АКИМ — AI-симулятор управления Астаной

HackAlem AI · кейс «Аким на 5 часов» · команда Bolme: Сабыржан и Али Назар

Вы — аким Астаны. У вас два года, бюджет 100 единиц и ровно пять решений. Вы выбираете меры на настоящей 3D-карте города (OpenStreetMap, 42 311 зданий) и подписываете бюджет. Затем видите, как изменились районы.

Точный движок считает Astana Quality of Life Score по формуле кейса. AI-аналитик объясняет сильные стороны, риски, последствия и компромиссы, но ни одного числа не придумывает: все цифры он берёт из расчёта движка.

Демо и доступ для жюри

Демо	https://hackalem.vercel.app
Логин	reviewer
Пароль	Akim-Astana-2026
Браузер	Chrome, Edge или Safari с WebGL 2, экран от 1280 px

Демо открывается со страницы входа для жюри. После входа начинается интро и обучение. Локально (npm run dev) страницы входа нет, приложение открывается сразу.

Навигация: Проверка за 3 минуты · Возможности · Соответствие кейсу · Код и AI · Моды · Дизайн · Архитектура · Эталонные расчёты · Запуск · Деплой · Codex · Развитие

Проверка за 3 минуты

1. Откройте демо и войдите: reviewer / Akim-Astana-2026.

2. Интро. За карточкой «Вы — аким Астаны» камера облетает город. Нажмите «Показать, как всё устроено».

3. Обучение из 14 шагов подсвечивает каждую часть интерфейса:

   • красное кольцо Нуры;
   • «События» и колокольчик, который сворачивает правую панель;
   • Score;
   • район, бюджет, режимы, каталог мер, моды;
   • подпись бюджета и режимы камеры.

   Пройти его снова можно кнопкой «Как играть» справа вверху.

4. Нажмите на метку Нура → «Смотреть в 3D» и добавьте меры прямо из карточки района. Или слева: «Быстрый старт → Пример из кейса». Затем «Подписать бюджет и прожить 2 года».

5. Облёт «Прошло 2 года». Камера пролетает над районами, где изменения сильнее всего. У каждого района подпись с баллом «до → после».

6. Итоговый анализ. Ожидаемо:

   • звание «Сильный аким»;
   • потрачено 95 / 100;
   • Score 56,54 (+3,99 к базе 52,56);
   • критических показателей 2 → 0;
   • план лучше 99,9% из 694 395 допустимых планов, реализовано 85,2% возможного прироста.

7. «Ловушка M11». Нажмите «Новый план» → «Ловушка M11» и подпишите. Безопасные переходы в Алматы опускают «Дороги» с 40 до 38,25, появляется новый провал. Score 52,42 оказывается ниже, чем если ничего не делать.

AI-анализ работает и без ключа OpenAI: показывается детерминированный отчёт движка с пометкой «офлайн-отчёт». С ключом отчёт пишет GPT по тем же фактам.

Возможности

Интро и обучение

Интро поверх облёта	Обучение со спотлайтом

• Интро. Первый экран объясняет правила, пока за стеклянной карточкой идёт облёт Астаны по ориентирам.
• Обучение. 14 шагов. Экран затемняется, нужный элемент подсвечивается рамкой, рядом карточка с объяснением. Управление: «Далее», «Назад», стрелки, Esc.
• «Как играть» в правом верхнем углу запускает обучение заново.

Карта и события

• Кольца-«камни в воде». Кольцо пульсирует над каждым районом:

  • красное — показатель ниже критической черты 40 (в Нуре: школы 38 и медпомощь 35);
  • оранжевое — слабые места без провала;
  • после подписи — зелёное там, где стало заметно лучше.

  На карте под кольцом только короткая метка с названием района, у ЧС — значок молнии, поэтому подписи не перекрывают друг друга. Клик по метке открывает карточку с деталями и кнопкой «Смотреть в 3D».

• Карточка «События». Что требует внимания: провалы ниже 40 по районам и ЧС за два года. У ЧС есть оценка тяжести: «Высокий», «Средний» или «Умеренный». Тяжесть считается из суммарной потери показателей. После подписи карточка показывает, как вы отреагировали на каждую ЧС. Клик по событию наводит на него камеру.

• Колокольчик «События» справа вверху сворачивает правую панель, чтобы видеть город целиком. События продолжают прилетать в него: счётчик показывает, сколько их, и краснеет, если есть срочные.

• Режимы камеры: M — карта сверху, 3 — объёмный 3D-вид, F — полёт (WASD, E/Space выше, Q/C ниже, Shift быстрее), T — кинематографичный облёт. Esc возвращает к карте.

Решения прямо в 3D

• Карточка района в 3D. Клик по метке района → «Смотреть в 3D». Камера подлетает к району, а карточка показывает:

  • слабые места района (ниже 50, провалы ниже 40 — красным);
  • ЧС, которая ждёт район;
  • до пяти мер, которые закрывают эти места или смягчают ЧС, с ценой, затронутыми показателями и кнопкой «В план».

  Недоступные меры уходят вниз с причиной: превышение бюджета, конфликт, лимит направления. Здание меры сразу появляется на карте. Когда набрано 5 решений, бюджет можно подписать прямо из карточки.

• ЧС в 3D после подписи. Клик по значку молнии → «Смотреть в 3D» → выбор реакции: «Не вмешиваться», временные меры или полная ликвидация. Реакция оплачивается из резерва — неподписанного остатка бюджета. Score с учётом ЧС пересчитывается сразу.

План акима

• Бюджет города: потрачено из 100, остаток и число выбранных решений из 5.

• Выбранные решения: у каждой меры код, иконка, район, квартал начала работы и стоимость.

• 14 мер в 5 направлениях: транспорт, экология, социальная сфера, безопасность, городской сервис. На карточке меры:

  • цена;
  • с какого квартала мера заработает;
  • какие показатели поднимет ↑ или опустит ↓;
  • синергии ⚡ и конфликты ⛔.

  Районную меру назначают в выбранный район, городская действует сразу на все пять.

• Проверка правил. Карточку, нарушающую правила, система не примет и объяснит причину: превышение бюджета, шестое решение, повтор, третья мера одного направления или несовместимость.

• «Аким» и «Аналитик». В режиме «Аким» (по умолчанию) результат скрыт до подписи, как у настоящего акима. «Аналитик» включает живой прогноз: Score плана пересчитывается под бюджетом при каждом клике, на каждой карточке виден прирост «+X к Score, если добавить сейчас», у выбранных решений — их вклад, а кольца на карте меняют цвет по прогнозу.

• Район под микроскопом: десять показателей района, критическая черта 40 и шкала недовольства жителей.

После подписи

Облёт «Прошло 2 года»	Итоговый анализ

• Облёт «Прошло 2 года». Камера пролетает до четырёх районов, где прирост больше всего. Подписи считает движок:

  • какие меры построены;
  • балл района «до → после»;
  • главные изменения показателей;
  • устранённые провалы.

  Облёт можно пропустить или повторить.

• Итоговый анализ на весь экран:

  • звание акима по доле реализованного потенциала: от «Аким-стажёр» до «Легендарный аким»;
  • Score, эффективность на 10 единиц бюджета, критические показатели, слабейший район;
  • вывод AI: сильные стороны, риски, последствия для жителей, компромиссы, рекомендации;
  • куда ушли деньги по направлениям;
  • как поступил бы лучший аким.

• Реакция в соцсетях. Вымышленные жители пишут о ваших мерах, обещаниях и ЧС. Кто пишет, шанс одобрения, лайки и дизлайки считает код. Результат детерминирован: seed берётся из плана, поэтому один и тот же план даёт одну и ту же ленту.

• Место среди всех планов: доля реализованного потенциала, ранг среди 694 395 допустимых планов, районы до и после, точный вклад каждой меры по Шепли.

• «Как улучшить». Проверенные движком одиночные замены с приростом Score. Каждую можно применить одной кнопкой.

• «Призрак оптимума» показывает на карте лучший из 694 395 планов.

• Бриф для презентации собирает решение на одну страницу для печати или PDF.

Соответствие кейсу

Must have

Требование кейса	Реализация
Единый виртуальный бюджет	100 единиц; датасет кейса перенесён 1:1 в src/domain/data.ts
Решения по 5 направлениям	14 мер в пяти направлениях, ровно 5 решений, выбор района для районных мер
Автоматический контроль бюджета	Карточка сверх бюджета блокируется с причиной; сервер /api/analyze пересчитывает план и отклоняет недопустимый
AI-анализ решений	/api/analyze: OpenAI Responses API + Structured Outputs по фактам движка (route.ts)
Итоговый Astana QoL Score	Точная формула в src/domain/engine.ts
Сильные стороны, риски, последствия	Экран «Итоговый анализ»: звание акима, ключевые показатели, вывод AI (сильные стороны, риски, последствия для жителей, компромиссы, рекомендации), сравнение с лучшим планом

Опционально

Опция кейса	Реализация
Визуализация изменений районов	3D-карта: здания мер, кольца с баллом «до → после», облёт «Прошло 2 года», таблица районов и показателей
AI-рекомендации по улучшению	Движок перебирает все одиночные замены и переносы; AI объясняет только проверенные варианты. Плюс «призрак» глобального оптимума
Неожиданные городские события	Мод «ЧС»: паводок, порыв теплотрассы, смог. Реагирование оплачивается из остатка бюджета
Краткая презентация решения	«Бриф для презентации» → печать / PDF
Сравнение нескольких команд	Не реализовано, в планах развития

Независимая сверка с документом кейса

npm run sim:verify (scripts/sim/verify-case.ts) читает таблицы прямо из документа кейса, а не из кода.

• Сверяет с data.ts все 127 чисел: 50 исходных значений, доли населения, веса, стоимость, лаги и эффекты 14 мер, синергии, несовместимости.
• Реализует правила 1–8 и формулу заново, по тексту документа, и прогоняет эталон и движок на всех 1 407 054 планах: все сочетания пяти мер во всех районах, допустимые и недопустимые.
• Результат: одинаковые решения «допустим / не допустим», одинаковые причины отказа, расхождение Score = 0.
• Проверку проверили на ошибках: неверный лаг M7 и синергия, умноженная на лаг, обе ловятся.

Критерии проверки → автоматические тесты

42 теста, запуск npm test. Критерии кейса проверяются в src/domain/engine.test.ts, лента соцсетей — в src/domain/social.test.ts.

Критерий кейса	Тест
Все начинают с одинакового бюджета и данных	A1 same budget and data: бюджет 100, базовый Score 52.55768, баллы всех районов по таблице
Нельзя превысить бюджет	A2 budget cannot be exceeded: план > 100 получает ok:false, код BUDGET, Score нет; карточка сверх бюджета блокируется
Решения влияют на показатели	A3 decisions change indicators: районный и городской охват, лаг, синергия, клиппинг, порог ровно 40, отрицательный эффект M11
AI объясняет результат и компромиссы	Отчёт строится только из фактов движка; пункты с числами вне расчёта отбрасываются (report.ts); офлайн-отчёт при сбое
Другие решения → другой Score	A5 changing decisions changes the Score: пример кейса 56.54307 против оптимума 57.236735

Что считает код и что делает AI

Код (детерминированно)	AI (GPT через OpenAI Responses API)
Валидация плана, бюджет, лаги (8−L)/8, синергии, клиппинг, D районов, Score	Объясняет, почему Score изменился, простым языком для управленца
Полный перебор 694 395 допустимых планов: максимум, ранг, доля потенциала	Формулирует сильные стороны, риски, последствия и компромиссы
Точный вклад мер по Шепли (32 подмножества, сумма = прирост)	Выбирает, какие рассчитанные факты важны для вывода
Лучшие одиночные замены плана	Рекомендует только из проверенных движком замен
Моды: ЧС, недовольство, обещания; лента соцсетей: авторы, шансы, реакции	Упоминает нарушенные обещания и реакцию на ЧС; переписывает тексты постов живым языком

Защита от выдуманных чисел.

• Сервер пересчитывает план и собирает реестр фактов с id.
• Модель пишет числа только плейсхолдерами ({{score}}, {{nura_S1_after}}), формат ответа задаёт строгая JSON-схема.
• Код подставляет значения из реестра.
• Пункт с неизвестным id или с «сырым» числом вне реестра отбрасывается.
• В постах соцсетей (/api/reactions) GPT меняет только текст. Если в тексте появилась цифра, которой нет среди фактов поста, остаётся шаблонный текст движка.
• Без ключа, при ошибке или таймауте показывается отчёт, собранный кодом из тех же фактов.

Моды города

Моды включаются справа до подписи бюджета. Официальный Score они не меняют: у них отдельный, явно подписанный результат. Коэффициенты модов — игровые допущения команды, а не прогноз для Астаны. События одинаковы для всех игроков.

• ЧС. Три события за два года:

  • паводок на Нуре (весна, 2-й квартал);
  • порыв теплотрассы в Алматы (зима, 5-й квартал);
  • смог над Сарыаркой (зима, 5-й квартал).

  Реагировать можно из остатка бюджета, поэтому неиспользованный резерв становится страховкой. Выбранные меры смягчают удар: M13 в районе, M14 по городу, M5 и M6 против смога. Итог — «Score с учётом ЧС» (игровой, не официальный).

• Шкала недовольства (0–100 по району). Растёт от критических показателей, отставания от города, брошенных ЧС и нарушенных обещаний. Падает, когда проблемы устранены и жизнь заметно улучшилась.

• Память народа. До подписи вы даёте до трёх публичных обещаний, например «Выведу школы Нуры из критической зоны». После подписи код проверяет каждое обещание по показателям. Нарушенное обещание злит район, и AI-анализ его припоминает.

• Реакция в соцсетях на экране итогового анализа:

  • код (src/domain/social.ts) решает, кто пишет и о чём;
  • шанс одобрения зависит от результата района, недовольства, обещаний и реакции на ЧС;
  • исход — «бросок» с фиксированным seed от плана;
  • лайки и дизлайки тоже считает код, а GPT только переписывает текст.

Дизайн

• Настоящая Астана 1:1. 42 311 зданий, дороги, река, парки и ориентиры из OpenStreetMap. Байтерек, Хан Шатыр, Ак Орда, Нур Алем и другие смоделированы по реальным контурам. По дорожному графу ездят машины, автобусы и поезда ЛРТ.

• «Тёплый атлас». Светлые полупрозрачные панели поверх карты, кнопки-пилюли, линейные иконки у мер и событий.

  Бумага	Карточка	Чернила	Олива
  #F3F0E8	#FFFDF8	#292B26	#576349

• Цвет несёт смысл:

  • красный — провал ниже 40;
  • оранжевый — слабое место;
  • зелёный — улучшение;
  • оливковый — действие.

• Шрифты: Unbounded для заголовков и цифр, Onest для текста.

Архитектура

flowchart LR
    subgraph Browser[Браузер: Next.js + React Three Fiber]
        MAP[3D-город OSM<br/>src/scene, src/city]
        UI[Панели, интро, обучение<br/>src/ui]
        SIM[Состояние игры, мост к сцене<br/>src/sim]
        ENG[Движок, перебор, Шепли, моды, соцсети<br/>src/domain]
    end
    API["/api/analyze, /api/reactions<br/>пересчёт + реестр фактов"]
    GPT[OpenAI Responses API<br/>Structured Outputs]
    UI --> SIM --> ENG
    SIM -->|кольца-события, здания мер, облёт| MAP
    UI -->|план + моды| API
    API --> ENG
    API -->|факты с id| GPT
    GPT -->|текст с плейсхолдерами| API
    API -->|проверенный отчёт| UI

Путь	Назначение
src/domain/	Чистый TypeScript без React: датасет, типы, engine.ts (валидация и формула), solver.ts (перебор, замены, Шепли), rank.ts, mods.ts, social.ts, тесты
src/domain/generated/solver.json	Результат npm run sim:solve: оптимумы, Парето-фронт, гистограмма 694 395 планов
src/sim/	Состояние игры (zustand), факты и офлайн-отчёт, мост «движок → кольца на карте», 3D-слой мер
src/ui/sim/	Панели: бюджет и выбранные решения, каталог, «События», район и моды, результат, облёт, итоговый анализ, соцсети, бриф
src/ui/onboarding/	Интро поверх облёта и обучение со спотлайтом; шаги — в steps.ts
src/app/api/	analyze — AI-анализ с проверкой фактов; reactions — тексты постов соцсетей
src/scene/, src/city/, scripts/city/	3D-Астана 1:1 из OpenStreetMap: камера «карта / 3D / полёт / облёт», ориентиры, районы, транспорт. Подробно — гайд сцены

Сцена и симулятор связаны только через стор src/city/store.ts. Симулятор выставляет кольца-события по районам, ведёт камеру в облёте и подключает свой 3D-слой одной строкой в CityCanvas.tsx.

Эталонные расчёты

Все значения проверяются в npm test и совпадают с кейсом.

Сценарий	Стоимость	Критических	Score
Без решений (база)	0	2	52.55768
Пример из кейса: M7, M8, M10 в Нуре + M12 + M5 в Сарыарке	95	0	56.54307
Глобальный оптимум: M2 + M3, M8, M9 в Нуре + M14	98	0	57.236735
Ловушка: M9, M10, M4 в Байконуре + M11 в Алматы + M12	61	3	52.42382
Та же ловушка, M11 перенесена в Байконур	61	2	53.36453
Строгое прочтение «одна мера на направление», оптимум	93	0	56.34451

I′ = clip(I + Σ эффект × (8 − L) / 8 + синергия, 0, 100)
D  = Σ w_k × I′_k                 (веса показателей, сумма 1)
Score = 0.7 × Σ pop_d × D_d + 0.3 × min(D) − 1 × (число пар «район × показатель» < 40)

Интерпретации правил.

• «Не более двух мер одного направления» — по детальным правилам кейса. В его же примере нет транспортной меры. Строгий вариант поддерживает движок (strictDirections), его оптимум указан в таблице.
• Промежуточного округления нет.
• Порядок решений не влияет на результат.
• Неполный или недопустимый план итогового Score не получает.

Локальный запуск

Нужны Node.js 20+ и npm.

git clone https://github.com/BAITC-Hacks/hack-614786e3-bolme.git
cd hack-614786e3-bolme
npm ci
cp .env.example .env.local   # ключ OpenAI необязателен
npm run dev                  # http://localhost:3000

npm test                     # 42 теста: критерии кейса A1–A5, эталоны, правила, полный перебор, соцсети
npm run sim:verify           # сверка с документом кейса: 127 чисел датасета, 1 407 054 плана против эталона
npm run typecheck && npm run lint
npm run sim:solve            # пересчитать src/domain/generated/solver.json (~5 с)
npm run build && npm start   # production-сборка

Переменная	Назначение
OPENAI_API_KEY	Ключ OpenAI для живого AI-анализа и текстов соцсетей. Без него работает офлайн-отчёт движка
OPENAI_MODEL	Модель, по умолчанию gpt-6-luna
REVIEWER_LOGIN, REVIEWER_PASSWORD	Логин и пароль страницы входа. Вход включается, только когда заданы обе переменные; без них приложение открывается сразу

Полезное:

• ?nointro в адресе пропускает интро;
• ?debug показывает FPS и статистику сцены.

Деплой

Демо развёрнуто на Vercel: https://hackalem.vercel.app.

vercel --prod

В настройках проекта Vercel заданы REVIEWER_LOGIN и REVIEWER_PASSWORD: так включается страница входа для жюри. OPENAI_API_KEY и OPENAI_MODEL можно добавить там же. Без ключа AI-анализ показывает офлайн-отчёт движка.

Codex в разработке

Codex (OpenAI) использовался на всех этапах:

• четыре независимых анализа кейса: жюри, реализм, геймдизайн, архитектура;
• реализация движка, перебора и тестов по контракту src/domain/types.ts;
• лента соцсетей и её тесты.

Журнал с id сессий: docs/codex-log.md. Исходные ответы Codex: docs/research/akim-analysis/codex/.

Ограничения и развитие

Ограничения.

• Показатели синтетические, из кейса. Симулятор не прогнозирует фактическое развитие Астаны.
• Геометрия города реальная (OSM), но игровые районы — это пять районов кейса. В Астане с 2024 года шесть районов (добавлен Сарайшык).
• Модель кейса не зависит от порядка решений. Соседние районы влияют друг на друга только через городские меры и общий балл.

Развитие (спроектировано в анализе).

1. Сравнение команд — ссылка-вызов с планом и дуэль планов с AI-комментатором.
2. Мод «Подрядчики» — госзакупки: задержки, удорожание, контроль исполнения.
3. Мод «Последствия»:
   • перетоки между соседними районами через Есиль;
   • строительный шум и помехи во время лага;
   • эксплуатационные расходы на 3–5-й годы.
4. Публичные слушания. Житель самого слабого района оспаривает план, AI проверяет возражения инструментами движка; голос через TTS.
5. Реальные данные и 6 районов — открытые данные Астаны вместо синтетики.

Документация

• Постановка задачи и критерии оценки
• Датасет, мероприятия и правила расчёта, исходные материалы кейса
• Анализ кейса: полный перебор, четыре анализа Codex, выбор концепции
• Спецификация симулятора
• 3D-город: устройство сцены и подключение симулятора
• Концепция и визуальный pipeline команды

Команда Bolme

Сабыржан	3D-город Астаны из OpenStreetMap, камера и облёт, интерфейс, интро и обучение, деплой
Али Назар	Движок и формула кейса, полный перебор, AI-анализ, моды, облёт «Прошло 2 года», итоговый анализ, соцсети

Карта: © OpenStreetMap contributors, ODbL.