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AI船长即将面世！向船员发起正面挑战？
来源：海事服务网CNSS 编辑：编辑部 发布：2020/03/09 09:16:20
日前，IBM和海洋研究组织ProMare宣布，最新研发成功的“AI船长”将于本月晚些时候进行海上测试，届时将帮助“五月花”号自主驾驶船(May flower Autonomous Ship，简称“MAS”)完成2020年9月的跨大西洋航行。
该试验将在英国普利茅斯（Plymouth）海岸附近的一艘载人研究船上进行，实验将评估“AI船长”如何使用摄像头、人工智能设备以及边缘计算技术等进行掌舵和航行，并安全避开航行中其他船舶、浮标以及其他可能遇到的海上障碍物和危害，从而为2020年9月的跨大西洋航行做充分准备。
“五月花”号自主驾驶船航线图
“五月花”号自主驾驶船（“MAS”）将于今年9月进行的跨大西洋航行将还原第一艘五月花号四百年前的首航路线，从英国普利茅斯航行至美国的马萨诸塞州普利茅斯，全程无需任何船长或船员，完全自主航行并躲避海上危险。如果航行成功，它将成为有史以来首批跨越大西洋的自主航行的、全尺寸船舶，并将开启一个自主驾驶研究船舶的新时代，推动商用无人自主驾驶船的发展。
“五月花”号自主驾驶船首席技术官唐·斯科特（Don Scott）表示：“通过采用IBM的Power服务器、AI、云，以及边缘计算技术的集成，我们的目标是使Mayflower能够在海上某些最具挑战性的情况下独立航行。”
“五月花”号自主驾驶船将依靠IBM先进的AI和边缘计算系统在海上进行感知、思考和决策，即使没有人工干预也是如此。目前，“五月花”号自主驾驶船舶的船体目前正在波兰格但斯克(Gdansk)，由Aluship Technology建造和装配，并且已进入最后阶段，今年晚些时候将被运往英国普利茅斯。
“AI船长”的原型将首先在英国海洋实验室所运营的的“Plymouth Quest”号载人研究船上进行海上测试实验，实验将于3月份在Smart Sound Plymouth海域进行，将有助于评估“五月花”号自主驾驶船“AI船长”在现实航行情景中的表现，届时“Plymouth Quest”号的船员将全程对海上测试进行监视，并提供宝贵的反馈意见以帮助改进船上的机器学习模型。
除了达到在最短时间内完成跨大西洋航运的总体任务目标外，“AI船长”还将利用IBM的规则管理系统（ODM）来遵循《国际海上避碰规则》（COLREG）以及《国际海上人命安全公约》（SOLAS）的规定。ODM在金融服务行业广泛使用，特别适合“五月花”号自主驾驶船项目，因为它提供了决策过程的完全透明记录，避免了“黑匣子”情况。
由于天气是影响航行成功的最重要因素之一，因此“AI船长”将使用The Weather Company的预报数据来帮助做出导航决策。此外，还有一个安全管理的系统（在RHEL上运行）将进一步审查“AI船长”的所有决定，以确保这些决定对五月花号及其附近其他船只而言是安全的。
例如，假设“五月花”号自主驾驶船航行在公海中，即将靠近好望角，目前没有卫星连接。前方的一艘货船与一艘渔船相撞并洒落了部分货物。在这种假设的情况下，五月花”号自主驾驶船的“AI船长”将如何独立评估情况，并决定采取何种行动呢？
首先，感知——评估当前环境并识别危害
•雷达——探测到“MAS航行路线中前方2.5海里的多种危险障碍物
•船载摄像头向IBM计算机视觉系统——提供视觉输入，该视觉系统将危害识别为：货船、渔船和三个漂浮在水中的部分淹没的集装箱
•船舶自动识别系统（AIS）——提供有关货船的类别、重量、速度、货物等的特定信息。
•GPS导航系统——提供MAS的当前位置、航向、速度和路线
•MAS的海图服务器——提供有关其选定路线的地理空间信息
•The Weather Company系统——提供天气数据
•姿态传感器–评估当地的海况
•温度计——提供水深测量
•船舶管理系统——提供运营数据，例如MAS的电池电量、功耗、通信、科学有效载荷等。
其次，思考——评估决策
•IBM Operational Decision Manager（ODM）评估附近其他船只的COLREG并生成指示未来“不安全”情况的风险图
•MAS的“AI船长”接受ODM建议、计算机视觉输入数据，当前天气状况及天气预报数据，并评估几种避免危险的方案
最后，采取行动——选择最佳行动方案并命令船舶采取行动
•在这种假设的情况下，“AI船长”确定MAS的最佳动作是向右转舵以避免意外的航行危险
•MAS的安全管理系统验证该决定是否安全
•“AI船长”指示MAS的船舶管理系统更改航向和速度。
由于海洋是一个不断变化的动态环境，因此“AI船长”将不断重新评估形势，并随着形势的发展更新号“五月花”的航向。
实验船：“Plymouth Quest”号
此次3月份“AI船长”的海上试验将在“Plymouth Quest”号进行大约两个月，由该船船长和船员参与和指导。在测试的第一阶段，“AI船长”的推理引擎以及有关可见性的数据将通过“Plymouth Quest”号的雷达、AIS、GPS和导航系统接收输入；摄像头、计算机视觉系统，边缘计算及自主功能将在4月开始的下一阶段测试中进行。
