智能城市如何对抗老鼠 - 彭博社

麦迪逊·麦克维/城市实验室曾经有人说，纽约市每个人都有一只老鼠。如果这是真的，那么在哥谭的街道、巷子和隧道中就会潜伏着多达860万只小眼睛的啮齿动物。这个说法已经被揭穿，但在更现代的估计中，纽约市仅有200万只老鼠，这也让人难以安心。

问题是，没有人真正知道有多少只老鼠。在纽约市、华盛顿特区和芝加哥——这三座城市都是美国老鼠最猖獗的城市之一。即使是最好的数据也是经过教育的猜测，通常基于对311热线的调查。了解老鼠如何移动或预测它们下一步将在哪里造成破坏更是具有挑战性。但各城市都有专门的团队致力于控制老鼠数量，这也是有充分理由的。这些啮齿动物悄悄溜进建筑物和地铁，啃食垃圾，咬断电缆，传播可怕的疾病，常常在视线之外。尽管尽力部署捕鼠器、毒药，甚至——是的——猫，这些啮齿动物依然顽固存在。

彭博社城市实验室加州大学伯克利分校为转学生提供专门建造的校园住所熊队首席警告芝加哥缺乏新NFL体育场的风险罗马可能开始对特雷维喷泉收取入场费世界上最雄心勃勃的摩天大楼翻新计划“老鼠通常被认为是害虫，因此[策略]通常非常简单：有老鼠，就把它赶走，”迈克尔·布隆说，他是新奥尔良老鼠项目的生态学家，任职于杜兰大学。

但一些城市正在改变策略，以便在老鼠之前抢先一步。他们与研究人员和计算机科学家合作，不仅仅是为了消灭这些害虫，还为了理解，正如布隆所说，“维持这些种群的微妙之处。”而他们的头号武器就是大数据。

311嗅到了老鼠的聚会

在过去的12年里，杰拉德·布朗一直在努力找出如何让老鼠远离国家首都。作为华盛顿特区啮齿动物控制部门的项目经理，他被认为是当地的老鼠专家——但他挑战的答案可能来自于一个在今年之前对老鼠一无所知的人。

在一月份，布朗与彼得·凯西合作，凯西是华盛顿特区首席技术官办公室的高级数据科学家。凯西正在与该市的新应用研究团队合作，开发一个机器学习模型来预测老鼠的滋生。他们的目标是建立一个模型，可以在老鼠滋生的几天甚至几周之前告诉布朗的团队哪些社区将会出现老鼠激增，从而让他提前做好准备，使这些地区尽可能不欢迎这些害虫。

首先，团队查看城市关于 311电话 的记录，关于老鼠目击情况——目前，这是寻找老鼠热点最可靠的线索。然后，他们将这些电话与其他城市数据进行比较，包括注册企业的数量（特别是食品企业）、公寓数量（人类密度的一个指标）以及该地区景观的分布（混凝土与“可渗透的土地”，如公园）。他们在寻找信号，标志着老鼠的有利生存条件，突出布朗团队可能很快发现虫害的地方。

这仍然无法揭示完整的情况：一些人可能在看到老鼠时更倾向于拨打311，多个不同的人可能会就同一只动物拨打电话，而其他人可能甚至不会想到拿起电话。因此，数据团队专注于布朗已经检查并实际发现老鼠的地方，利用这些数据的交集来推动计算机模型，这些模型可能很快会消除预测未来老鼠虫害的大部分猜测。

项目仍处于早期阶段，基于311的预测效果仍不确定。但来自其他城市的早期结果令人鼓舞。

在2011年，芝加哥面临严重的老鼠问题。记录 显示，该311呼叫中心在那一年收到了超过34,000个相关投诉。为了寻找更有效的策略，城市寻求卡内基梅隆大学的计算机科学家丹尼尔·尼尔的帮助。事件与模式检测实验室。尼尔一直在与城市的创新团队合作开发预测犯罪热点的软件。城市询问他是否可以调整该程序，以帮助预测未来的老鼠投诉。

尼尔有三年的老鼠数据可供使用，还有一大堆其他投诉，涉及到像垃圾桶溢出、树木残骸、餐馆食物中毒和建筑空置等问题。在他寻找导致老鼠投诉聚集的信号时，他将所有这些数据输入到他的程序中，以确定它在预测老鼠数量何时何地激增方面的准确性。

也许并不令人惊讶，数据团队发现与食物和住所相关的311电话是老鼠滋生的最强预测指标。因此，居民关于卫生违规或树木残骸的投诉最有可能看到老鼠投诉的激增。“任何一种电话类型单独来看都是老鼠的弱预测指标，”尼尔说。“真正的价值在于将所有这些电话类型整合在一起。”

普通老鼠在其一生中可能只会冒险走几十英尺。结果令人印象深刻：尼尔的模型能够在老鼠投诉激增前整整一周进行预测。

他最终向巴尔的摩和匹兹堡的官员展示了这种方法，而芝加哥的卫生部门在2013年左右对预测模型进行了测试。在试验期间出现错误后，尼尔表示他仍然缺乏一些关于模型准确性的关键定量证据，但他对基于历史数据的结果充满信心。事实上，芝加哥市仍在运行尼尔的预测分析方法，并且宣称其效果比传统的在发现老鼠后诱捕的方法提高了20%。

好奇心会杀死老鼠吗？

虽然Neill的模型完全基于数据，但华盛顿的Casey表示，他的团队在很大程度上依赖于Brown在灭鼠方面的专业知识。并非所有的灭鼠方法都是平等的。在城市的某个地方使用灭鼠剂可能更有效，而在另一个地方部署智能重型垃圾箱可能是关键。Brown提供了背景，揭示了关于老鼠活动的微妙观察，帮助Casey的数据团队缩小分析范围。

“其中一个重要的事情是与Gerard取得联系，并确保我不是在真空中创建预测模型，”Casey说。“但我们想确保这是团队可以在现场使用的东西。”

事实是，仅仅依靠数字对老鼠的了解非常有限。我们知道它们数量众多，并且知道它们生活在离人类很近的地方，但即使是像Jason Munshi-South这样的顶尖专家也对它们仍然感到困惑。

“城市是如此复杂的环境，尤其是老鼠利用的三维和地下微生境，其中一些我们甚至无法真正接触到，比如下水道，”他说。“我们并不总是知道它们在视线之外做什么，而且它们 notoriously 难以计数，因此即使理解有多少只老鼠这个基本问题也是极其困难的。”人类不断操控环境以试图摆脱它们，这也无济于事。

到目前为止，研究表明老鼠会靠近它们的洞穴。事实上，平均每只老鼠在其一生中可能只会冒险走几十英尺。它们还会沿着相同的路径行走，形成将它们的家与食物源直接连接的“跑道”。Brown说，这些小径有时表现为它们的毛发留下的油脂痕迹，或嵌入泥土中的足迹。

不过，为什么老鼠种群在一个地区被消灭后会突然反弹仍然是个谜。“一种可能性是，当你减少种群时，幸存者拥有更多资源，因此它们繁殖得更快，”Munshi-South说。“或者可能是附近有未受影响的老鼠，它们开始向现在空荡荡的领土扩散。”我们无法确定。

“缺乏好奇心可能拯救了这些啮齿动物。”但研究人员正紧追老鼠的踪迹。Munshi-South一直在研究曼哈顿老鼠的遗传学，以确定一个种群与城市其他地方的另一个种群之间的亲缘关系。他的实验室捕获了来自几乎所有40多个邮政编码的500多只老鼠，并对其中约250只进行了基因组测序，试图了解老鼠之间的关系。

到目前为止，他的实验室发现更多证据表明老鼠实际上并不会走得太远。北曼哈顿的老鼠彼此之间的亲缘关系比南方的老鼠更为密切，反之亦然。

然后还有更有趣的模式。“老鼠在中城附近开始分成两个主要群体，那里有一种上城的老鼠和一种下城的老鼠，”Munshi-South告诉CityLab。不过，他无法确定原因。首先，下城的老鼠更为多样，可能是因为它们的数量更多。

中城的城市构成可能是分隔这两个种群的原因。从历史上看，中城对老鼠的吸引力并不如其北部和南部地区，可能是因为办公楼的数量较多和维护较好。这创造了一个相对的“禁区”，他说。

目前，Munshi-South无法判断这种模式是否适用于其他城市，但他希望能找到答案。他与来自温哥华和新奥尔良等城市的一群其他啮齿动物学家合作，研究这个问题。他的一个合作伙伴是杜兰大学的Michael Blum，过去四年他一直在新奥尔良研究卡特里娜飓风后的老鼠。

Blum的研究主要集中在下第九区，那里的空置和再开发区域提供了多种景观供研究。他和他的学生们一直在费力地捕捉尽可能多的老鼠，以研究它们的移动并创建自己的预测模型。捕捉老鼠本身就是一项壮举：老鼠聪明，不容易上新陷阱的当。“缺乏好奇心可能拯救了这些啮齿动物，”Blum说。但对他来说，311数据实在不够好。

Michael Blum模型的动画展示了啮齿动物种群如何从一个地点扩散和增长到整个新奥尔良。由Michael Blum提供因此，他创建了一个“节点”和“路径”的模型，以展示老鼠如何重新占领城市的部分区域。可以将节点视为城市街区或公园——维持当地老鼠种群的地方——而路径则是它们旅行的巷道和街道。

“我们正在运行不同的假设场景，我们可以从特定街区或社区中实际移除[老鼠种群]，并模拟这些区域从城市不同部分重新被占领的可能性，”他告诉CityLab。“我们可以估计所需的时间，从城市不同部分移动的个体数量，因此基本上是整个城市景观如何根据特定的控制措施或说，人口密度非常低的情况下进行调整。”

布鲁姆说，这个模型不仅仅基于收集到的关于动物的信息，还基于城市提供的大量档案数据。“我们不仅非常仔细地估算全市的人口密度，我们还有非常丰富的地理信息系统和环境档案，包括土地覆盖数据、市政覆盖情况，这些都告诉我们街景的结构和街区的大小，以及全市的社会经济状况。”

不过，这仍然是一个正在进行中的工作。布鲁姆的团队最近获得了另外六年的研究资金，他希望他们最终能将模型交给新奥尔良的官员和其他城市，以便他们能看到好处。毕竟，捕鼠器和避孕措施仅仅触及了一个更深层次的问题：老鼠的增加不仅仅与动物本身有关。人类不可避免地扮演着一个角色。

在华盛顿特区，布朗的任务也是教育社区，解释为什么一个城市街区会被老鼠侵扰，并提出关于企业和居民应如何应对的建议。

“要让人们参加老鼠会议，必须发生几件事：你必须有垃圾问题，你必须有老鼠，而且你必须有对这一切感到厌倦的人，”他说。“我在这些会议开始时告诉人们的一件事是，他们必须遵循我的建议，否则我们明年还会在这里谈论同样的事情。”

所以，当然，老鼠毒药可以有效，大数据也可以有效。但布朗说，消灭老鼠的关键可能在于其他方面：“这与人类行为有关。”