2021年5月20日，第五届世界智能大会在天津开幕。这一届世界智能大会上，智慧城市成了热点话题。中国工程院院士高文，中国工程院院士、阿里云创始人王坚和科大讯飞董事长刘庆峰，都围绕智慧城市这个主题做了主题演讲。在他们
的演讲中，都提到了一个很新的词——城市大脑。
这些当然是必不可少的，但是，如果你认为一个强大的计算中心就是城市大脑的全部，那你就把事情想得太简单了。“城市
大脑”这个概念，并不是要给我们的城市安上一个会计算的大脑，而是要把整个城市变成一个大脑。生活在这个城市中的每
一个人和每一台设备，都是组成这个大脑的神经元。
2031年，生活在北京的服装设计师小张要飞去广州参加一个展会。但是为了处理某些突发情况，小张出门晚了。他叫了一
辆智能汽车，想要尽快赶到机场，但时间非常非常紧张。遇到这种情况，如果现在拍科幻电影的话，很可能会拍成，小张
关闭了智能汽车的自动驾驶系统，改为手动驾驶，然后一路狂飙，经历了很多次有惊无险的超车之后，终于在最后一刻赶
上了飞机。
但是，这在城市大脑看来，是愚蠢的行为。正确的操作是：小张把自己的行程告诉智能汽车，智能汽车经过计算后得出，
必须在35分钟以内赶到机场，才能赶上飞机。智能汽车评估了当前的路况，然后告诉小张：想要赶上飞机，需要与道路上
所有行使的车辆完成一次优先使用权的交易，这大概会产生500元左右的额外费用。
小张接受了这张加速行驶的账单后，智能汽车立即与分布在道路上的其他汽车建立起了连接。它们依靠算法，共同协商了
一个加速行驶的方案。前方的汽车自动挪出空位，小张的智能汽车立即开始加速，畅通无阻地向着机场的方向开去。
2021年5月11日，国家统计局新鲜出炉了第七次全国人口普查公报。人口普查数据显示，我国的城镇人口数已经达到了
9亿。比起10年前的第六次人口普查，这个数字增加了2.36亿，提高了整整14个百分点。虽然我国的人口增速明显放缓，
但是我国的城市化进程一直都在提速。
美国圣达菲研究所有位物理学家，名叫路易斯·贝当古。他也对城市规模和效率的关系很感兴趣。不过，他并没有使用社会
学家和经济学家常用的统计、分析和调查的方法，他建立了一个数学模型，尝试用数学来解释城市的特性。
贝当古最初的城市模型非常简洁，只有城市面积和人口总数这两个参数。他假设城市人口均匀分布在城市中。这样，城市
面积越大，两个人之间的距离就越远，两个人之间建立连接的成本也就越高。
城市之中的两个人，他们建立连接的成本必须低于双方的收益，这次连接才能发生。试想一下，如果一个餐厅，乘车过去
吃顿午饭要花上5个小时，那无论菜品多好吃，大多数人可能都不会去。当然，骨灰级的吃货除外。两个人建立连接后，
能让双方都有收益，这是一个城市存在的必要条件。
如果城市的面积摊得太大了，就会增加两个人之间连接的成本，让城市运行的效率下降。贝当古用严谨的数学方法，计算
了城市人口与城市面积之间的关系。他的结论是：理想的城市模型中，城市面积应当与城市人口的三分之二次方成正比。
也就是说，城市人口的增长速度必然比城市面积增加的速度更快。这正是城市越大就越拥挤这个社会现象背后的数学解
释。