fbpx

IBM וארגון המחקר הימי Promare מכריזים על התחלת הניסויים בספינה האוטונומית Mayflower

חברת IBM וארגון המחקר הימי Promare מודיעים כי מערכת ה-'AI Capitan' החדשה אשר תאפשר לספינה האוטונומית Mayflower Autonomous Ship (בקצרה: MAS) לנווט באופן עצמאי ברחבי האוקיינוס האטלנטי תצא לים לצורך ניסויים כבר בחודש הבא (אפריל 2020). הניסוי, שיתרחש על גבי ספינת מחקר מאוישת מול חופי פלימות' בבריטניה יעריך ויבדוק כיצד מערכת ה-AI Capitan משתמשת במצלמות, בבינה מלאכותית ובמערכות מחשוב קצה על מנת לנווט בבטחה סביב ספינות אחרות, מצופים ומכשולים אחרים הנמצאים ברחבי האוקיינוס איתם צפויה להתמודד הספינה במהלך חודש ספטמבר השנה (2020).

MAS תתחקה אחר הנתיב של ספינת ה-Mayflower המקורית משנת 1620 לציון 400 שנים להפלגתה המפורסמת. בהפלגה מפלימות' שבבריטניה לפלימות' שבמסצ'וסטס ללא שום צוות אנושי על הסיפון, תהפוך MAS לאחת הספינות האוטונומיות הראשונות בעולם בגודל מלא שחוצות את האוקיינוס האטלנטי. המשימה הזו תצעיד את העולם צעד גדול ומשמעותי קדימה בדרך לספינות מסחריות אוטונומיות ותסייע לשנות את עתיד החקר הימי.

"בעוד ששוק הספנות האוטונומיות צפוי לגדול מ-$ 90BN היום ליותר מ-$ 130BN עד שנת 2030, רבות מהספינות האוטונומיות של ימינו הן באמת רק אוטומטיות – רובוטים שלא מסתגלים באופן דינמי לסיטואציות חדשות ומסתמכים מאוד על שליטה ידנית על ידי אדם במצבי קיצון" אמר דון סקוט, CTO של הספינה האוטונומית מייפלאואר. "בעזרת שילוב של מערכות קצה מתקדמות של IBM הכוללות בינה מלאכותית, טכנולוגיות קצה וענן אנחנו שואפים להעניק ל-Mayflower את היכולת לתפקד באופן אוטונומי לחלוטין גם במצבים הקיצוניים והמאתגרים ביותר על פני כדור הארץ".

הניסוי מתחיל

MAS תסתמך על מערכות המחשוב המתקדמות של IBM כדי לחוש, לחשוב ולקבל החלטות בים ללא התערבות אנושית. עם שלוש שלדות MAS המגיעות כעת לשלב הסיום של הבנייה בגדנסק שבפולין, אב טיפוס של Ai Capitan יללקח בקרוב לראשונה לים על כלי שיט מאויש – Plymouth Quest – ספינת מחקר המפועלת ונמצאת בבעלות של Plymouth Marine Laboratory בבריטניה. ניסויי הים שיתקיימו במהלך חודש מרץ במימיהם של סמארט סאונד פלימות ', תחת פיקוח של הצוות האנושי של פלימות', יסייעו לקבוע כיצד AI Capitan יתפקד בתרחישים ימיים בעולם האמיתי. ניסוי זה גם יספק משוב חשוב שיעזור לשכלל את מודלי למידת המכונה בהם משתמשת הספינה.

שנתיים של אימון ומיליון תמונות ימיות

במהלך השנתיים האחרונות, הצוותים של Mayflower אימנו את הבינה המלאכותית שלה תוך שימוש בלמעלה ממיליון תמונות ימיות שנאספו ממצלמות הנמצאות בפלימות' סאונד ובמאגרי מידע הפתוחים לציבור. על מנת לעמוד בדרישות המחשוב של מערכות הבינה המלאכותית השונות, הצוותים של Mayflower משתמשים ב-IBM Power AC922 המונע על ידי מעבדי Power9 של IBM ושבבי עיבוד מסוג V100 של חברת Nvidia – אותן הטכנולוגיות הנמצאות כיום בשימוש במחשבי העל המובילים בעולם. כעת, באמצעות טכנולוגיית הראייה הממוחשבת של IBM, ה-AI Capitan של Mayflower צריך להיות מסוגל לזהות ולסווג באופן עצמאי ספינות, מצופים ואובייקטים אחרים כמו קרקע, שוברי גלים ופסולת.

הכל מתבצע בצורה מקומית

מאחר ול-Mayflower לא תיהיה גישה לקישוריות רחבת פס במסע שלה ברחבי הים, היא תשתמש במערכות מחשוב אוטונומיות לחלוטין של IBM המונעות על ידי מספר מערכות Nvidia Jetson AGX Xavier. בעודה בים, ספינת ה-Mayflower תעבד את המידה הרב שלה בצורה לוקאלית על גבי מערכות ה-Jetson של Nvidia ותוך כך תגביר את מהירות קבלת ההחלטות ותפחית את כמות זרימת הנתונים ואחסונם על גבי הספינה עצמה.

"מחשוב קצה הוא קריטי כדי לאפשר ספינה אוטונומית כמו Mayflower. ספינת Mayflower צריכה לחוש את הסביבה שלה, לקבל החלטות חכמות לגבי מצבה ואז לפעול על פי תובנות אלה בפרק הזמן המינימלי – אפילו במצבים בהם ישנן תקלות קישוריות. הכל תוך שמירה על אבטחת נתונים מפני איומי סייבר" אמר רוב הייב, CTO Edge Computing ב-IBM. "פתרונות מחשוב קצה של IBM נועדו לתמוך בעומסי עבודה קריטיים למשימות כמו הספינה האוטונומית Mayflower, תוך ניצול מירבי של כוח הענן, האבטחה והגמישות של Red Hat Enterprise Linux כל הדרך עד לקצה הרשת, אפילו באמצע של האוקיינוס."

מגיעים לשם (בבטחה)

בנוסף לעמידה ביעדי המשימה המרכזיים ביניהם הגעה לחופי Plymouth שבמסצ'וסטס בזמן הקצר ביותר, מערכת ה-AI Capitan תשתמש גם במערכת ניהול הכללים של IBM (הנקראת ODM) על מנת לעמוד ברגולציות הבין לאומיות למניעת התנגשות בים (COLREGs) וכן גם על מנת לעמוד בהמלצות מהאמנה הבין לאומית לבטיחות בים (SOLAS). פלטפורמת ODM, הנמצאת בשימוש נרחב בכל ענף השירותים הפיננסיים מתאימה במיוחד לפרויקט Mayflower שכן היא מספקת תעידו שקוף לחלוטין של תהליך קבלת ההחלטות שלה, מה שמונע מצבי קופסה שחורה – "Black Box".

מכיוון שמזג האוויר הוא אחד הגורמים המשמעותיים ביותר המשפיעים על הצלחת ההפלגה, AI Capitan ישתמש בנתוני תחזית של חברת מזג האוויר כדי לעזור לקבל החלטות ניווט. פונקצית מנהל הבטיחות (הפועלת על RHEL) תבדוק את כל החלטותיו של AI Capitan על מנת לוודא שהן בטוחות – עבור Mayflower, וכלי שיט אחרים הנמצאים בסביבתה.

תרחיש מעולם האמיתי – איך Mayflower מרגישה, חושבת ומתנהגת בים

לדוגמה, נניח ש-Mayflower נמצא באוקיינוס , מתקרב ל-Cape Cod, ללא תקשורת לוויינית. בדרכה קדימה נמצאת ספינת מטען שעברה התנגשות עם ספינת דייג ושפכה חלק מן המטען שלה. בתרחיש היפותטי זה, ה-AI Capitan של Mayflower ישתמש בטכנולוגיות והתהליכים הבאים כדי להעריך את המצב באופן עצמאי, ולהחליט איזו פעולה לנקוט:

חושים (מעריך את הסביבה הנוכחית ומזהה סכנות)

  • מכ"מ מגלה סכנות מרובות בנתיב של MAS, במרחק 2.5 מיל ימיים קדימה.
  • מצלמות המשולבות בספינה מספקות קלט חזותי למערכת הראייה הממוחשבת של IBM המזהה סכנות כמו: ספינת מטען, ספינת דייג ושלושה מיכלי משלוח שקועים חלקית במים הצפים במים.
  • מערכת זיהוי אוטומטית (AIS) מספקת מידע ספציפי על המטען הנמצא בים: משקל, מהירות, סוג מטען ועוד.
  • מערכת ניווט GPS – מספקת את המיקום הנוכחי, כיוון, מהירות והמסלול של MAS.
  • שרת התרשים הימי של MAS מספק מידע גאוגרפי על המסלול שנבחר.
  • נתוני מזג אוויר המסופקים על ידי חברת מזג האוויר.
  • חיישני גישה – מעריכים את מצב הים המקומי (כיצד MAS מתנדנד ומתגלגל בגלל הגלים).
  • Fathometer – מספק מדידות עומק מים.
  • מערכת ניהול – מספקת נתונים תפעוליים כמו רמת טעינת הסוללה של MAS, צריכת חשמל, תקשורת, עומסי מידע ועוד.

חושבת (מעריכה אפשרויות)

  • מערכת ניהול ההחלטות התפעוליות של יבמ (ODM) מעריכה COLREGs ביחס לשאר הספינות בסביבה ומייצרת מפת סיכונים המצביעה על מצב "לא בטוח" לפנינו.
  • ה-AI Capitan של MAS מקבל את המלצת ה-ODM, קלט ראיית מחשב, מזג אוויר נוכחי וחזוי ומעריך מספר אפשרויות למניעת סכנה.

פעולות (הספינה בוחרת את הפעולות הטובות ביותר ומנחה את עצמה)

  • AI Capitan קובע את הפעולה הטובה ביותר עבור MAS, בתרחיש היפותטי זה, הפעולה היא לכוון ימינה בכדי להימנע מפגיעה בלתי מתוכננת.
  • מערכת ניהול הבטיחות של MAS מאמתת את ההחלטה כבטוחה.
  • AI Capitan מורה למערכת הניהול של MAS לשנות מסלול ומהירות.

מכיוון שהאוקיינוס הוא סביבה דינמית המשתנה ללא הרף, AI Capitan יעריך כל הזמן מחדש את המצב ויעדכן את המסלול של Mayflower בהתאם לשינויים בתנאי האוקיינוס. הניסויים המתוכננים לחודש מרץ יערכו כחודשיים על גבי Plymouth Quest שעליה נמצאים אנשי צוות ליד ההגה. בשלב הראשון אם מדובר בבדיקה, מנוע ההסקה של Mayflower AI Captain יקבל קלט מהרדאר של ה- Quest, כולל גם נתוני AIS, GPS ומערכת הניווט, וכמו גם נתונים על הנראות. מצלמות, ראיית מחשב, יכולות קצה ואוטונומיה יתווספו בשלב הבא של הבדיקה החל מאפריל.

טוני מלינקוביץ'
טוני הוא העורך הראשי שלנו כאן באתר, עם ידע רחב בחומרה ומקורות מהירים, טוני הוא גם הכתב המהיר ביותר שלנו, בנוסף לכתבות המעולות של טוני הוא גם אחראי על רוב הביקורות שלנו באתר וגם על המלל וחוות הדעת על חלק מסיקורי הוידאו שלנו.
דילוג לתוכן