在數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體世界加速融合的今天，時(shí)空智能正成為推動(dòng)城市治理、商業(yè)決策和地球科學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵力量。

谷歌DeepMind與Wayz.AI分別推出具有代表性的時(shí)空智能解決方案——AlphaEarth和時(shí)空AI大模型。

兩者均致力于通過人工智能技術(shù)理解和優(yōu)化現(xiàn)實(shí)世界，且技術(shù)路徑也高度一致，但應(yīng)用場(chǎng)景和實(shí)現(xiàn)尺度上展現(xiàn)出不同的思路與側(cè)重。

01谷歌AlphaEarth：

全球尺度的地球科學(xué)新范式

谷歌DeepMind于2024年推出的AlphaEarth，代表了地球觀測(cè)和全球變化研究領(lǐng)域的一項(xiàng)突破性進(jìn)展。

這一人工智能模型通過整合多源地球觀測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)全球地表和淺海區(qū)域變化的實(shí)時(shí)追蹤與高精度繪圖，為地球科學(xué)研究提供了全新的方法論。

技術(shù)架構(gòu)與創(chuàng)新突破

AlphaEarth的技術(shù)本質(zhì)是一個(gè)時(shí)空連續(xù)的嵌入場(chǎng)模型（Embedding Field Model），其核心創(chuàng)新在于構(gòu)建了一個(gè)通用、緊湊的地理時(shí)空表征系統(tǒng)。

將地球表面劃分為10米×10米的網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格被濃縮為64維的數(shù)據(jù)向量。

這種超精細(xì)劃分使模型能夠捕捉光譜特征（如植被反射率）、地形起伏、季節(jié)變化軌跡以及人類活動(dòng)痕跡等多維信息。

技術(shù)架構(gòu)包含三大突破性創(chuàng)新：

時(shí)空精準(zhǔn)編碼器（STP-Space Time Precision Encoder）：采用多分辨率并行處理架構(gòu)，結(jié)合空間算子（ViT式空間自注意力）、時(shí)間算子（軸向時(shí)間自注意力）和精度算子（3x3卷積），通過拉普拉斯金字塔實(shí)現(xiàn)不同分辨率算子間的信息交換與融合。

條件時(shí)間摘要與隱式解碼機(jī)制：模型明確區(qū)分輸入數(shù)據(jù)的“支持期”和生成嵌入所需的“有效期”，能夠在有效期內(nèi)進(jìn)行插值或外推，生成連續(xù)摘要。嵌入向量被視為馮·米塞斯-費(fèi)希爾分布的均值方向，通過與傳感器元數(shù)據(jù)和時(shí)序碼結(jié)合，輕量級(jí)解碼器重建目標(biāo)變量。

多模態(tài)協(xié)同訓(xùn)練框架：采用“教師-學(xué)生”模型架構(gòu)，教師模型（約10億參數(shù)）生成重建目標(biāo)，學(xué)生模型（4.8億參數(shù)）學(xué)習(xí)生成嵌入式表示。同時(shí)引入文本對(duì)齊模型，利用地理標(biāo)記文本進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)，將文本語義與視覺時(shí)空表征對(duì)齊。

核心能力與應(yīng)用領(lǐng)域

AlphaEarth的核心能力體現(xiàn)在其全球尺度、多時(shí)序和高精度的地球觀測(cè)數(shù)據(jù)分析上：

全球變化追蹤：AlphaEarth能整合光學(xué)影像、合成孔徑雷達(dá)、激光測(cè)距等20余種數(shù)據(jù)源，穿透云層障礙，實(shí)現(xiàn)全球范圍的地表變化監(jiān)測(cè)。例如，在厄瓜多爾云霧區(qū)精準(zhǔn)識(shí)別咖啡種植階段；在南極冰蓋繪制0.1米級(jí)冰川裂隙；在加拿大農(nóng)田發(fā)現(xiàn)肉眼不可見的土壤濕度差異。

多領(lǐng)域應(yīng)用：AlphaEarth的應(yīng)用涵蓋農(nóng)業(yè)、氣候變化、生態(tài)保護(hù)和災(zāi)害響應(yīng)等多個(gè)領(lǐng)域。在農(nóng)業(yè)方面，能為每塊農(nóng)田提供“體檢報(bào)告”，識(shí)別灌溉系統(tǒng)泄漏點(diǎn)，預(yù)測(cè)干旱風(fēng)險(xiǎn)；在氣候行動(dòng)上，能提前90天預(yù)測(cè)北極海冰最小范圍，量化城市熱島效應(yīng)的碳成本；在生態(tài)保護(hù)方面，能為瀕危物種建立“數(shù)字庇護(hù)所”；在災(zāi)害響應(yīng)中，能提前6小時(shí)預(yù)警山體滑坡（準(zhǔn)確率89%）。

高效推理與知識(shí)遷移：AlphaEarth生成的嵌入向量僅需64字節(jié)（量化后僅16字節(jié)），比次優(yōu)緊湊學(xué)習(xí)模型節(jié)省16倍信息量，卻保留了98%的關(guān)鍵信息。這種高效性使得在標(biāo)記數(shù)據(jù)稀缺的情況下（如每個(gè)類別僅需150個(gè)樣本），也能成功對(duì)87種作物類別及土地覆蓋類型進(jìn)行分類，而傳統(tǒng)方法通常需要數(shù)千個(gè)標(biāo)簽。

02時(shí)空AI大模型：

數(shù)實(shí)融合的城市智能引擎

維智科技作為國內(nèi)領(lǐng)先的時(shí)空人工智能企業(yè)，自2017年成立以來一直專注于時(shí)空AI技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新應(yīng)用。

其技術(shù)體系圍繞“時(shí)空AI+空間大模型”核心，旨在解決城市、商業(yè)等領(lǐng)域的復(fù)雜空間決策問題，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型。

技術(shù)原理與核心架構(gòu)

時(shí)空AI大模型的技術(shù)根基建立在時(shí)空智能這一創(chuàng)新概念上。時(shí)空AI的本質(zhì)是以時(shí)間為“索引”，對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空化治理和融合，并借助知識(shí)工程與AI算法進(jìn)行智能化分析，從而挖掘知識(shí)并輔助決策。

技術(shù)架構(gòu)遵循多層次的處理流程：

數(shù)據(jù)時(shí)空化：將各類數(shù)據(jù)添加時(shí)間、空間和屬性“三域”標(biāo)識(shí)，使數(shù)據(jù)獲得時(shí)空維度上的可計(jì)算性。這一過程通過建立數(shù)據(jù)時(shí)空化子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的時(shí)空化落圖能力，包含時(shí)空化數(shù)據(jù)接入、清洗、處理和導(dǎo)出等模塊。

時(shí)空?qǐng)D譜化：利用知識(shí)圖譜技術(shù)，將時(shí)空化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度融合和關(guān)聯(lián)，構(gòu)建大規(guī)模的城市知識(shí)圖譜。將復(fù)雜的城市空間轉(zhuǎn)化為機(jī)器可理解的地圖，系統(tǒng)自動(dòng)把城市空間分成上億的多尺度時(shí)空格網(wǎng)，每一塊格網(wǎng)賦予各類多元標(biāo)簽。

圖譜智能化：通過AI時(shí)空算法對(duì)時(shí)空知識(shí)圖譜進(jìn)行深度分析和挖掘，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)到洞察的轉(zhuǎn)化。該平臺(tái)完整覆蓋深度學(xué)習(xí)、時(shí)空知識(shí)圖譜、多模態(tài)、NLP等基礎(chǔ)模型，以及面向城市治理、金融、品牌、零售等的行業(yè)模型。

核心功能與應(yīng)用場(chǎng)景

時(shí)空AI大模型的核心功能體現(xiàn)在其對(duì)城市和商業(yè)活動(dòng)的深度賦能上，具體可分為以下幾個(gè)層面：

城市治理與規(guī)劃：在上海浦東“城市大腦4.0”項(xiàng)目中，提供了城市時(shí)空智能計(jì)算平臺(tái)與委辦場(chǎng)景智能化建設(shè)服務(wù)，構(gòu)建以“時(shí)空數(shù)據(jù)智能平臺(tái)、時(shí)空大數(shù)據(jù)資產(chǎn)、時(shí)空智能服務(wù)中臺(tái)以及時(shí)空智能應(yīng)用支撐平臺(tái)”為核心的城市智能引擎新范式。

商業(yè)決策與優(yōu)化：幫助門店進(jìn)行經(jīng)營預(yù)測(cè)，預(yù)判未來時(shí)段的人流到店和成交情況，助力商家提前進(jìn)行供應(yīng)鏈管理。與美宜佳合作打造的商業(yè)時(shí)空智能決策平臺(tái)，從門點(diǎn)評(píng)級(jí)、銷售預(yù)測(cè)、歸因分析、運(yùn)營優(yōu)化和營銷優(yōu)化等方面提供了有效的業(yè)務(wù)決策指導(dǎo)。

元宇宙與數(shù)字孿生：打造上海首個(gè)4.1平方公里“張江元宇宙智能城市空間”，建立了政務(wù)、商業(yè)、文旅、營銷等8大核心應(yīng)用場(chǎng)景。其子公司維享時(shí)空作為城市元宇宙數(shù)字基座運(yùn)營服務(wù)商，已多地建設(shè)“元城市”，如在成都春熙路打造“元游錦江·熙游記”元宇宙空間。

AlphaEarth和時(shí)空AI大模型代表了時(shí)空智能領(lǐng)域兩種不同的發(fā)展方向。

AlphaEarth以整個(gè)地球系統(tǒng)為對(duì)象，專注于地球科學(xué)領(lǐng)域的全局監(jiān)測(cè)與分析；而時(shí)空AI大模型則以城市和商業(yè)活動(dòng)為焦點(diǎn)，致力于解決數(shù)實(shí)融合中的具體決策問題。

兩者在技術(shù)理念上共享“數(shù)據(jù)-知識(shí)-決策”的范式，都以時(shí)空為核心索引，都致力于解決實(shí)際問題，但在目標(biāo)尺度、數(shù)據(jù)來源和應(yīng)用模式上存在差異。

隨著數(shù)字技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷融合，時(shí)空智能將在未來發(fā)揮越來越重要的作用。

兩者會(huì)逐步融合形成多尺度、全覆蓋的時(shí)空智能體系，為人類應(yīng)對(duì)城市發(fā)展、氣候變化和可持續(xù)發(fā)展等全球挑戰(zhàn)提供更加強(qiáng)大的工具。

維智科技

原創(chuàng)“時(shí)空AI”技術(shù)體系，賦能政府、金融和實(shí)體經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)“Data + AI + XR”驅(qū)動(dòng)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型。