雖然提起無人駕駛系統人們往往會首先想到汽車,甚至無人機也更廣為人知也更常見,但是船舶的無人化的發展其實比想像中的還要迅速,結合衛星通訊與AI軟體的發展,無人駕駛船舶正走在世界新興科技的前沿。
汽車的自動駕駛作為AI技術的一個熱門分支,近年來廣受追捧。但是仔細想想這個東東真的很值得期待嗎?考個駕照畢竟沒有考個大學那麼難,普及率相當高。即便最高等級的自動駕駛汽車出現了,對消費者來說也就省個學駕照的成本,以及一些減少日常操作的便利性,要付出的可能是相當昂貴的價格——拆除方向盤和油門省下的那點錢應該遠遠不夠抵消AI軟體的價格。
但是對船舶,尤其是遠洋運輸船舶來說,自動駕駛技術則有可能帶來實實在在的效益提升。比起自駕車,行駛在茫茫大海中的自駕船不需要擔憂擁擠的交通和複雜的交規,且可以真正大幅減少人力成本——如何滿足人類在海上的基本生理需求,一直都是遠洋航行的挑戰。挪威的 Yara Birkeland 號有望在今明年就成為首艘投入商業營運的無人貨輪。
無人貨輪 Yara Birkeland 載貨量可達120 TEU(標準貨櫃)且完全由電氣驅動(Source:Yara)
船舶的無人化不是指光靠遠程操控(remote control),還具有自主駕駛(self-driving)的能力,所以又稱海面自主航行船(MASS)。而其優點也遠不僅止於低成本航行,而是可以執行更高風險的任務,就算是遇上暴風雨等惡劣環境,也不用擔心人員傷亡。
近期,全球首艘完全無人駕駛的科研船正在準備出航,五月花號(Mayflower Autonomous Ship,MAS)這個船名將在400年後再度從英國普利茅斯啟航至美國,雖然已沒有新大陸可以殖民,但是這將改寫航運世界的規則。
準備使用太陽能動力來挑戰橫跨大西洋的無人海洋科研船五月花號,有趣的是,這張照片是由無人機拍攝的。(Source:IBM)
新「五月花」號參數
尺寸:長15米,寬6.2米
重量:5噸
最高速度:10節
任務:收集海洋學數據
動力:太陽能混合動力電動機
AI相機:6
傳感器:30+
軟體:IBM Visual Insights計算機視覺技術,IBM Operational Decision Manager自動化軟體,The Weather Company的數據
設計師:ProMare,IBM和全球合作夥伴聯盟
船員人數:0
由於人們對氣候變化和海洋汙染的所知還相當有限,長時間停留在海上並收集數據是很有必要的。但是一般的科研船需要考慮海上成員的補給、醫療、通訊,還有長時間工作的壓力和安全問題——五月花號將改變這一切。IBM英國和愛爾蘭首席技術官安迪·斯坦福-克拉克(Andy Stanford Clark)表示,擁有AI船長且沒有船員的最大優勢在於,這艘船「不會感到無聊」。
五月花號不需要騰出空間放置床,食物和水,廁所或廚房,所有空間都可以騰出來交給實驗吊艙,這些吊艙是一米左右的模塊化實驗艙,人們可以通過吊艙內部的設備取得想要的任何數據。
潛在的問題之一是AI將需要大量的計算能力,該船主要由太陽能電池板供電,生物柴油發電機作為備用,因此合理經濟的使用電力很重要。Stanford-Clark表示:「我們使用大量的計算資源來訓練深度學習模型。最終下載到船載電腦的數據量實際上很小,並且可以在低功耗GPU設備上運行。」
通過機器學習,該船的自動導航系統已經接受了數千種海中物體圖像的訓練,這些圖像包括「船,海鷗,獨木舟,一小塊木頭,冰山」,因此它可以識別出前方和水面下方的物體。「AI船長同時考慮天氣預報、雷達數據以及它認為將要進行的計劃任務,然後制定航線以避開船隻,避開風暴。」同時,研究人員和公眾可以在其MAS400交互式網站上跟蹤五月花的進展,該項目的科學總監Fredrik Soreide將其描述為「有史以來最先進的海洋任務門戶網站之一」。
五月花號原本計劃於今年9月航行到美國,但由於新冠疫情的影響,出航時間推遲到2021年4月。21世紀的五月花是否會像其傑出的前身一樣對世界產生巨大的影響尚待觀察,但是無人駕駛船舶的未來無疑是令人充滿希望的。