智慧社区中老年人昼夜体验:来自视觉 - 语言模型与可解释人工智能的证据

《Building and Environment》:Seniors’ Experiences in Smart Communities Across Day and Night: Evidence from Vision-Language Models and Explainable AI

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月28日 来源:Building and Environment 8.4

编辑推荐:

   •利用视觉语言模型从111,789条昼夜视域视频图像中提取智能与设计特征。•智能特征与空间特征共同塑造老年人的各类体验。•体验驱动因素在夜间由空间构成转变为视觉丰富性。•狭窄的非线性临界点可以逆转特征对体验的影响。•智能照明有益于体验,而监控摄像头则损害体验。引言全球人口老龄

  
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    利用视觉语言模型从111,789条昼夜视域视频图像中提取智能与设计特征。
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    智能特征与空间特征共同塑造老年人的各类体验。
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    体验驱动因素在夜间由空间构成转变为视觉丰富性。
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    狭窄的非线性临界点可以逆转特征对体验的影响。
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    智能照明有益于体验,而监控摄像头则损害体验。

引言

全球人口老龄化正在加速,正在重塑对城市环境的需求。60岁及以上成年人比例预计将从2020年的13%上升到2050年全球约22%的水平[1]。在中国,这一人口结构变化更为显著,60岁及以上人口已超过2.8亿,占总人口的19.8%,预计到2050年将达到34.9%[2]。随着人口老龄化程度不断加深,老年人进行日常活动的主要场所——即居住环境的社区,其环境质量已成为影响健康、独立性和幸福感的关键决定因素。因此,社区不再是老龄化的被动背景,而是塑造老龄化结果的重要组成部分。
由于与年龄相关的胜任力变化,老年人对其直接生活环境尤为敏感。胜任力-压力模型认为,身体和认知能力的下降会增加个体对环境条件的依赖[3,4]。这种依赖因行动能力减弱而进一步加剧,这使得老年人的日常活动集中在当地社区范围内,并增加了对附近环境在日常功能和社交互动中的依赖[5]。实证研究表明,社区特征(如绿地覆盖率、开放空间质量、步行可行性和照明条件)显著影响老年人的情绪和身体健康结果[[6], [7], [8], [9]]。总体而言,这些发现将居住环境定位为应对人口老龄化日益严峻挑战的一个可修改且可行的杠杆。
随着社区环境在塑造老龄化结果中的作用日益重要,智慧社区(SCs)也作为这些环境更广泛的技术转型而出现。作为智慧城市倡议的延伸,SCs集成了数字基础设施、互联系统和嵌入式智能特征(SFs),例如智能照明系统、监控网络和交互式服务平台,以支持数据驱动的管理和服务提供[10]。这一转型并非仅仅由孤立的技术采用推动,而是受到国家战略和大规模试点项目的积极推动。例如,新加坡的"智慧国"计划和韩国松岛智慧城市开发展示了SCs如何作为协调的技术-空间系统加以实施[11,12]。中国的新城镇基础设施倡议和城市信息模型(CIM)应用加速了SCs的大规模部署[13]。这些发展正在重塑社区的结构、管理以及居民(包括老年人)的体验方式。
尽管取得了这些进展,SCs对居民的影响仍然不均衡且高度依赖具体情境。这些影响既可以是有益的,也可以是有害的。例如,实时监测和自动化系统可以增强安全性、便利性和服务效率[14],但同时也引发了隐私、数字排斥和可及性障碍方面的担忧[15,16]。重要的是,这些对比性结果并非技术本身的固有属性,而是由嵌入式智能系统在特定社会和空间环境中如何整合和激活所决定的,从而导致不同居民群体和社区环境中产生不同的体验[17]。理解这种变异性对于评估智慧社区发展的现实影响至关重要。
对于老年人而言,由于他们对居住环境的高度依赖,这种变异性尤为显著。与其他年龄段相比,老年人在本地社区内花费的时间明显更多[5],导致他们更频繁、更长时间地暴露在SC环境中及其嵌入式智能特征中。与此同时,对数字界面和技术中介服务的日益依赖引入了新的需求,这些需求可能与晚年胜任力下降相冲突。年轻群体可能轻松地使用SC功能,而老年人则更可能将这些系统视为困惑、排斥或可用性有限的来源。特别地,有限的数字素养可能限制他们参与智能服务和SC中介活动的程度[14,15,18,19]。因此,SC环境可能给老年人带来叠加性的挑战:对环境条件的高度敏感性以及对智能特征的有效参与能力下降。这种交互如何塑造老年人在SC中的日常体验仍理解不足。
尽管了解老年人如何体验SC环境日益重要,但现有研究尚未系统地解决这一问题,仍存在三个关键缺口。第一,研究居住环境对老年人影响的研究主要关注传统环境特征,如绿地、开放空间和建成形态,而将智能基础设施视为边缘组成部分。因此,传统和智能环境特征对老年人智慧社区体验的综合作用仍很大程度上未被探索[20,21]。第二,关于SCs和老龄化的研究主要集中于离散的技术功能,包括远程医疗服务和应急响应系统,对日常社区环境的广泛体验维度关注有限[[22], [23], [24]]。第三,现有研究很少考虑时间变化,特别是白天和夜间条件的差异。这种差异在广州等亚热带城市中尤为显著,高白天温度常将户外活动推向傍晚时段,使老年人在这两个时期都暴露于社区环境。此外,许多关键智能特征(尤其是照明和监控)在白天和夜间条件下运行方式不同,可能以独特的方式塑造居民体验。然而,这些动态如何塑造老年人的体验仍未得到充分探索[[25], [26], [27]]。总体而言,这些缺口限制了当前对SC环境如何在环境构成和时间条件两方面影响老年人日常体验的理解。
为填补这些缺口,本研究探讨传统和智能环境特征如何共同塑造老年人智慧社区(SCs)中的体验。具体而言,它回答了以下研究问题:(RQ1)哪些智能和传统特征显著影响老年人智慧社区中体验的多个维度?(RQ2)这些影响在白天和夜间条件下如何变化?本研究聚焦于中国广州的智慧社区试点区域,提供了关于昼夜差异的针对性证据,以指导智慧社区设计。在引言之后,本文的后续安排如下:第2节详述研究方法,第3节报告研究结果,第4节讨论主要发现及其对适老智慧社区设计的启示,第5节为结论。

章节摘要

研究区域

本研究聚焦于越秀区,即广州的历史行政和文化中心,面积33.8平方公里,下辖18个街道(见图1)。根据最新官方统计,该地区60岁及以上登记居民数量达343,900人,占该区登记人口的29.39%。这一比例在广州各区中排名第二,显著高于全市19.38%的平均水平[28]。该区是广州一个关键的

老年人体验结果的空间分布

图5展示了老年人白天(图5a-g)和夜间(图5h-n)七个体验维度的空间分布。图(o)呈现了整个研究区域(图1)的简化概览,便于在解读图(a-n)时进行空间参考。体验结果总体上白天较高,但在不同维度和位置间存在显著差异。两个与研究问题直接相关的模式浮现出来。第一,体验

讨论

本研究得出三个结构性发现。第一,环境对老年人体验的影响是非线性且维度特异性的,这意味着同一环境属性可能同时在体验结果中产生正面和负面贡献。第二,调节体验的主导机制在白天和夜间条件下发生根本性转变,白天体验由空间构成支配,而夜间照明相关因素则变得

结论

本研究探讨了在传统白天和夜间对比条件下,传统和智能环境特征如何共同塑造老年人智慧社区中的多维体验。通过整合大规模环境感知、基于体验的评估和可解释建模,本研究提供了关于智慧社区环境如何在日常情境中运作的实证洞察。
研究结果为包容性社区治理提供了三点相应启示。

利益声明

这是一篇原创研究论文,本文全文或部分内容均未在其他地方提交、发表或被接收。作者声明不存在利益冲突。

CRediT作者贡献声明

高宇卓:写作 – 审阅与编辑、写作 – 初稿、可视化、验证、软件、资源、方法论、调查研究、形式分析、数据管理、概念化。夏博:写作 – 审阅与编辑、指导、概念化。陈崇宪:写作 – 审阅与编辑、指导、软件、资源、方法论、资金获取。柯斯蒂·沃尔兹:写作 – 审阅与编辑、指导。米尔科·瓜拉达尔达:写作 – 审阅与编辑、指导。贾萱·伊:
高宇卓|夏博|陈崇宪|柯斯蒂·沃尔兹|米尔科·瓜拉达尔达|贾萱·伊
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