Stuurt AI de Mayflower veilig de oceaan over? (video)

In 1620 bracht kapitein Christopher Jones de eerste Britse kolonisten van Plymouth (Engeland) naar Amerika met zeilschip de Mayflower. Vorige week werd haar 21e eeuwse autonome zusterschip gedoopt. Aangedreven door AI en zonne-energie kan het Mayflower Autonomous Ship lange tijd op zee doorbrengen met het verzamelen van gegevens over de oceaan. Na enkele proefvaarten vanuit Plymouth (Engeland) is het de bedoeling dat ze in het voorjaar van 2021 zelfstandig oversteekt naar Plymouth, Amerika.

De moderne Mayflower beschikt over een drievoudige romp met een enkele centrale toren om de radar, camera's en gps-antennes boven water te houden. Ze heeft een aluminium composiet behuizing. Het 49 voet lange schip heeft een maximum snelheid van ongeveer 10 knopen. In principe wordt alle elektriciteit geleverd door een met zonne-energie gevoede batterij, maar er zijn reservedieselgeneratoren. De ‘kapitein' wordt aangedreven door cloudbased artificiële intelligentie. En er zijn geen mensen aan boord.

Dit project biedt de kans om de levensvatbaarheid van autonoom vervoer aan te tonen. Het wordt geleid door de maritieme onderzoeksorganisatie Promare en ondersteund door IBM en een wereldwijd consortium van partners.  

Eigenschappen van de AI-kapitein:

• Test de nieuwste AI- en edge-computing-technologieën in een extreme omgeving.
• Bedacht en ontworpen door software-engineers in Europa en Noord-Amerika. Afkomstig van twee van 's werelds krachtigste AI-supercomputers, de Summit- en Sierra-systemen van het Amerikaanse Department of Energy. Bevat computer-vision-technologie die doorgaans wordt gebruikt in industriële toepassingen.
• Draait op IBM's edge-computersystemen die synchroniseren met de IBM Cloud wanneer connectiviteit beschikbaar is, maar lokaal worden aangedreven door verschillende ingebouwde NVIDIA Jetson AGX Xavier edge-apparaten. Red Hat Enterprise Linux-besturingssysteem. Verbeterd door machine learning.
  Heeft twee jaar machine learning achter de rug op de IBM Power Systems AC922-server met IBM Power9 CPU's en NVidia V100 Tensor Core GPU's. Is getraind met 1 miljoen nautische afbeeldingen en geprogrammeerd om te voldoen aan de officiële voorschriften voor wereldwijde aanvaringen en veiligheidsconventies.
• Beschikt over computernetwerk inclusief virtuele stuurman om het schip te laten manouvreren en een virtuele dokter om noodlijdende systemen te omzeilen of te repareren - meestal door opnieuw op te starten.
• Heeft een vaste koers en snelheid; de virtuele bemanning grijpt in via een ingebouwd netwerk. Communiceert met andere schepen en entiteiten via satelliet en gebruikt IBM edge computing-oplossingen om beslissingen te nemen op de open oceaan, zelfs als de gegevens niet voor verwerking naar de kust kunnen worden teruggestuurd.
• Maakt gebruik van IBM PowerAI Vision en Jetson-aangedreven edge computing-systemen om rond schepen, boeien en andere gevaren op de oceaan te navigeren. Beschikt over Sonar-dieptemeter, sensoren, elektronische zeekaarten, GPS, camera's, lidar, radar, meteorologische modellen van The Weather Company. Kan ongevallen op zee wellicht verminderen door menselijke fouten te elimineren.
• Heeft een IBM Operational Decision Manager, aangepast voor maritiem gebruik. Complexe algoritmen en beslissingsbomen wegen voorschriften en protocollen af tegen het huidige en voorspelde weer en de toestand van de zee, de bedrijfsstatus van het vaartuig, obstakels en gevaren. Bepaalt de beste manier van handelen om aanvaringen of letsel aan vaartuigen en andere zeelieden te voorkomen. Assimileert resultaten en leert voortdurend, om toekomstige beslissingen te sturen.
• Beschikt over onderzoekpods met apparatuur om water te bemonsteren voor microplastics, walvis- en dolfijngeluiden te detecteren en te bestuderen, de zeespiegel in kaart te brengen.

In samenwerking met menselijke oceanografen en andere autonome schepen, biedt de nieuwe Mayflower een flexibele en, naar men hoopt, kosteneffectieve optie voor onderzoek naar kwesties als de opwarming van de aarde, vervuiling door oceaanplastic en het behoud van zeezoogdieren. Het zelfvarende schip zal nieuwe kansen creëren voor langeafstandsonderzoek op zee. Maar het kan ook leiden tot een nieuw tijdperk van transoceanische scheepvaart, waarin autonome schepen, voornamelijk aangedreven door hernieuwbare energie, de kosten en menselijke en milieurisico's van de wereldhandel over zee kunnen verminderen.