AI船長了解一下!IBM將派出無人駕駛船橫跨大西洋,重走“五月花”號路線

大資料文摘發表於2020-03-17

AI船長了解一下!IBM將派出無人駕駛船橫跨大西洋,重走“五月花”號路線
大資料文摘出品
來源:venturebeat
編譯:大萌
AI船長了解一下!IBM將派出無人駕駛船橫跨大西洋,重走“五月花”號路線
過去幾年,自動駕駛汽車的新聞佔領了頭條,但與此同時,其它自動駕駛類交通工具也在蓬勃發展。

本月,IBM和Promare(英國一家非盈利組織和公共慈善機構,致力於海洋研究和探測)將對一個基於人工智慧的航海導航系統進行試驗,為即將在9月6日啟程的無人船做準備,該無人船將橫跨大西洋,重行400年前五月花號的航線。

1620年,原五月花號將英國首批移民由英國的普利茅斯運送到今天的美國馬薩諸塞州普利茅斯市。五月花號的1.0版本是一艘桅杆帆船,和那個時代的商船一樣,主要依靠風和人類航海技術確定前往新世界的航向。而新五月花號自動駕駛船採用由風能和太陽能提供混合動力的方式,並配有柴油發電機作為後備動力。
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五月花號自動駕駛船航行路線

此外,原五月花號的最大行駛速度僅為2.5節,總共耗時兩個月抵達終點。而升級版的五月花號船速可達20節,不到兩週就可以完成航行。

AI船長


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五月花號自動駕駛船由風能和太陽能提供混合動力,並配有柴油發電機作為後備動力。

本次任務於去年十月公佈,其目標是在沒有人為幫助的情況下解決常見的在危險水域航行會遇到的阻礙。

船上的AI船長不能夠總是依賴GPS導航和衛星通訊,並且處理實時資料需要較高的傳輸速度。這就是為什麼AI和智慧導航必須能夠在本地處理分析資料,而實現這一功能的關鍵技術就是邊緣計算

“邊緣計算對類似五月花號自動駕駛船的實現至關重要”,IBM負責邊緣計算的技術長Rob High表示。“船舶的航行需要獲取周圍環境資訊,並基於環境做出智慧決策,再在最短時間內對這些資訊進行分析——即使在間歇傳輸的情況下,並保證資料安全,不受網路威脅。”

過去幾年,新五月花號的研發團隊始終致力於訓練該船的AI模型,使用了在普利茅斯灣收集的航海圖片,以及其它的開源資料庫進行訓練。

為提高機器學習能力,該船使用的是IBM Power AC922系統,該系統已在諸多全球大型人工智慧超級計算機上應用。在IBM的PowerAI Vision的協助下,五月花號的AI船長能夠探測和識別船隻和浮標,以及包括殘骸在內的其它障礙物,並能夠對接下來的動作進行決策。

例如,當五月花號自動駕駛船遇到貨船與其他船隻發生碰撞導致部分貨物掉落的情況時,AI船長將會採取行動,使船上的感測器和軟體相配合,從而繞開障礙物。AI船長主要通過雷達探測前方的障礙物,並利用相機提供額外的水中障礙物視覺化資料。

而且,自動識別系統能夠利用預先的船隻資訊,包括其類別、重量、速度和貨物型別等等。貨船的無線電廣播警告也能夠被接收和識別,幫助AI船長決定是否需要改變航向。
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AI船長可利用的其它資料來源於導航系統和航海圖服務系統(提供當前船隻的位置、船速、航向和航線)、姿態感測器(監測海水狀態)和回波測試儀(提供水深資料)。

船載管理系統還會提供一些關鍵資料,例如電池電量和功耗,這些資訊結合天氣預報能夠用來幫助AI船長在危險海域制定出最佳航線。

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五月花號自動駕駛船的效能管理系統

最重要的是,AI船長能夠和其他的附近船隻進行語音通訊,來傳達計劃上的改變。

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五月花號自動駕駛船的AI船長在向臨近船隻廣播資訊

目前五月花號自動駕駛船還在波蘭的格但斯克市進行建造。本月AI船長將在隸屬於英國普利茅斯海洋研究所的載人科考船普利茅斯探索號(The Plymouth Quest)上進行測試。本次測試的主要目的是判斷AI船長在真實狀況下的表現能力。在九月啟程前,反饋結果會被用來對船隻的主要機器學習演算法進行提升改善。

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測試船:普林斯頓探索號(The Plymouth Quest)

自動駕駛船研發現狀

全球90%以上的貿易都依賴於海上運輸,因為這種運輸方式是進行大批貨物運輸時成本最低的方式。和無人駕駛汽車一樣,電力自動駕駛船的一個主要優點是它能夠在減少汙染的情況下減少事故發生,因為至少四分之三的海上事故都是由於人為操作失誤導致的。

而且,無人船為更長期的科研任務提供了可能,這使得像食品、船員、船員的身心健康和工資等將不需再計入規劃和預算的考慮範圍內。

近些年全自動航海運輸領域正在蓬勃發展。回溯到2016年,有新聞報導稱美國國防高階研究計劃局的研發部門正在開發被稱為海洋獵手號(Sea Hunter)的軍艦。兩年後,美國國防高階研究計劃局將海洋獵手號雛形移交給美國海軍研究室進行進一步的迭代升級。過去幾年,挪威的Yara Birkeland號無人船也在研究中,預計在2020下半年投入商業運營。挪威科技大學也進行了小型電動無人客船的實驗。

此外,勞斯萊斯公司在芬蘭展示了自主研發的全自動客船,並宣佈與因特爾進行合作,這項偉大計劃的一部分是希望在2025年讓自動導航貨船航行在海洋上。

自動導航船領域正在快速發展中——最近Allied Research的一篇報導中指出目前該領域的投資金額已達880億美元,預計在十年內這一數字將達1300億美元。但是在其它公司致力於在船舶航行的各個方面實現自動化之時,新五月花號已經實現了完全自給自足,並在操作中無任何直接的人為干涉。

五月花號自動駕駛船的技術長Don Scott指出,現在許多自動駕駛船僅僅是自動化的機器人,它們無法動態適應新情況,並嚴重依賴操作人員的控制。基於對IBM的AI技術、雲技術和邊緣技術的整合,我們致力於讓五月花號完全自主並儘可能地突破目前的技術邊界。

在五月花號攜帶清教徒橫跨大西洋事件過去四個世紀後,我們將要進入一個全新的海洋探險紀元。

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