获奖

授权及申请中发明专利14项:

序号

专利名称

专利授权号/申请号

1

基于样本过滤与伪标签精炼的行人重识别方法

202111506192X

2

一种用于实时视频传输场景下利用安全帽作为特征加速人员信息绘制的方法

2021108527304

3

一种在低带宽高延时混合网络下用于高清实时视频传输的UDP包传输控制方法

2021106145343

4

基于贝叶斯算法的时间序列数据预测方法

2020107722555

5

基于社会网络分析的犯罪嫌疑人综合影响力评价方法

2019113445735

6

烟火检测方法、装置、烟火检测系统及电子设备

2020113332960

7

基于时空分析与深度特征的行人再识别方法及装置

2019107275436

8

基于卷积神经网络的管道视频缺陷检测方法

2018114037086

9

显著图像的提取处理方法及系统

2018105009335

10

基于排序损失和Siamese网络的行人再识别方法

2018107365885

11

鱼眼镜头的标定装置

2014107424705

12

车牌图像采集方法及装置

2014107459174

13

掌形图形提取及识别方法

2014107094724

14

一种基于散列算法的快速掌纹辨识方法

2013107414802

软件产品证书4项:

序号

年份

软件产品名称

证书编号

1

2021年

北科多元数据汇聚系统V1.0

京RC-2021-0416

2

2021年

北科城市治理智能分析平台V1.0

京RC-2021-0415

3

2021年

北科视频大数据分析系统V1.0

京RC-2021-0418

4

2021年

北科领导数据舱系统V1.0

京RC-2021-0417

软件著作权39项:

序号

年份

软件名称

著作权登记号

1

2022年

智慧防疫时空伴随人员智能挖掘系统V1.0

2022SR0325167

2

2022年

政务事件智能流传系统V1.0

2022SR0325113

3

2022年

智慧便民服务推荐系统V1.0

2022SR0325114

4

2021年

面向城市精细化管理的重点人员目标查询系统V1.0

2021SR0680242

5

2021年

面向城市精细化管理的重点人员布控管理系统V1.0

2021SR0680119

6

2021年

面向城市精细化管理的信访主题挖掘系统V1.0

2021SR0664271

7

2021年

面向城市精细化管理的信访事件分析系统V1.0

2021SR0664269

8

2021年

面向城市精细化管理的视频整体态势感知系统V1.0

2021SR0680244

9

2021年

面向城市精细化管理的事件高发区域感知系统V1.0

2021SR0664229

10

2021年

面向城市精细化管理的实有人口信息管理系统V1.0

2021SR0664270

11

2021年

面向城市精细化管理的实有人口分析系统V1.0

2021SR0664273

12

2021年

面向城市精细化管理的社区车辆信息管理系统V1.0

2021SR0664272

13

2021年

面向城市精细化管理的区域报警事件处理系统V1.0

2021SR0680245

14

2021年

面向城市精细化管理的目标分类检索系统V1.0

2021SR0680118

15

2021年

面向城市精细化管理的开放环境人脸聚类分析系统V1.0

2021SR0680116

16

2021年

面向城市精细化管理的街道区域网格划分管理系统V1.0

2021SR0680243

17

2021年

面向城市精细化管理的非机动车信息管理系统V1.0

2021SR0680117

18

2021年

面向城市精细化管理的城市区域活跃度分析系统V1.0

2021SR0669911

19

2021年

北科领导数据舱系统V1.0

2021SR0367852

20

2021年

北科视频大数据分析系统V1.0

2021SR0367851

21

2021年

北科城市治理智能分析平台V1.0

2021SR0379857

22

2021年

北科多元数据汇聚系统V1.0

2021SR0367853

23

2020年

社区防疫小程序软件V1.0

2021SR0072724

24

2020年

面向社区的动态实有人口感知预警系统V1.0

2020SR1045675

25

2020年

面向社区的区域异常分析与预警系统V1.0

2020SR1045220

26

2020年

面向社区的风险态势感知系统V1.0

2020SR1040777

27

2020年

面向社区的重点人员识别与预警追踪系统V1.0

2020SR1042714

28

2019年

面向智慧警务的犯罪嫌疑人分析系统V1.0

2019SR0040052

29

2019年

面向智慧警务的案件时空分析系统V1.0

2019SR0040295

30

2018年

智慧网格化系统V2.0

2018SR1023382

31

2018年

智慧城管系统V2.0

2018SR1021259

32

2018年

智慧民情通系统V2.0

2018SR1023634

33

2017年

面向施工安全的人员管理大数据分析系统V1.0

2017SR611349

34

2017年

基于大数据的智慧化民生服务管理系统V1.0

2017SR611152

35

2017年

面向施工安全的塔吊管理大数据分析系统V1.0

2017SR611148

36

2017年

面向个性化服务的人口数据分析系统V1.0

2017SR611140

37

2017年

基于实时监测的建筑工地环境监测与预警系统V1.0

2017SR612064

38

2017年

面向网络化管理的自动化绩效评估管理系统V1.0

2017SR645393

39

2017年

基于事件驱动的城市精准化管理系统V1.0

2017SR642797

获奖1项

序号

获奖项目

奖项名称

1

智能感知城市治理平台

北京市科学技术研究院院长嘉奖

联系方式:

地址:北京市海淀区丰贤中路7号孵化楼A座三层

邮编:100094

电话:010-58937360

传真:010-58937958

E-mail:xjsskeyanban@bionta.cn