De opmars van AI, dit is een routekaart voor toekomstbestendige steden

Het is inmiddels duidelijk: AI verandert de manier waarop onder andere planners, ontwikkelaars en bestuurders ruimtelijke informatie benutten en stedelijke processen aansturen. Door data uit verschillende bronnen te integreren en te analyseren, biedt AI hun de kans staat om sneller en gerichter beleid en plannen te formuleren. Ook wordt het mogelijk verschillende scenario's te simuleren en de besluitvorming te verbeteren. Hierdoor ontstaan adaptieve stedelijke systemen die duurzaamheid, leefbaarheid en veerkracht versterken – zo luidt de belofte althans. Tegelijkertijd stelt de AI-implementatie professionals in staat productiever en efficiënter te werken en beter in te spelen op de behoeften van hun inwoners.

Praktische blauwdruk

Hoe wordt AI momenteel ingezet in stedelijke planning? ThoughtLab voerde hiertoe het onderzoek ‘AI-powered cities of the future’ uit, in samenwerking met ServiceNow, Deloitte en NVIDIA. Het bureau onderzocht hoe 250 steden in 78 landen AI inzetten, van strategie en investeringen tot concrete toepassingen. Op basis van kwantitatieve data, casestudies en gesprekken met experts biedt het rapport een praktische blauwdruk voor professionals die AI willen inzetten om hun stad slimmer, duurzamer en efficiënter te maken. Meer dan de helft van de onderzochte steden gebruikt AI al actief en ruim een derde bevindt zich in de pilotfase of heeft concrete plannen voor implementatie.

Uit het onderzoek blijkt dat de steden nog het meest de ‘traditionele’ vormen van AI inzetten, zoals machine learning, computer vision en natural language processing. Deze vormen worden vooral ingezet voor data-analyse, voorspellingen en automatisering van taken. Daarnaast groeit het gebruik van een meer geavanceerde vorm van AI: Generatieve AI (GenAI). Denk hierbij aan AI-tools zoals ChatGPT en Gemini; deze stellen steden in staat om hun enorme hoeveelheden data in elk formaat te benutten, informatie op te vragen en direct analyses en content (zoals tekst, afbeeldingen, muziek, audio of video) te genereren.

Leidende positie

Tussen de steden over de wereld bestaan grote verschillen in implementatie-tempo. Een stad als Singapore heeft bijvoorbeeld sinds de invoering van een gerichte AI-strategie in 2019 in korte tijd meer dan 100 generatieve AI-toepassingen ontwikkeld en beveiligde grote taalmodellen (LLM's) geïntroduceerd voor gecontroleerd gebruik binnen overheids-IT (‘Pair suite’). Daarnaast heeft Singapore fors geïnvesteerd in regionale AI-ontwikkeling met een open-source taalmodel dat is afgestemd op de talen en culturen van Zuidoost-Azië, waardoor het zijn positie als leidende kracht op het gebied van AI versterkt, aldus het onderzoek. Uit een recent artikel van Binnenlands Bestuur blijkt dat veel Nederlandse overheden nog geen formele AI-strategie hebben, waardoor het risico op datalekken, juridische problemen en onveilig gebruik van AI-toepassingen aanzienlijk toeneemt.

Naast de generatieve vorm van kunstmatige intelligentie krijgt Agentic AI steeds meer aandacht als een logische volgende stap. Deze geavanceerde vorm van AI neemt zelfstandig beslissingen en voert acties uit met een minimale menselijke tussenkomst. Het belooft complexe processen verder te optimaliseren door dynamisch en zelfstandig te opereren in veranderende omstandigheden. Sommige steden experimenteren al met toepassingen van Agentic AI. Zo zijn zelfrijdende voertuigen voorbeelden van systemen die een hoge mate van autonomie vereisen; ze moeten effectief kunnen redeneren en dynamisch leren op basis van real-time verkeersgedrag.

Hulpdiensten oproepen

Agentic AI kan ook de operationele efficiëntie en dienstverlening sterk verbeteren, zo stellen de onderzoekers van ThoughtLab. Denk bijvoorbeeld aan verkeerslichten die zich automatisch aanpassen aan actuele informatie om hulpdiensten voorrang te geven. Bovendien maakt videoanalyse het mogelijk om verstoringen in de openbare veiligheid te detecteren, zodat bijvoorbeeld hulpdiensten sneller kunnen worden opgeroepen. Hoewel deze autonomie de efficiëntie verhoogt, is het nog te vroeg om AI volledig zelfstandig kritieke beslissingen te laten nemen. Complexe situaties vereisen ook (nog) menselijk oordeel om ethiek, context en veiligheid te garanderen voor verantwoorde besluitvorming. Human-in-the-Loop (HITL)-systemen bieden hiervoor een mogelijke oplossing.

Het rapport biedt steden heldere inzichten en een groot aantal concrete voorbeelden om AI verantwoord en effectief toe te passen. De onderzoekers analyseerden best practices binnen zes belangrijke stedelijke domeinen: bestuur, mobiliteit, veiligheid, infrastructuur, duurzaamheid en leefbaarheid. Een praktijkvoorbeeld uit het onderzoek is de Amerikaanse stad Raleigh. De stad gebruikt een ‘digital twin’ van de stad, in combinatie met een AI-gedreven microklimaatmodel, om de impact van stedelijke ontwikkelingen op extreme hitte te voorspellen. Dit draagt bij aan het ontwerp van klimaatadaptieve en leefbare openbare ruimtes die rekening houden met gevoelstemperaturen, schaduw, wind en verkeerspatronen. De digital twin wordt voortdurend bijgewerkt met nieuwe bouwplannen om de gevolgen van het microklimaat te analyseren en de klimaatbestendigheid te verbeteren.

Rampen voorspellen

Ook zet Raleigh AI in voor verkeersveiligheid binnen het Vision Zero-initiatief om het aantal verkeersdoden terug te dringen. Meer dan 100 camera's op kruispunten analyseren live videobeelden om (bijna) ongelukken (near misses) tussen verschillende verkeersdeelnemers te detecteren. Op het gebied van waterbeheer maakt Raleigh eveneens gebruik van AI: het voorspelt overstromingen in stormwatersystemen en detecteert potentiële storingen in het water- en rioolnetwerk, zodat preventief onderhoud kan plaatsvinden en waterleidingbreuken worden voorkomen.

De onderzoekers benadrukken dat het voor steden en gebiedsontwikkelaars essentieel is om de snelle technologische vooruitgang zo te beheersen dat de voordelen van AI worden benut, terwijl de risico's worden beperkt door de nodige voorzichtigheid en zorgvuldigheid. De inzet van AI brengt aanzienlijke risico's met zich mee, zoals de verspreiding van verkeerde informatie, het nemen van verkeerde beslissingen en een groeiend aantal AI-gedreven cyberaanvallen. Zonder stevige maatregelen en goed bestuur kunnen deze risico's snel escaleren, met mogelijk ernstige gevolgen voor cruciale stedelijke systemen.

Het onderzoek wijst op de groei van AI-aanvallen, waardoor cybersecurity een voortdurende zorg is. Ook een gebrek aan transparantie en onvoldoende betrokkenheid van bewoners, kan het vertrouwen in de overheid en stedelijke organisaties ondermijnen. Het rapport benadrukt daarom het belang van duidelijke kaders, voortdurende monitoring en actieve burgerparticipatie om de voordelen van AI te realiseren zonder de risico's uit het oog te verliezen.

Het pad naar morgen

Een AI-gedreven stad worden is een continu proces. Het begint met het gebruik van AI om bestaande activiteiten beter uit te voeren en evolueert dan naar het uitvoeren van activiteiten die voorheen niet mogelijk waren. De onderzoekers benoemen zeven leidende praktijken en kenmerken die koplopers op het gebied van AI-toepassingen onderscheiden en formuleren zo de route naar een AI-gedreven stad.

De routekaart draait om een duidelijke top-down commitment, het bouwen van een solide technologische en datafundament, het ontwikkelen van vaardigheden en ecosystemen, het breed inzetten van AI (van traditionele tot geavanceerde vormen) in verschillende stedelijke gebieden, het slim combineren van AI met andere technologieën en het strikt waarborgen van veiligheid en privacy van data. Steden die aan hun AI-reis willen beginnen, wordt aanbevolen te investeren in training, te leren van anderen, impactvolle toepassingen te kiezen en een sterke data- en governancestructuur op te zetten. Zo leggen ze de basis voor een toekomstbestendige, slimme en veerkrachtige stad, aldus de onderzoekers.