در راستای معرفی مفهوم ابتدا باید از تعریف شهر شروع کنیم . این که شهر چیست؟ شهرها می توانند بعنوان سیستم های فنی- اجتماعی [1]درک شوند. شهر در این مفهوم جایی است که مردم در کنار هم زندگی و کار می کنند. شهرها می توانند از طریق ابعاد مختلفی که دارند درک شوند. شهرها می توانند بعنوان یک سیستم اقتصادی [2]مطرح باشند که شهر در این مفهوم جایی است که ثروت و دارایی هست و به عبارت دیگر مکانی است که شغل ها در آن ایجاد شده اند. در شهرها به دلیل ماهیت تجمع مردم و ثروت ، یک افزایش در بهره وری تولید و در نتیجه رقابت در تجارت وجود دارد. علاوه بر این، تجمع مردم منجر به تجمعی از دانش و خلاقیت بعلاوه ی تنوعی از تخصص ها شده است که موجب نزدیک تر شدن محصولات و بازار و امکانات و فرآیند تجارت و توزیع به یکدیگر می شود. بنابراین در یک سیستم اقتصادی، شهرها بعنوان نیروی محرکه ی اقتصاد جهانی مطرح می شوند.

شهرها می توانند بعنوان یک سیستم اجتماعی[3]، یک شیوه ی زندگی و یا یک فرهنگ جدا با فعالیت ها و رسم و رسوم مربوط به خود دیده شوند. به گفته ی لومان[4] رابطه سیستم و محیط برحسب تفاوت در میزان پیچیدگی ادراک می شود، به طوری که پیچیدگی محیط همواره کمتر از پیچیدگی سیستم است و همین میزان پیچیدگی، شاخص مرزهای حدفاصل آن دو است. سیستم ها همواره درصدند که بر پیچیدگی های محیط خود فائق آیند و بدین ترتیب، مرزهای خود را گسترش دهند. بنابراین، کار ویژه سیستمها در همه موارد کاستن پیچیدگی است؛ سیستم همواره باید پیچیدگی خود را با پیچیدگی محیط هماهنگ و متوازن سازد. تفاوت میان سیستم های اجتماعی و انواع دیگر سیستم ها در شیوه کاهش پیچیدگی هایی است که در هریک نهفته است. این سیستم اجتماعی به ارتباطات[5]، خود ایجادی[6]، تفکیک ، اتصالات ساختاری برای مشخصه های خاص خود از محیط وابسته است. همه ی این عوامل و خیلی فاکتورهایی که می توانند به آنها اضافه شوند در شهرها دیده می شوند.شهرها همچنین می توانند به صورت یک سیستم سیاسی [7]درک شوند. جایی که بازیگران مختلفی در آن جا با هم تعامل می کنند. سیستم های سیاسی تعدادی مشخصه های اصلی دارند، آن ها تقاضاها و پشتیبانی را بعنوان ورودی ها می پذیرند، درحالیکه تصمیمات خروجی توسط یک مجموعه ی هماهنگ و وابسته به بازیگران دیگر گرفته شده اند. پذیرش این تصمیمات بر ورودی ها اثر خواهد گذاشت بنابراین یک حلقه ی بازخورد ایجاد می شود.جنبه های یاد شده در هر شهر که بوسیله ی دولت محلی و بازیگران مختلف سیاسی مثل شهروندان و واحدهای سازمانی اداره می شود یافت می شوند. در آخر همچنین این یک سیستم تکنولوژیکی (فنی) است که متشکل شده است از اجزاء فیزیکی مانند زیرساخت (پل ها، راه ها، مولدهای نیرو و…)، همچنین سازمان ها یا تشکیلات (مانند شرکت های تولیدی، دمات رفاهی) و اجزای علمی مانند برنامه های تحقیقاتی.

به هر حال همه ی ابعاد گفته شده پیرامون درک یک شهر درست هستند زیرا همه ی سیستم ها با یکدیگر تعامل دارند (برای مثال، اقتصاد بر زیرساخت اثر گذار است). در داخل شهرها و به خصوص از یک دیدگاه تکنولوژیکی (فنی)، یک تمایز آشکار بین لایه های متفاوت از سیستم های شهری وجود دارد. بطور سنتی، شهرها دو لایه ی اصلی دارند، لایه ی زیرساخت ها و لایه ی خدماتی. لایه ی زیرساخت شهری به معنای لایه ای است که قادر می باشد زندگی کردن و کارکردن را با درکنار هم امکان پذیر سازد که بعنوان تعریف دقیق و اصلی یک شهر شناخته شده است و بر همه ی ابعاد اثر می گذارد و همچنین از همه ی آن ها تاثیر گرفته است. همینطور زیرساخت ها در جای خود می توانند به عنوان یک سیستم تکنولوژی (فنی)- اجتماعی دیده شوند که به دلیل پیچیدگی زیاد آن ها، بهتر این است که دیدگاه سیستمی از شهرها داشته باشیم. این بدان معناست که تصمیم گیری ها به مسیرها و حلقه های بازخوردی [8]آن ها (بین سیستم ها ) وابسته هستند. سه نوع مختلف ( متمایز) از حلقه های بازخورد وجود دارند:

• حلقه های بازخورد تکنیکی (‌تاثیری که مسکن بر روی برنامه ریزی حمل و نقل می گذارد)
• حلقه های بازخورد اجتماعی (عمدتا چگونگی تعامل بازیگران مختلف در یک شهر و چگونگی اثرگذاری اقتصاد بر زندگی اجتماعی)
• حلقه های بازخوردی که از دو بعد عبور کرده اند و با یکدیگر تلاقی پیدا می کنند. ( بعنوان مثال چگونگی اثر گذاری بعضی تکنولوژی ها بر زندگی اجتماعی )

سیستم  ها و بازخورد آن ها بر این مطلب دلالت دارند که شهرها چه میزان کارآیی درعواملی که توصیف کردیم بعنوان روابط کارآ ، انعطاف پذیر و پایدار خواهند داشت. این فرآیند سطح بالایی از پیچیدگی و وابستگی متقابل زیر سیستمی را در جریان می اندازد و مدیریت و حکومت (دولت) را در یک شهر، چالش برانگیز و غیر قابل پیش بینی می سازد. پاسخ ممکن برای این چالش، دیجیتالی سازی [9]است و درست جایی است که شهرهوشمند[10] در آن نقش بازی می کند.

نقش هوشمندی کجاست؟

به طور سنتی، سیستم ها از دو لایه ی اصلی تشکیل شده اند: ۱) لایه زیرساخت و ۲) لایه خدماتی. نکته ی اصلی که یک شهر هوشمند را متفاوت می کند لایه ی سومی است که بین دو لایه ی اصلی اضافه می شود: لایه ی دیجیتال یا داده. این لایه از طریق افزایش تعداد منابع برای ایجاد داده در شهرها مانند سنسورها، دوربین ها، جی پی اس ، تلفن های هوشمند و بسیاری موارد دیگر ایجاد می شود. این دستگاه های تولید داده را می توان با هزینه های چشمگیری کم تر و در اندازه های کوچک تری یافت و استفاده از آن ها هم بسیار راحت تر می باشد بعلاوه ی اینکه ظرفیت ذخیره سازی آن ها نیز به شدت افزایش یافته است به این معنی که ما در حال تولید مقدار بی سابقه ای از داده ها هستیم.

این جهش تکنولوژیکی در سیستم های شهری از طریق تکنولوژی های مختلف و متفاوتی امکان پذیر شده است. اساس لایه ی داده یک سیستم میراثی [11]است. به عبارت دیگر زیرساخت های ارتباطات مخابراتی ( کابلی و بی سیم)، که اجازه ی انتقال و ذخیره ی اطلاعات را می دهند و این کار با استفاده از پروتکل های خاص و سیستم هایی نظیر اینترنت انجام می شود.به هر حال، شناسایی و مبادله ی داده های تولید شده که از طریق وب جهانی [12]تولید شده است، ضرورت دارد. این اهمیت مربوط به ارتباطات در شهر است که تمام داده ها را به یکدیگر متصل می کند و نهایتا در راس هرم دستگاه های فردی را داریم که داده ها را تولید و ذخیره می کنند.زمانی که همه ی سیستم های بالا را باهم ترکیب می شود اصطلاحا (IoT)[13] صورت گرفته است: به معنی اتصال دستگاه های مختلف که از طریق اینترنت و وب جهانی انجام می گیرد. سیر تکاملی این پدیده واقعا هیجان انگیز است. به هر حال داشتن این حجم از داده یک چالش جدید است. این داده های جدید تولید شده برای اینکه مورد استفاده قرار گیرند باید تحلیل شوند که این موضوع باعث افزایش ظرفیت و توانایی ما نه تنها برای تحلیل اطلاعت بلکه برای تجسم دانش فهمیدن آن توسط بشر می شود. بعضی ابزارهایی که برای انجام این کار استفاده می شوند برای مثال یادگیری ماشین، هوش مصنوعی می باشند. این فرآیند تحلیل داده های زیاد به نام «داده بزرگ[14]»شناخته می شود.

[1] Sociotechnical

[2] Economic System

[3] Social System

[4] Luhmann

[5] Communication

[6] Self Creation

[7] Political System

[8] Feedback Loops

[9] Digitalization

[10] Smart City

[11] Legacy System

[12] Global Web

[13] Internet of Things

[14] Big Data

منابع:

• Porter’s value chain. URL http://www.ifm.eng.cam.ac.uk/researchildstools/value-chain
• Carlsson, B., & Stankiewicz, R. (1991). On the nature, function and composition of technological systems. Journal of evolutionary economics, 1(2), 93-118.
• Easton, D. (1957). An approach to the analysis of political systems. World politics, 9(3), 383-400.
• Fulmer, J. (2009). What in the world is infrastructure. PEI Infrastructure investor, 1(4), 30-32.
• Mattheis, C. (2012). The system theory of Niklas Luhmann and the constitutionalization of the world society. Goettingen J. Int’l L., 4, 625.
• Morimoto, Y., & Matsuda, J. (2004). S. Patent No. 6,789,057. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
• Nemet, G. F. (2009). Demand-pull, technology-push, and government-led incentives for non-incremental technical change. Research Policy, 38(5), 700-709.
• O’Connor, K., & Stimson, R. J. (2011). The economic role of cities: economic change and city development, Australia, 1971-1991. Australian Government Publishing Service.
• Ropohl, G. (1999). Philosophy of socio-technical systems. Techné: Research in Philosophy and Technology, 4(3), 186-194.
• Times, F. (2014). Financial Times Lexicon. Online,[Retrieved from].
• Williamson, O. E. (1998). The institutions of governance. The American Economic Review, 88(2), 75-79.