课程研究方向：ABM-GIS-AI | 大数据与量化分析 | 可步行性与数字化城市
Big Data & Quantitative Analysis | Walkability and Urban Digitalization
“基于大数据ABM+GIS+AI的步行模拟
-城市街道量化测度与优化策略研究”
一对一科研 | 1V1 Research Tutorial
一对二科研 | 1V2 Research Tutorial (可选)
三项技术方向:ABM,GIS, AI(Computer Vision)
根据学生的研究意向，可选择一项技术深入研究
导师介绍
澳洲名校
博士
墨尔本大学博士
10年海外Top高校科研与教学经验，研究生导师
SCI，SSCI，EI期刊与学术会议审稿人
Gensler等顶级国际事务所工作经验
国内外竞赛与学术workshop指导经验，QS50英美澳港顶级学校申请成功案例200+（授课型硕士案例170+ 研究型硕士和博士案例20+）
导师研究方向
步行模拟（城市可步行性），城市数据获取与量化分析，城市街道更新与改造，数字化评估与设计，技术方向: 1)GIS-地理信息系统，2)ABM-多代理人建模，3)AI (CV)-人工智能-计算机视觉
课题简介
步行是人类最基本的活动方式之一。步行环境的友好程度已成为衡量绿色城市和人性化城市的核心指标，也是当今世界范围内最热门和前沿的研究议题之一。本项目依托海外国家级科研项目，将结合学术创新与真实的行业应用，关注三类技术在相应城市可步行性问题上的研发，学生可根据研究兴趣选择其中一项技术作为主研究：
基于ABM技术在城市街道场景中对Agent移动路径的模拟
技术选择1. 基于多代理人的建模技术(ABM-Agent-based Modeling)与步行城市问题。旨在探索如何利用ABM技术和方法开展针对行人的模拟评估，并综合多种量化分析方法完成实验性的设计研究。
技术选择2. 基于地理信息系统技术(GIS-Geographic Information System)与步行城市问题。旨在通过收集与爬取城市大数据，探索如何利用GIS技术和方法开展针对步行建成环境，尤其是物理建成环境的定量研究。
技术选择3. 基于人工智能技术(CV-Computer Vision-计算机视觉，Semantic Segmentation-语义分割)与步行城市问题。旨在通过城市数据分析与神经网络的模型训练，探索如何利用人工智能技术优化现有的空间评估方法，提升传统的设计效率以达到最优的规划方案。
Walkability analysis-ABM,GIS and AI application
项目将先从当下步行城市与数字规划的热门议题、及ABM/GIS/AI(CV)的软件操作与技术发展开始入手；通过技术学习、实践操作与文献积累掌握步行城市的定量研究方法，逐步导向学生个人的研究兴趣与细分意向选题；明确项目着重点与目标，形成实验方法并建立研究框架。课程内容除背景知识、相关技术与写作教学外，也将包括师生对于研究项目的共同讨论推进、以及对项目各阶段成果的问题答疑、修改和提升（包括实验算法程序改进与论文稿件修改等）。课程成果将基于研究项目产出一份完整的论文定稿，并以国际一流学术期刊和学术会议为目标进行投稿，助力未来学术发展与深造计划。
课程时长与形式
20个课时，包含授课+项目定题发展+写作修改周期
总共预计8-10周+答疑与交流
课程人数：1位学员/班（1对1），或
2位学员/班（1对2，选择相同技术方向的两位学员为一班）
课程安排
课时1-3
技术授课与研究讨论-Lecture&Discussion
1）了解讨论可步行性与城市数字规划在中外语境与环境下的前沿议题；
2）探讨当今ABM/GIS/AI(CV)技术发展方向与热点；
3）探讨学生研究兴趣点与项目切入方向，确定技术可行性；
4）确定潜在的论文投稿目标，剖析类型与创新点，直奔主题。
课时4-6
第一阶段研究进度推进-Initial Phase
1）Brainstorming+Literature Review；头脑风暴，项目案例的阅读和分析；
2）Methodology研究方法论探讨与论文撰写技巧讲解；
3）第一版Prototype；通过前期对领域议题的讲授、项目积累、及对具体技术的学习情况，完成研究项目的初步实验与练习，并在此基础上确定下一步项目发展方向与实验深化方法。
Walkable U.S. cities- WALK SCORE城市步行指数
课时7
研究项目答疑-Q&A Session
1）Q&A-研究项目，如实验模型、算法程序、数据结构等问题的集中解决；
2）可根据学生的项目完成进度与完成情况确定为知识补充、内容讨论或实验修改，其中相关的技术操作提升包括：
ABM技术—Unity Agent，PedSim，Quelea，MassMotion，AnyLogic；
GIS技术—ArcGIS，QGIS，Tableau，SPSS；
AI(CV)技术—Python等相关编程语言，Anaconda，TrueSkill等插件包。
课时8-10
第二阶段研究改进与深化-2nd Iteration
1）在完成初步设计/实验/模拟后进行项目深化；
2）明确项目创新点，完成对比实验/Matrix diagram；
3）掌握技术方法，继续进行研究实验、算法改进、数据抓取与分析，解决阶段性问题与项目困难点，据完成情况可加入技术性文献阅读与讨论。
课题使用技术对应的相关软件与界面
Urban Accessibility and Walkability Visualization-城市可达性与步行性可视化
课时11-14
论文写作框架与项目推进-Writing Framework & Design Development
1）论文书写教学，写作大纲优化(摘要、项目背景、文献综述、项目目标、项目方法论框架、实验过程与结果、结论、参考文献、论文插图)；
2）项目推进与修改(依次完成各部分所需的实验、分析比较，及对实验结果的可视化表达)；
3）Q&A-研究项目/论文写作。
......
课时15-17
项目完成与论文写作指导-Final Iteration
1）论文初稿完成，辅以阶段性修改
2）升华Findings & Discussions部分的内容与立意
3）Q&A-论文写作(确定下一步内容写作方案和分析细节)
......
课时18-20
论文修改与定稿投递-Writing Workshop
1）项目梳理整合，并完成最终的论文撰写工作；
2）论文内容校对与语言润色；
3）投递意向的学术期刊/学术会议平台（投递—审稿—正式见刊—参加学术会议）
......
论文-Modelling the effect of landmarks on pedestrian dynamics in urban environments
参考文献
1) Filomena, Gabriele, and Judith A. Verstegen. "Modelling the effect of landmarks on pedestrian dynamics in urban environments." Computers, Environment and Urban Systems 86 (2021): 101573.
2) Railsback, Steven F., and Volker Grimm. Agent-based and individual-based modeling: a practical introduction. Princeton university press, 2019.
3) Crooks, Andrew, et al. "Agent-based modeling and the city: a gallery of applications." Urban Informatics. Springer, Singapore, 2021. 885-910.
4) Forsyth, Ann. "What is a walkable place? The walkability debate in urban design." Urban design international 20.4 (2015): 274-292.
5) Frank, Lawrence D., et al. "The development of a walkability index: application to the Neighborhood Quality of Life Study." British journal of sports medicine 44.13 (2010): 924-933.
课程要求
专业背景：背景不限，有较强的学习能力，对ABM、GIS、AI(CV)技术、可步行性和城市设计有兴趣或有一定基础，兴趣第一！
软件能力1：对于选择ABM技术的学生，有使用ABM工具经验的优先，如Unity Agent，PedSim，Quelea等（基础级别即可），有使用过工业级级别软件（如MassMotion，AnyLogic等）或有高度意愿探索ABM相关评估技术为佳。
软件能力2：对于选择GIS技术的学生，有使用GIS工具经验的优先，如ArcGIS、QGIS等（基础级别即可），欢迎有一定统计学知识基础（用过Tableau和SPSS为佳），或有充足自学时间的fast-learner。
软件能力3：对于选择AI(CV)技术的学生，有使用AI工具与程序操作经验的优先，如有Python等编程语言的操作与阅读能力，及Anaconda，TrueSkill等插件包的使用基础，且有一定统计学基础为佳。
写作阅读：有较强的（英语）阅读与写作能力。（重要）
课程收获亮点
了解国内外最新的ABM、GIS、AI技术的前沿科研动态，掌握步行城市相关的定量研究方法与模拟技术，结合学术创新与工业应用；
学习标准的中英文学术写作格式与手法，掌握基本的科研方法与逻辑（科研与写作经验分享）；
有机会将课题成果发表至国际顶级数字设计学术会议或一流学术期刊；
有机会被推荐参与国际知名的相关学术Workshop中。
项目最终成果
撰写一份基于研究课题的学术报告，在导师指导下修改至符合学术论文需要的文章，并结合学员自身的学术与职业规划，协助至最终发表。
获得导师签发的推荐信或其他推荐形式，如国内外知名实验室，事务所；国内外升学和相关工作等方面的有力内推，高含金量助力学员未来的学术深造与就业机会。
线上与名校博士以及优质的海外学术团进行学术合作，深入接触建筑专业的研究方法，建立学术研究思维积累并提升科研能力，获得高层次的人脉和校友关系。
积累顶尖学术前辈的圈内外专业性经验，并为学员制定学术科研等方面的个性化规划意见。
声明：本文所用图片源自于网络，相关版权归原作者所有
转自： TechArt学究科研社
如有侵权，请联系本站删除！
