海洋研究非营利性组织ProMare表示,它将在9月份揭开一艘名为五月花的全自动船的面纱,IBM是它的合作伙伴

2020-08-30 23:28:22

关键词:克里斯托弗·米姆斯(Christopher Mims)无人驾驶船只不必担心道路拥挤。而且他们不需要铺位,也不需要厕所。

在“五月花号”横渡大西洋四百年后,一艘同名的船将重回其历史性的航程。但是,虽然最初的五月花号搭载了102名乘客前往普利茅斯岩,但这艘船明年春天将在海上航行大约两周,船上没有活着的灵魂。

英国海洋研究非营利组织ProMare与国际商业机器公司(International Business Machines Corp.)合作,将于9月9日推出这款完全自主的新五月花。16在朴茨茅斯,1620年同名的英国海滨小镇就是从那里启航的。

2021年,随着自动化加速美国工人之间的经济鸿沟,派遣一艘无人驾驶的自动驾驶船只横渡大洋的象征意义可能有点刺耳,但它的创造者坚称,自动驾驶船只并不是为了取代人。取而代之的是,这项技术旨在为那些被认为太昂贵-或太冒险的载人航行服务。

这在建造自动船的公司中很常见:尽管迫切需要海洋数据、科学研究、海军巡逻和新的货物运输方式,但对于70%的地球表面被水覆盖的地区来说,人类和船只太少了。这与我们的道路,甚至我们的天空的情况形成了鲜明的对比。然而,就像自动驾驶汽车和无人驾驶飞机一样,自动驾驶船只的下水既取决于技术壁垒,也取决于风险承受能力。

这些机器人船的先驱们认为,我们的海洋,甚至我们的内河航道,都是一项利用率极低的资产。我们可以更多地利用它们,并且以更清洁和更有效的方式做到这一点,如果我们可以借鉴我们已经成功使用机器人的方式来探索其他相对没有障碍的地方,比如外层空间。毕竟,不需要保护人类免受恶劣海洋环境影响的船只不需要驾驶舱、铺位、平甲板或浴室。

明年你会跟随五月花号的跨大西洋之旅吗?加入下面的对话。

“如果你在船上有厕所,你就需要船上的水。比利时驳船运输公司Zulu Associates的首席执行官安东·范·科伊利(Antoon Van Coillie)说:“你不能把你的s-放进纽约港,你必须把它装进某种集装箱里,然后在港口把它吸出来。“所以船上的厕所是一件非常昂贵的设备。”

范·科利的公司正在探索自主性,该公司使用载人船在内河和运河上运输集装箱。他说,这将使这项业务与卡车运输相比具有成本竞争力,特别是在道路拥堵是一个问题的市场。

对于总部位于英国的Sea-Kit International来说,消除船上的人类意味着它可以处理一艘12米长的船,这通常需要一艘60米长的载人船。大小的不同意味着燃料消耗的大幅降低:Sea-Kit的船消耗大约是可比船员船的1/100。

这家成立三年的初创公司获得了2019年壳牌海洋发现X奖,很快将交付两艘船进行水下调查。它们不是完全自主的,因为它们是由人类远程监控的,但它们在没有机组人员的情况下操作,可以从一个航路点独立导航到另一个航路点。

两家挪威公司,Kongsberg Marine和Massterly,刚刚公布了与杂货分销商Asko的合作伙伴关系,将在2022年交付全电动、最少载人驳船。这些驳船将运送满载货物的拖车穿过奥斯陆峡湾,以减少卡车运输的排放。船上的自主技术将分阶段实施,并由挪威海事局监测安全和性能。Kongsberg已经为捕鱼船队提供了小型自主水面船只,并在渡轮上使用了部分自主技术。

许多自主舰船技术都是从军事合同中诞生的。L3Harris已经为世界上许多海军制造了十多年的自动驾驶船只。这些船只没有武装,相对较小,用于制图、探雷和目标练习。美国国防高级研究计划局(U.S.Defense Advanced Research Projects Agency)于2016年推出了一款完全自主的潜艇猎人,并于2018年将其移交给美国海军。它的继任者,海洋猎人II,计划在今年年底发射,它的主承包商是Leidos。

在许多方面,海洋上的自治要比陆地上容易得多。“你可以操作的区域更大,与其他车辆或行人相撞的机会也要少得多,”Sea-Kit的首席运营官尼尔·廷茅斯(Neil Tinmore)说。

但正如任何看过探索频道的人都知道的那样,海洋是不能轻视的。

海洋人工智能(Marine AI)首席技术官唐·斯科特(Don Scott)表示:“是的,海洋是一片虚无缥缈的汪洋大海。”该公司正在建造自主的“五月花”号。“但这是一片令人难以置信的充满活力的虚无之地。”

这种活力最常表现为风暴,而北大西洋因风暴而臭名昭著,这也是五月花团队等待春季发射的原因之一。

五月花号的程序是为了尽可能好地应对暴风雨。经验丰富的水手帮助它在波涛汹涌的海面上表现如何,经验丰富的造船工人建造了它的船体。但是,没有一艘这种大小的非军用水面舰艇尝试过无人驾驶的跨大西洋航行。航运业仍然是一个危险的职业,即使对有船员的船只来说也是如此。2019年,41艘大型船舶失联。各种大小的船只都会屈服于各种威胁,从火灾到无赖的海浪。由于五月花号在航行中会有一段时间与海岸没有连接-在大西洋的一些地方,甚至卫星互联网也可能不可靠-它可能会在处女航中消失得无影无踪。

撇开天气不谈,最大的危险之一是其他船只。当由人类驾驶时,船只遵守国际海事组织(International Marine Organization)下发的一套明确的规定,旨在防止它们相互碰撞。

因此,IBM英国和爱尔兰首席技术官安迪·斯坦福·克拉克(Andy Stanford Clark)表示,任何打算在国际水域驾驶船只的人工智能不仅必须遵守这些规定,还必须能够解释自己正在做出什么决定以及原因。克拉克是帮助建造五月花号“人工智能船长”的工程师之一。

它的一些软件是从金融服务行业重新调整用途的。这些企业还必须遵守法规,并为了问责,仔细记录人类或机器做出的决定。就像银行的软件必须能够准确地显示拒绝信用卡交易的原因一样,五月花号在决定是通过另一艘船还是让路以避免碰撞时,必须遵循一棵精心设计的决策树。

ProMare的工程师对这艘船的计算机视觉系统进行了数百万张船只、浮标、漂浮残骸等图像的培训,希望它能识别出遇到的情况并采取相应的行动。

与自动驾驶汽车相比,船舶的优势在于不必为了避免灾难而瞬间做出决定。开阔的海洋也没有乱穿马路的行人、红绿灯和车道边界。这就是说,机器船有一些困扰陆地上自动驾驶车辆的问题,即它们不善于预测人类将会做什么,并且与它们沟通的能力有限。

虽然航运已经采用了像自动识别系统这样的技术,但港口和船舶之间的大部分通信仍然通过无线电语音通信进行。港口内和周围的条件可能是拥挤和危险的。

德尔夫特理工大学(TU Delft)研究和设计自动航运系统的教授鲁迪·尼根博恩(Rudy Negenborn)表示:“从技术上讲,目前还不可能制造一艘在拥挤地区和港口地区安全高效运行的自动驾驶船只。”

自动驾驶船舶的制造商通过给人类提供远程控制来处理这些问题。但是,当连接中断时会发生什么情况呢?尼根博恩博士补充说,这些问题还没有得到令人满意的解决方案。

在处理那些公海、集装箱船和油轮的利维坦时,机器人航运的经济性就没有那么大的意义了。这些船只已经运载了价值数千万美元甚至数亿美元的货物,船员小到十几个水手。此外,国际海事组织(International Marine Organization)-它不对一定大小的船只进行监管-尚未敲定允许如此大型船只自行驾驶的规则。这可能需要数年时间。

对于建造今天的自动驾驶船只的人来说,目标是在我们的水域填充可以持续数周甚至数月而不必返回港口的船只,执行一些卑微但重要的任务,比如检查海底基础设施,通过河流和运河运送货物,或者为可重复使用的火箭助推器提供着陆平台。重要的是,一些人将收集关于我们世界海洋的数据,这些数据在许多方面对我们来说仍然和外层空间一样未知。

例如,只有20%的海底被绘制了地图。五月花号的主要任务是科学,它将包括一系列不同的实验,从测量塑料污染到录制鲸鱼的歌声。

然而,五月花号首先必须离开港口。斯科特承认,它已经接受了识别皮划艇、独木舟和海上划艇的训练,但不能识别站立滑板上的人。“对于我们的计算机视觉系统,这看起来就像一个人在水上行走,”他补充道。团队还没有决定五月花号是否应该以完全自主的模式离开港口-或者他们是否应该冒险,以防好奇的英国人试图在它离开前往新大陆时接近它。

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