Bridging or widening the divide? Exploring the role of AI technology in Smart City Development Efficiency and Spatial-temporal Divergence in China

Städte sind komplexe Organismen, die ständig wachsen und sich verändern, doch während sie expandieren, entwickeln sie oft chronische Leiden: Verkehrsstaus, verschmutzte Luft und überlastete Ressourcen. Seit Jahrzehnten besteht die Lösung im Konzept der „Smart City“, bei dem Technologien wie Sensoren und Datennetzwerke helfen, diese urbanen Herausforderungen effizienter zu bewältigen. Die Idee ist, dass eine Stadt durch die Vernetzung von allem – von Ampeln bis hin zu Abfallmanagementsystemen – zu einem lebenswerteren, reaktionsfähigeren Ort werden kann. Das neueste Instrument, das diesen Wandel vorantreibt, ist jedoch die Künstliche Intelligenz (KI). Während KI verspricht, Städte intelligenter zu machen, ist eine neue Frage aufgetaucht: Hilft diese leistungsstarke Technologie allen Städten, gemeinsam zu wachsen, oder schafft sie eine neue Art von Ungleichheit, bei der einige Orte weit voraus eilen, während andere zurückfallen? Dies ist das zentrale Rätsel, das die Forscher Zhong Fang, Ying Chen und Peiqi Shi von der Fujian Normal University untersuchen, die darauf abzielen, zu messen, wie die KI die Landschaft der Stadtentwicklung in ganz China umgestaltet.

Die Forscher gingen diese Frage an, indem sie dreißig Provinzen in China über einen Zeitraum von fünf Jahren, von 2019 bis 2023, betrachteten. Sie fragten nicht einfach, ob eine Stadt „smart“ ist oder nicht; stattdessen entwickelten sie ein detailliertes zweistufiges Bewertungssystem, um die Beziehung zwischen der Technologie selbst und der Gesamtleistung der Stadt zu verstehen. Zuerst maßen sie das „KI-Fundament“ jeder Region und untersuchten dabei, wie stark die Technologie unterstützt wurde, wie gut sie in den lokalen Industrien eingesetzt wurde und wie viel neue Innovation geschaffen wurde. Dann maßen sie das „Smart City“-Ergebnis, welches sechs spezifische Bereiche umfasste: die technologische Infrastruktur, die Wirtschaft, das Wohlergehen der Bürger, die Qualität der Regierungsdienstleistungen, die Gesundheit der Umwelt und die Effizienz des Transports. Durch die Verknüpfung dieser beiden Schritte konnte das Team sehen, ob ein starkes KI-Fundament tatsächlich zu einer leistungsfähigeren Stadt führt oder ob die Technologie in bestimmten Regionen ihr Versprechen nicht einlösen kann.

Die Studie offenbarte ein klares und etwas besorgniserregendes Muster. Im Durchschnitt war die Gesamteffizienz der Smart-City-Entwicklung in diesen dreißig Provinzen recht hoch und lag bei 0,86 auf einer Skala, bei der 1,0 perfekt wäre. Dieser Wert sank jedoch langsam und fiel von 0,89 im Jahr 2018 auf 0,83 im Jahr 2023. Die Forscher fanden heraus, dass der primäre Engpass nicht die Smart-City-Systeme selbst waren, die mit einem Durchschnittswert von 0,96 eigentlich recht gut funktionierten, sondern vielmehr die KI-Technologie, die sie antreiben sollte. Die KI-Systeme hinkten mit einer durchschnittlichen Effizienz von nur 0,77 hinterher. In vielen Fällen bremsten die mangelnde Finanzierung der Forschung und der Mangel an qualifizierten Fachkräften die Technologie aus, was wiederum die Leistung der gesamten Stadt nach unten zog. Die Daten zeigten eine direkte Verbindung: Wenn die KI-Effizienz sank, sank auch die Leistung der Smart City. Dies deutet darauf hin, dass das Versprechen einer Smart City ohne ein solides, gut finanziertes KI-Fundament nicht vollständig eingelöst werden kann.

Vielleicht der bedeutendste Befund war das Aufkommen dessen, was die Autoren als „Smart Divide“ (digitale Kluft der intelligenten Entwicklung) bezeichnen. Dies ist eine neue Art von Kluft, bei der Regionen mit starker KI-Technologie weiter voraus eilen, während Regionen mit schwächerer Technologie immer weiter zurückfallen, was einen sich weitenden Abgrund in der Entwicklung schafft. Die Studie zeigte, dass es bei dieser Kluft nicht nur um Geld geht; es geht um die ungleiche Verbreitung der Technologie selbst. Beispielsweise behielten die östlichen Regionen Chinas, die bereits wirtschaftlich fortgeschritten sind, eine hohe Stabilität und Effizienz bei, wodurch ein positiver Kreislauf entstand, in dem gute Technologie zu besserem Stadtmanagement führte. Im Gegensatz dazu sah sich die nordöstliche Region einem Teufelskreis gegenüber, in dem schwache Fundamente zu unzureichtenden Investitionen führten, was wiederum die Effizienz stagnieren ließ. Die Forscher beobachteten, dass die Lücke zwischen den KI-Kapazitäten der verschiedenen Provinzen tatsächlich größer wurde, und diese technologische Ungleichheit weitete sich auf die Städte selbst aus, wodurch die Unterschiede in Lebensqualität und Regierungsführung deutlicher hervortraten.

Um zu verstehen, wie sich diese Kluft über die Landkarte bewegt, verfolgte das Team den „Schwerpunkt“ sowohl der KI-Technologie als auch der Smart-City-Entwicklung. Stellen Sie sich einen Balancierpunkt vor, der sich in Richtung der Gebiete mit der meisten Aktivität verschiebt. Die Forscher fanden heraus, dass sich der Schwerpunkt der KI-Technologie bewegt hat, was ein Muster zeigt, bei dem er sich zuerst in bestimmten Hubs sammelte und dann ausbreitete. Bis 2020 hatte sich dieser Schwerpunkt signifikant in Richtung Südwesten verschoben, was den Aufstieg der KI-Industrien in den zentralen und westlichen Provinzen widerspiegelt, wahrscheinlich getrieben durch neue Regierungsmaßnahmen und die Verlagerung von Rechenzentren. Der Schwerpunkt der allgemeinen Smart-City-Leistung blieb jedoch hartnäckig im Osten fixiert, was zeigt, dass die Technologie zwar expandiert, die tatsächlichen Vorteile der Smart Cities jedoch weiterhin in den wohlhabenden Küstenregionen konzentriert sind. In den letzten Jahren hat sich der KI-Schwerpunkt wieder nach Osten verschoben, ein Zeichen dafür, dass sich die Kluft zwischen den reichen und armen Regionen möglicherweise wieder vergrößert.

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass KI zwar das Potenzial hat, Lücken zu schließen, derzeit aber das Risiko birgt, diese zu vergrößern, wenn sie nicht kontrolliert wird. Die Forscher fanden heraus, dass die Ineffizienz in den nordöstlichen Provinzen größtenteils auf die sich weitenden Unterschiede in den KI-Kapazitäten innerhalb dieser Region zurückzuführen war, während die zentralen und westlichen Gebiete durch die nachlaufende Leistung ihrer Smart-City-Systeme gebremst wurden. Um dies zu beheben, schlagen die Autoren vor, dass politische Entscheidungsträger einen sehr spezifischen Ansatz wählen müssen. Sie empfehlen, den Fokus auf die Förderung der Forschungs- und Entwicklungsfinanzierung sowie die Gewinnung von Talenten in kämpfenden Provinzen wie Jilin, Zhejiang und Hubei zu legen. Für die nordöstliche Region schlagen sie einen speziellen Revitalisierungsfonds vor, um die „technologische Depression“ zu stoppen, die durch Abwanderung von Talenten und versiegende Investitionen verursacht wird. Das Ziel ist es, sicherzustellen, dass die Vorteile der KI nicht nur einigen Elite-Städten vorbehalten sind, sondern dem gesamten Land zugutekommen, um zu verhindern, dass die digitale Kluft zu einer dauerhaften Barriere für den Fortschritt wird. Letztlich argumentiert die Arbeit, dass eine wahre Smart City auf den Menschen stehen muss, die in ihr leben, und Technologie nutzen muss, um allen gleichermaßen zu dienen, anstatt zu einem Werkzeug zu werden, das nur die ohnehin schon Reichen noch reicher macht.