Page 65 - 2022年12月总第40期
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文化 • Culture
早期设计的“五月花 400”号 “五月花 400”号剖面图及主要设备布置 “五月花 400”号船体在波兰格但斯克的造船公司建造中 卸下“五月花 400”号三个船体
ROYCE)、霍尼韦尔(HONEYWELL)、ABB 集团和瓦 化,以确定如何避免危险,能够在霎那间作出关键的决策, Decision Manager, ODM),按照《1972 年国际海上避 使用了复合材料,以减轻船体的质量,同时还可承受长期
锡兰(WARTSILA)等大型企业给予经济上的支持。 包括指示船舶改变航向、速度等。同时,继续以 24 小时 /7 碰规则》以及《国际海上人命安全公约》等国际规定,也 在海上航行的冲击。
2016 年 10 月起,“五月花 400”号团队开始设计, 天的方式评估环境,验证所采取决策的正确性,必要时修 包括地方规则,对邻近的其它船舶进行风险评估,对“危 2020 年 3 月 24 日,三个船体建造完毕,作为公路运
有多个设计初稿,下图是其中的两个版本。 改决策…… 险”的情况进行具体的提示和给出避让的建议;“五月花 输的大件货物,启程前往英国普利茅斯。
担心船帆对“五月花 400”号雷达、摄像机等感知设 假设“五月花 400”号航行在公海上,但当前卫星连 400”号的 AI 船长对来自 ODM 的提示和建议、计算机视 “五月花 400”号三个船体运到英国普利茅斯后,立
备的影响,“五月花 400”号团队进行了提高雷达、摄像 接暂时中断。此时,前方有两艘船舶发生碰撞,还有部分 觉输入的信息、当前天气状况以及天气预报信息进行消化 即开始合拢和大量感知设备的安装及调试工作。
机等感知设备的高度和删除船帆的修改。 货物散落在海面上。在这种假设情况下,“五月花 400” 吸收,并对几种避险方案进行风险评估。最后是确定操纵 “五月花 400”号团队在英国普利茅斯完成了三个船
号 AI 船长将使用以下技术和流程来自动评估当前状况,并 方案。采取转向或减速、转向和减速相结合、停船等措施, 体的合拢和雷达、摄像头等大量感知设备的安装及调试工
必要时还可启动发电机以增加航速,为避免意外航行危险 作后,于 2020 年 9 月 14 日使用轮式起重机将其送入水中。
作出行动决策。首先是识别包括船舶、货物等障碍物并评
“五月花 400”号的内部结构和自主航
估当前环境。“五月花 400”号的雷达检测到航行路径前 采取最佳行动并对船舶操纵发出指令。由于船舶航行是一 由于无人自主航行船舶的技术太过复杂、为自动避碰
行工作原理
方 2.5 海里处存在不同的水面以上障碍物;船载摄像头将 个不断变化的动态环境,AI 船长还将不断重新评估周围状 设计一些程序需要较长的时间和受到新冠疫情的影响,英
船上安装了数五十多个感知设备,如雷达、GPS、气象、 况,并根据状况的变化,瞬时更新对“五月花 400”号的 国这边原计划 2020 年 9 月 16 日启航的“五月花 400”号
视觉输入信息提供给 IBM 计算机视觉系统,通过与前期收
海拔高度和水深等的探测器,以及用于向 IBM 计算机视觉 操纵指令。最重要的是,AI 船长能够和其他的附近船只进 只能是在这个日子举行命名仪式,横渡大西洋的计划被延
集和保存的航海图像比对,视觉系统识别出该障碍物为:
系统发送视觉信息的六个高清船载摄像头和十五个分析数 行语音通信,用甚高频无线电话来通报航向、航速等避让 迟,这是“五月花”号离开这座海洋城市 400 周年的纪念
一艘货船、一艘渔船和未完全沉入水中的货物等;船舶自
据的边缘设备等。 措施的改变。 日。她船长 15 米、宽 6.2 米,重约 4.5 吨,可提供最大速
动识别系统(AIS)获取货船和渔船的船名、尺度、移动速
度 20 节和平均速度 10 节的船速及搭载 700 千克的实验器
度及航向、所载货物种类等信息;GPS 导航系统提供本船
材放在研究舱中,跨越大西洋约需三周时间。在命名仪式上,
“五月花 400”号剖面图及主要设备布置 的当前位置、航速及航向、计划航线等信息;海图服务器 “五月花 400”号建造及下水
一位政要将一瓶普利茅斯杜松子酒倒入水中。
计算机系统经过学习、训练,可识别包括货船、渔船、 提供其选定航线及附近水域包括水深、航标和地理空间信 为了这艘史无前例无人自主航行船的稳定性、降低
在美国那一边,原本有一个庆祝“五月花”号启程
水中漂浮物等潜在的危险。使用通过 IBM 计算机视觉技术 息;气象传感器提供当地当时天气数据,IBM 气象公司预 空气阻力、确保太阳能面板浮出水面接受足够的阳光等,
400 周年的活动,也因“五月花 400”号横渡大西洋的计
生成的推理算法和模型,接受超过二百多万张航海图像的 测并提供所航行水域天气数据;姿态传感器根据随海浪波 ProMare 公司最后确定将其设计成一艘由三个刚性船体组
划退迟和新冠疫情的影响而取消。
学习、训练,还能识别浮标、冰山、海洋垃圾、桥梁和其 动起伏的变化评估当前的海况;回声测深仪提供实际水深 成,一个主船体和两个稳定船体。2019 年 10 月,在波兰
他危险物。对附近航行船舶使用相关的规则进行评估,生 测量数据;船舶管理系统提供电池电量、功耗、通信数据、 格但斯克的 Aluship Technology 造船公司被选为船体制造
成指示“不安全”局面的风险,并给出遵守海事法规的操 科学有效载荷等运行数据。接着是评估、比较不同的船舶 商,该造船公司以其制造铝合金船体和框架而闻名,此前 “五月花 400”号的“智慧”和海上测试
纵建议。AI 船长根据各方面的信息和建议,预测未来的变 操纵方案。IBM 公司根据运营决策管理系统(Operational 曾为大型游艇和海上建筑物提供过铝合金和钢铝结构;还 在“五月花 400”号建造之前,“五月花 400”号团
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