Giới thiệu
Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ số đã dần xóa nhòa ranh giới giữa vật lý và kỹ thuật số của môi trường đô thị, mở ra một kỷ nguyên mới về phát triển đô thị. Trên thế giới đã có sự gia tăng đáng kể trong việc xây dựng các thành phố thông minh trong thập kỷ qua. Qua gần một thập kỷ xây dựng và phát triển, các thành phố thông minh đã tạo ra được những lợi ích cụ thể trong việc nâng cao chất lượng cuộc sống đô thị và tạo ra những lợi ích tiềm năng trong tương lai, nhưng đồng thời chúng cũng phải đối mặt với những thách thức liên quan đến sự hòa nhập kỹ thuật số và xã hội. Điều rõ ràng nếu chỉ dựa vào công nghệ kỹ thuật số là không đủ để đạt được các mục tiêu xây dựng phát triển thành phố thực sự thông minh và bền vững. Thách thức đặt ra phải làm thế nào để phát triển một thành phố thông minh theo cách bền vững hơn thông qua sự kết hợp giữa đổi mới công nghệ số và hòa nhập xã hội?
Bài viết này thông qua sưu tầm lược dịch các tài liệu có liên qua để nhằm giới thiệu, tìm hiểu một số phương pháp mà các thành phố có thể sử dụng làm động lực để thúc đẩy sự hợp tác giữa xã hội và kỹ thuật thông qua quản trị hệ sinh thái đổi mới đô thị.
Xây dựng nền tảng cho thành phố thông minh thông qua sự hợp lực xã hội-kỹ thuật
Khái niệm về thành phố thông minh vượt ra ngoài những tiến bộ công nghệ đơn thuần, nhấn mạnh sự tương tác phức tạp giữa công nghệ và động lực xã hội. Từ góc độ hệ sinh thái đổi mới, nhiều nghiên cứu khái niệm hóa toàn diện về thành phố thông minh là hệ sinh thái đổi mới đô thị, nhấn mạnh vào cách người dân định hình môi trường đô thị bằng công nghệ kỹ thuật số và tầm quan trọng của sự hợp tác giữa các khu vực tư nhân, công cộng và xã hội trong việc thúc đẩy phát triển đô thị bền vững.
Góc nhìn xã hội-kỹ thuật cung cấp những hiểu biết giá trị về phát triển thành phố thông minh, vượt ra ngoài những thổi phồng về công nghệ, tạo điều kiện cho việc hiểu biết sâu sắc hơn về động lực xã hội-kỹ thuật làm nền tảng cho các thành phố thông minh. Hơn nữa, góc nhìn này làm nổi bật bản chất phức tạp và tiến hóa của hệ thống đô thị.
Có thể nói thành phố thông minh là những hệ thống thích ứng cho đổi mới và phát triển bền vững đô thị với sự hợp tác giữa các lĩnh vực khác nhau và tính liên kết của các hệ thống này là mắt xích trong việc định hình động lực đô thị.
Sự cân bằng chức năng kỹ thuật với xã hội như độ tin cậy, an ninh và tính bền vững rất quan trọng cho sự phát triển mạnh mẽ của các thành phố thông minh. Các mối liên hệ giữa các yếu tố xã hội và kỹ thuật có thể cung cấp một khuôn khổ toàn diện để nghiên cứu quản trị, đổi mới và tính bền vững của thành phố thông minh, đồng thời nâng cao hiểu biết về cách phát triển các thành phố thực sự thông minh và bền vững.
Bộ não thành phố: Mô hình hậu thành phố thông minh
Sự xuất hiện của khái niệm “Bộ não Thành phố - City Brain” đánh dấu một bước tiến đáng kể trong diễn ngôn xoay quanh chủ đề thành phố thông minh và phát triển đô thị. Khái niệm này được nhà nghiên cứu Cugurullo (2020) đề xuất đầu tiên.
Bộ não Thành phố được coi là một hệ thống tinh vi được điều khiển bởi Trí tuệ nhân tạo (AI), với thiết kế để có thể tích hợp nhiều công nghệ khác nhau nhằm tối ưu hóa và quản lý các chức năng đô thị. Không giống như các phương pháp tiếp cận thông thường tập trung vào tự động hóa, Bộ não Thành phố nằm ngoài các dự án và quỹ đạo thành phố thông minh truyền thống, nó theo bốn trục: Chức năng; Hiện diện; Tác nhân; và Diễn ngôn để hướng đến việc nâng cao trí tuệ và khả năng phản ứng trong môi trường đô thị. Quá trình chuyển đổi sang đô thị AI phải đòi hỏi những nghiên cứu thực nghiệm và lý thuyết mới. Khái niệm City Brain đại diện cho một bước tiến quan trọng trong quá trình phát triển đô thị AI, tích hợp các hệ thống do AI điều khiển với các chức năng đô thị và vượt ra ngoài khái niệm đô thị thông minh về mặt công nghệ, quản trị và vật chất.
Một số nghiên cứu trong lĩnh vực này xác định một số thành phần chính của hệ thống City Brain gồm: Tích hợp và phân tích dữ liệu; Thuật toán trí tuệ nhân tạo; Ra quyết định tự động; và Sự tham gia của công dân. Một số nhà nghiên cứu đề xuất khái niệm “AI đô thị” và mô hình đô thị hậu thông minh, đề cập đến Trí tuệ nhân tạo - AI được thể hiện trong không gian đô thị, công nghệ và cơ sở hạ tầng. Nó vượt qua những hạn chế của đô thị thông minh về mặt công nghệ, quản trị và tính vật chất để có thể quản trị dự đoán thông qua các hệ thống City Brain hỗ trợ AI, tập trung vào quản trị chủ động và hoạch định chính sách dự đoán những thách thức đô thị trong tương lai.
City Brain hoạt động như một AI quy mô lớn được nhúng trong các nền tảng đô thị kỹ thuật số mở rộng, có khả năng quản lý nhiều lĩnh vực như giao thông, an toàn, sức khỏe và giám sát môi trường theo thời gian thực. Mặc dù các hệ thống này mang lại những cơ hội đầy hứa hẹn cho phát triển đô thị, nhưng cũng phải đối mặt với nhiều thách thức. Một số nghiên cứu thực nghiệm, đặc biệt là những nghiên cứu tập trung vào việc triển khai City Brain ở Trung Quốc, nhấn mạnh mối quan hệ phức tạp giữa công nghệ và cảnh quan đô thị để làm rõ các quy trình đổi mới và tác động đến tính bền vững, công bằng và sự tham gia của người dân đô thị.
Hệ sinh thái đổi mới đô thị và quản trị thành phố thông minh
Hệ sinh thái đổi mới đô thị bao gồm nhiều tầng lớp và các bên liên quan khác nhau, bao gồm: Khu vực công; Khu vực tư nhân; và Người dân cùng hợp tác để cùng nhau tạo ra các giải pháp đổi mới với sự hỗ trợ của công nghệ số. Sự thành công của các hệ sinh thái này phụ thuộc vào các yếu tố chủ chốt như: Kết cấu đô thị vững chắc; Trao đổi kiến thức hiệu quả; Sự tham gia của cộng đồng và hợp tác cơ sở. Trong một báo cáo của Ngân hàng Thế giới xác định con người, tài sản vật chất, tài sản kinh tế và chính sách của chính phủ là những yếu tố quan trọng để thúc đẩy hệ sinh thái đổi mới sáng tạo ở các thành phố. Tuy nhiên, trong những năm gần đây xu hướng thường tập trung vào các yếu tố từ góc nhìn công nghệ mà bỏ qua những tác động cộng hưởng của động lực xã hội trong hệ sinh thái đổi mới sáng tạo đô thị.
Nhu cầu tích hợp công nghệ và quan điểm xã hội trong quản trị hệ sinh thái đổi mới đô thị ngày càng được công nhận và đóng vai trò quan trọng. Quản trị hệ sinh thái đổi mới đô thị đã thu hút sự chú ý đáng kể trong các tài liệu nghiên cứu, đánh giá về thành phố thông minh, với các nghiên cứu và thực hành nhằm nhấn mạnh vai trò quan trọng của các cơ chế quản trị phù hợp trong việc thúc đẩy thành phố thông minh. Tuy nhiên, nhiều thành phố đang phải đối mặt với những trở ngại trong việc tái cấu trúc thành phần và chính trị của các cấu trúc quản trị đô thị. Bên cạnh đó, các nghiên cứu về quản trị hệ sinh thái đổi mới đô thị lại chủ yếu tập trung giải quyết các khía cạnh công nghệ, động lực giữa các yếu tố công nghệ và phi công nghệ thường bị bỏ qua.
Một cách tiếp cận toàn diện hơn, xem xét sự tương tác giữa các yếu tố công nghệ và phi công nghệ rất quan trọng để có thể làm rõ và hiểu được các tác động đồng thời và cộng hưởng của các cấu trúc quản trị đối với đổi mới công nghệ và kết quả xã hội trong các thành phố thông minh. Quản trị hệ sinh thái đổi mới đô thị không chỉ là vấn đề công nghệ mà còn là một quá trình phức tạp của sự thay đổi thể chế để hiện thực hóa sự cộng hưởng xã hội-kỹ thuật. Các cơ chế quản trị từ góc độ tích hợp và toàn diện được tập trung vào sự kết hợp cân bằng giữa các yếu tố xã hội và công nghệ.
Thành phố Hàng Châu: Sáng kiến City Brain Hàng Châu - Hệ sinh thái đổi mới đô thị và quản trị thành phố thông minh.
Thành phố Hàng Châu, Trung Quốc là nơi tập trung các cụm công nghiệp chuyên về kinh tế số, sản xuất thiết bị cao cấp, cũng như các lĩnh vực văn hóa và giải trí. Đến năm 2022, GDP của Hàng Châu đã tăng vọt lên 1,88 nghìn tỷ nhân dân tệ, đạt mức tăng trưởng 1,5% so với cùng kỳ năm trước. Kể từ năm 2015, thành phố này liên tục nằm trong top 10 thành phố có GDP cao nhất Trung Quốc, vượt mốc nghìn tỷ nhân dân tệ.
Hình minh họa Bộ não thành phố
Trong lĩnh vực thành phố thông minh, Hàng Châu nổi lên như một thành phố tiên phong trong việc khám phá các sáng kiến thành phố thông minh tại Trung Quốc. Vào tháng 4 năm 2016, thành phố này đã dẫn đầu Sáng kiến Bộ não Thành phố Hàng Châu - Hangzhou City-Brain Initiative (HCBI), báo hiệu một kỷ nguyên mới của thử nghiệm quản trị đô thị kỹ thuật số. Sáng kiến này đại diện cho một hệ sinh thái đổi mới đô thị năng động, đặc trưng bởi các tác nhân đa dạng và các cấu trúc phức tạp được xây dựng trên nền tảng công nghệ số tiên tiến. Sáng kiến này đã tạo ra 11 hệ thống số hóa, bao gồm cảnh sát, giao thông, du lịch và y tế, cùng với 48 ứng dụng số liên quan, xử lý trung bình hơn 80 triệu điểm dữ liệu mỗi ngày.
Tận dụng Sáng kiến Bộ não Thành phố, các nhà quản lý thành phố tại Hàng Châu có thể tối ưu hóa việc phân bổ nguồn lực, ban hành chính sách dựa trên bằng chứng và nâng cao hiệu quả quản trị. Đồng thời, người dân được hưởng lợi từ các dịch vụ công chất lượng cao và tăng cường sự tham gia vào các vấn đề của thành phố.
Hệ sinh thái đổi mới sáng tạo của Sáng kiến Bộ não Thành phố được hỗ trợ bởi một kiến trúc đặc biệt. Bao gồm năm mô hình liên kết với nhau – một mạng lưới tổng thể, một nền tảng hệ thống, một hệ thống trung tâm, một hệ thống hiển thị thuật số và một hệ thống ứng dụng, để thúc đẩy các mối quan hệ phụ thuộc lẫn nhau giữa các tác nhân, vai trò và mối liên kết. Các tác nhân phụ thuộc lẫn nhau này bao gồm các cơ quan công quyền (ví dụ: các cơ quan chính phủ, các tổ chức phát triển khu vực), các doanh nghiệp tư nhân (ví dụ: các công ty, quỹ đầu tư mạo hiểm và các trung tâm chuyển giao công nghệ), các viện nghiên cứu (ví dụ: các trường đại học) và các nhóm xã hội.
Sáng kiến này cho phép tạo điều kiện cho việc tạo ra các nền tảng công nghệ chung, có thể truy cập được cho tất cả các tác nhân trong hệ sinh thái, cho phép tiếp thu kiến thức phong phú theo ngữ cảnh và cung cấp các giải pháp thông minh được thiết kế riêng.
Hiện nay, Sáng kiến Bộ não Thành phố Hàng Châu đã đạt được những cột mốc đáng chú ý bằng cách triển khai các giải pháp thông minh bao gồm các lĩnh vực giao thông, giáo dục và y tế, kết hợp đổi mới kỹ thuật số và xã hội để tạo ra sự hiệp lực giữa xã hội-kỹ thuật trong quá trình chuyển đổi thành phố thông minh của Hàng Châu.
Digital brain - Bộ não số đô thị thông minh Phú Quốc
Tại Việt Nam, Phú Quốc xây dựng trung tâm IOC được thiết kế như là “bộ não số” đô thị thông minh, tích hợp toàn diện AI, IoT và dữ liệu thời gian thực, với mục tiêu hướng tới một khu đô thị số kiểu mẫu.
Đáng chú ý, hệ thống công nghệ được triển khai tại Phú Quốc có quy mô và mức độ đồng bộ hóa hiếm có ở Việt Nam. Thành phố sẽ được trang bị 1.800 camera nhận diện khuôn mặt, 12 drone giám sát, 2 trạm quan trắc nước, 9 trạm quan trắc không khí theo 14 chỉ tiêu môi trường và 12 tủ điều khiển đèn giao thông thông minh. Các công nghệ AI và IoT sẽ được tích hợp để phân tích lưu lượng giao thông, xây dựng bản đồ nhiệt xe, điều chỉnh tín hiệu đèn giao thông theo thời gian thực, theo dõi cháy rừng và theo dõi môi trường ngay lập tức. Hệ thống này không chỉ phục vụ cho chính phủ mà còn mang lại lợi ích trực tiếp cho người dân và doanh nghiệp thông qua ứng dụng digital citizen. Người dân có thể tra cứu thông tin đô thị, đăng ký dịch vụ y tế và giáo dục, báo cáo vi phạm trật tự xây dựng, v.v., tạo ra một kênh liên lạc hiện đại và minh bạch giữa chính phủ và cộng đồng…
Lời kết
Hệ sinh thái đổi mới đô thị đóng vai trò là chất xúc tác cho quá trình chuyển đổi thành phố thông minh, góp phần nâng cao hiệu quả, khả năng phục hồi và chất lượng cuộc sống cho mọi người dân. Các chiến lược thành phố thông minh cần phát triển vượt ra ngoài ứng dụng công nghệ, hướng tới tái thiết đô thị toàn diện như một hệ sinh thái hữu cơ, tận dụng công nghệ số để tách biệt các yếu tố thời gian-không gian và tái tổ chức với không gian số. Điều này mang lại những khả năng mới cho các hình thái và chức năng không gian đô thị.
Bên cạnh đó, các thành phố thông minh không chỉ phải ưu tiên chuyển đổi số của chính phủ mà còn phải phát triển các hệ thống và nền tảng trung tâm theo quan điểm hệ sinh thái đổi mới. Sự lãnh đạo của chính phủ đóng vai trò then chốt trong việc thiết kế hệ thống quản trị từ trên xuống, đồng thời khuyến khích sự tham gia tích cực của nhiều bên liên quan – doanh nhân, người dân và các nhóm xã hội – vào quá trình đổi mới xã hội và thúc đẩy hợp tác sâu rộng thông qua nhiều kênh khác nhau. Do đó, việc chuyển đổi quản trị thành phố thông minh sẽ mang lại giá trị lớn hơn thông qua điều phối sự hợp tác của các thực thể và cá nhân tự chủ, tận dụng năng lực bổ sung của họ trong hệ thống đổi mới đô thị.
Phần tiếp theo bài viết này sẽ đi sâu giới thiệu điển hình Sáng kiến City Brain Hàng Châu - Hệ sinh thái đổi mới đô thị và quản trị thành phố thông minh
Người thực hiện
Lê Việt Hưng
Phòng Dịch vụ số - Cục Chuyển đổi số quốc gia
Tài liệu tham khảo:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169204625000441
https://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/ATAG/2021/690895/IPOL_ATA(2021)690895_EN.pdf
https://www.vietnam.vn/en/phu-quoc-xay-bo-nao-so-do-thi-thong-minh-tich-hop-ai-va-iot-toan-dien
https://www.mdpi.com/2199-8531/5/4/92
https://www.venturousgroup.com/resources/city-brain-a-new-model-of-urban-governance-catalyzed-by-big-data
https://www.venturousgroup.com/resources/city-brain-a-new-model-of-urban-governance-catalyzed-by-big-data