伴隨著互聯網、大數據分析、云計算、人工智能等全新一代信息技術飛速發展并加速向各行業領域廣泛滲透，建設智慧城市成為了城市數字化轉型發展的時代潮流。2016年杭州在全國搶先提出了建設城市大腦，開啟了應用現代化信息技術手段治理城市的新征程，“用數據決策、用數據管理、用數據服務”，為互聯網大數據時代城市治理體系和治理能力現代化提供了杭州的實踐經驗。
一、建設城市大腦的創新意義
1、城市大腦是促進城市治理現代化、加速建設數字城市的實踐探索。
黨的十九屆四中全會對堅持和完善中國特色社會主義制度、促進國家治理體系和治理能力現代化做出了重大決策部署，城市治理是國家治理的重要組成部分。城市大腦運用數字化手段打通信息壁壘，喚起沉睡的數據，為優化公共資源配置、宏觀決策指揮、事件預測預警、治理“城市病”等提供支持，對于促進城市治理現代化具有重要的先行先試意義。
2、城市大腦是適應新一輪的科技革命和產業變革、搶占數字經濟制高點的重大舉措。
目前，數字技術正在引發生產方式、消費方式、管理模式的持續性變革，數字化已不再是達到目標的手段方式，而是帶領經濟社會創新發展的重要支撐，數字化已成為一個城市發展的核心資源。城市大腦做為云計算、大數據分析、人工智能的技術集成化創新，是深度連接和支撐杭州數字經濟、數字社會、數字政府協同聯動發展的綜合平臺，有利于加速數字產業化、產業數字化、城市數字化“三化融合”發展，為數字經濟發展打開了新的通道，形成了新的增長點。
3、城市大腦是積極踐行以人民群眾為中心的發展思想、提高人民群眾生活品質的有效抓手。
更好的滿足人民群眾不斷增長的美好生活需要，是進入新時代我國社會主要矛盾變化對城市發展提出的更高需求。城市大腦運用融匯各類數據資源，借助智能算法和自我學習，促進基礎設施數字化改造，促進民生服務數字化轉型，促進政務服務數字化升級，為人民群眾提供了更加普惠、更加便利、更加快捷、更加精準的公共服務，突出體現了數字化惠民、便民、利民，成為了杭州連續13年蟬聯“中國最具幸福感城市”的重要技術支撐。
二、建設城市大腦的主要做法
城市大腦是依據城市學“城市生命體”理論和“互聯網+現代治理”思維，創新性運用大數據、云計算、人工智能等前沿科技創建的平臺型人工智能中樞，主要是通過整合匯集政府、企業和社會數據，在城市治理領域展開融合計算，實現城市運轉的生命體征感知、公共資源配置、宏觀決策指揮、事件預測預警、“城市病”治理等功能。
1、加強頂層設計，搭建組織架構。
城市大腦主要是由大腦中樞（包含計算資源平臺、數據資源平臺、算法服務平臺）、行業系統、區縣平臺構成。現階段，城市大腦數據資源平臺已歸集數據837億條，建成交通、警務、政法、城管、房管、衛健、文旅、環保、農業、應急、市場監管等11個市級部門系統和15個區縣平臺，形成了以大腦中樞平臺為核心，縱向到區縣（市），橫向到各部門的總體架構（見下圖）。
2、賦能城市治理，構建數字化駕駛艙。
數字化駕駛艙是數據化、在線化、智能化的城市治理操作平臺，由城市大腦中樞系統提供算力支持，通過對城市運轉的各類數據打通、融合、計算，實現城市運轉各類指標的橫向貫通、縱向比較、在線監控和智能預警，為城市管理者展現第一現場、提供決策依據和實現指揮管理。數字化駕駛艙嚴格劃分運用權限，依據城市管理者不同的崗位和層級，提供相應的數據內容和個性化界面。現階段，城市大腦依據市級、部門系統、區縣平臺和街道平臺四大類，啟用四十二個數字化駕駛艙，每個駕駛艙同時具有大屏版、PAD版和手機版三種版本，全面支持移動辦公，“用一部手機治理一座城市”在杭州率先成為現實。
市級和區縣平臺數字化駕駛艙主要是依據“五位一體”創建內容體系，區縣還可依據區域特點和具體情況，增加個性化數據指標。市、區縣（市）兩級主要領導可以依據各自的權限，隨時隨地掌握轄區范圍內的城市運行情況，調取指標數據，實施指揮調度。
部門系統數字化駕駛艙主要是依據部門職能展現重點業務指標，為行業管理提供決策依據。如市公安局的實時人口數，市文廣旅游局的實時游客數，市衛健委的當日發熱病數，市交警局的汽車在途量等。
街道平臺數字化駕駛艙主要是展現轄區內人口變化、企業變動、安全生產、便民服務等數據指標，實時查詢、動態監管。
三、城市大腦建設的經驗啟示
城市大腦以整合資源和信息共享為支撐，促進城市治理從線下轉為線上線下融合，從單一部門管控向更為注重部門協同治理轉變，為政府部門精準決策和高效治理提供了強大的技術支撐,有效的提升了城市治理能力和水平，贏得了廣大市民群眾和社會各界的普遍好評，得到人民日報、新華社、中央人民廣播電臺、中央電視臺、中央國際廣播電臺等媒體的關注和報道，獲得求是《小康》雜志社“2018年度中國十大社會治理創新獎”。城市大腦做為新生事物，在先行先試中不僅解決了諸多實際問題，而且積累了一些實踐經驗。
1、惠民管用是城市大腦的核心要義。
城市大腦始終貫穿以人民為中心，先后推出了四十八個場景應用，有效的解決了城市治理的“痛點”“堵點”和群眾反映強烈的“熱點”“難點”，以“小切口”促進“大變化”，提升了城市治理能力和公共服務水平，增強了廣大群眾的獲得感、安全感和幸福感，真正的成為了可觀可感、可用管用、利民惠民的應用工程和民生工程。
2、數據歸集是城市大腦的基礎條件。
大數據支撐是城市大腦的立身之本。城市數字化治理必須以政府部門公共數據平臺為基礎，大力促進多元數據雙向對接與開放式，才能有效的形成城市運行管理的感知、分析、決策能力。做為城市治理系統的人工智能中樞和開放式運營平臺，城市大腦通過大腦中樞、部門系統、區縣平臺“三位一體”架構體系，實現跨區域、跨層級、跨領域的數據歸集和數據共享，將多源城市數據整合成標準、穩定、純凈、高效的高價值密度數據資源，為上層數據智能應用提供數據支撐。
3、算力算法是城市大腦的核心能力。
數據、算力、算法是城市大腦的核心要素。海量數據唯有通過科學的算法模型和強大的算力處理，才能有效的實現數據融合創新，形成對城市運行狀態的整體感知、全局分析和智能處理。城市大腦在算力上支持全市多源異構數據即時連接、調度、處理，在算法服務上支持主流深度學習框架和算法組件及一體化算法管理，智能生成城市運行系統的核心指標和核心數據，有效的實現不同領域、不同層級數字化駕駛艙的實時在線和全局協同。