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五月花如何成为第一艘越过大西洋的自动船

一艘机器人船正在制造七年,五月花在以自己的脑力驾驶跨大西洋之旅并在海洋研究中推动了AI的界限后,成功地降落在加拿大。

五月花如何成为第一艘越过大西洋的自动船
[照片:IBM]

在原始的五月花驶过大西洋之后的大约400年之后,其无人机器人的后代已经完成了第一个跨大西洋穿越,仅在自己的决策中完成。

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经过七年的计划和海上40天的计划五月花自动船(MAS400)最终于6月5日进入新斯科舍省哈利法克斯(Halifax),在从英国普利茅斯(Plymouth)经过3500英里的旅程后,该船最初前往华盛顿特区,该船由太阳能驱动的混合电动机和备用式柴油发电机(备用式柴油发电机)推动。在人工智能,云和边缘计算的指导下技术- 上周送往加拿大,因此团队可以修复有故障的发电机启动器。本月晚些时候它将继续到达马萨诸塞州普利茅斯(Plymouth),在1620年第一批五月花降落在那里,然后于7月到达哥伦比亚特区。

我既欣慰又兴高采烈,因为我们在哈利法克斯有她。俗话说,这不是我们打算制造的港口,而是“风暴中的任何港口”。淹没小组是一家设计和制造的英国公司,可载人和无人使用潜水员。“她进行的旅程非常艰巨,并且在设计,建造和运营的船上和海上企业的未来中教会了我们很多知识,这是由奇妙的团队共同实现这一目标的良好团队。”

该合资企业的成本未公开,是舞会,海洋研究非营利组织Phaneuf于2001年共同创立,并IBM研究。它涵盖了一个多元文化的团队,穿越10个国家,三大洲以及四大业务和学术伙伴。10,000磅,50 x 20英尺的船只的前进,通过在没有人类干预的情况下在海上做出实时决策,建立了自动化,遥控和预编程的任务(尽管人类可以在紧急情况下覆盖)。该船避免了危害,评估车辆性能,补充路线以及与其他新颖情况的应对。

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除了实现这一曾经是不可能的壮举外,五月花还在海洋偏远地区进行了一系列环境科学。它的发现将帮助科学家衡量全球变暖和污染对海洋生物的影响,例如水酸化,微塑料和哺乳动物。它的成功可能会为具有低碳足迹收集海洋数据的灵活且具有成本效益的舰队铺平道路,而其软件可以利用载人的船只,以减少风险和人为错误。间接的MAS发现可以帮助开发自主AI系统,并增强其他行业中人类的情报,例如运输,石油和天然气,电信,安全和国防,财务,金融和水产养殖。

五月花对大西洋进行了解决,但最近在太平洋中取得了许多涉及研究,商业和军舰的自动长途实验。其中,Leidos的Sea Hunter完成了5000英里往返作为美国海军项目的一部分,2019年圣地亚哥和夏威夷之间;去年的Saildrone测量师研究船完成了2250英里的旅程从旧金山到夏威夷;就在上周,现代重工业商船Prism Courage,达到了6200英里的旅行从美国到韩国,使用自主航行进行一半的航行。

Phaneuf说:“海洋是无情的,这是我们要去AI系统的部分原因。”“我们想长时间发送这些东西,以使海洋的各个部分不同,而不必担心有人受伤,无聊,疲倦,迷路或船是否沉没。”装备类似的载人船可能需要四倍的空间,“主要是为了使人类活着,这会消耗大量能量。”

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电舌和鲸鱼

Mayflower设计的主要挑战是配置该技术,以提供船舶立即反应所需的连续自动数据。“它是为熊装载的,”法尼夫笑着说,暗示了一套乐器。五月花运动六个AI驱动的摄像机和30多个传感器涵盖了三个气象站,用于科学实验的技术以及一个可视化系统,以识别诸如站立式桨板,其他船只和冰山等障碍物。它们包括雷达,声纳,激光雷达,GPS,至精度的几厘米,稳定360度的白天和夜间摄像头,热成像仪以及运动,燃料,风,风,波高和模式以及水生化学的仪表。该信息源于AI Captain,该船长使用IBM的运营决策经理决策软件来指导导航和分析,相当于机器学习中的大实验。

“系统如何应对新数据?”法纳夫说。“然后,如果成功或不成功,是否应对这些情况?可以学习吗?”

更新颖的乐器之一,催眠术,是一种收集化学,生物学和的“电子舌头”环境DNA信息。该工具(根据食品和饮料行业适应了IBM)自主对路线沿线的水质进行了分析,以确定不断变化的环境如何影响浮游生物的生长,包括海洋食品基地的微观植物。高素质测量的pH和铁浓度以评估营养素,盐度和化学成分。

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“这项任务是关于在难以到达的位置展示可能的东西,”总部位于英国的IBM首席研究科学家Rosie Lickorish说,他帮助设计了Hypertaste。“关于海洋的内部知之甚少。这些领域中的一些很难通过传统的研究巡游很容易获得。”

该船还包括一个全息显微镜,用于水中的计数和图像颗粒,作为检测微塑料和浮游生物的手段。一个水文捕获并记录了鲸鱼和海豚的声音,以评估其人口分布。Lickorish补充说:“他们在最好的时间很难学习。”“您需要非常好的机制才能能够检测和识别发声。”

“拿着我的啤酒瓶子(来源于某笑话”

MAS400的起源发生在2016年,当时Phaneuf参加了志趣相投的技术人员会议,讨论了认可1620年五月花航行400周年的方法。Phaneuf提出了一种更具未来派的方法,并以自主版本提出了一种更具未来派的方法。

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他说:“人们只是翻了个白眼。”回应只加剧了他的决心,要看到它。“这有点像'啤酒'。”

Phaneuf雇用了一名海军建筑师来起草概念效果图,使一些感兴趣的人融洽,并进行了一些众筹,但该项目仍然以冰川的速度爬行。他说:“我认为很多人都难以置信,就像'这是不可能的。'”“说实话,我们不确定是否可以做到。”

The Mayflower’s guardian angel came in the form of IBM Systems strategist Eric Aquaronne, a France-based engineer who was an enthusiastic participant from the beginning and crucial in getting IBM signed on as a technical partner in 2020. He also tapped colleagues worldwide to help develop more robust data-processing models and repurpose IBM software for this project.

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[照片:IBM]
但是创新的道路永远不会平稳。去年夏天,五月花的起步是虚假的,当时一块破损的硬件将船只拖回了100英里的旅程,而与大流行有关的供应链问题使该部件的替代者放慢了速度。该团队没有勇敢的飓风季节,而是等待了九个月才能离开。今年,它于4月27日出发,直到两周后才停在葡萄牙,以加油并修复发电机开关。5月30日,该团队将其重新安置到了加拿大目前的泊位,以进行更多的维修。

尽管如此,这些都是这种复杂性项目的小故障。它的成功使团队鼓舞了考虑未来的航行,以提高机器学习能力,最终使用完全可再生能源,并可能与NASA的地球科学监测共享数据。同时,IBM将开始对五月花的大脑进行解密,以期在其他领域增强情报,例如增加金融服务交易的透明度或防止供应链中断。

“The completion of this first transatlantic voyage means we can start analyzing data from the ship’s journey, dig into the AI Captain’s performance, and understand why it made the decisions it did,” says Rob High, an IBM Fellow who serves as CTO of IBM Software’s Networking and Edge Computing division.

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然而,该任务遥远的技术应用不应掩盖其公共方面,这是全球努力的共同冒险精神,推动了探索的界限。为此,随着法那夫(Phaneuf)展望未来,他会想到其同名的过去。定居者对土著部落的待遇提高了敏感性,促使MAS400与Mayflower400这是一个教育非营利组织,致力于更具包容性的纪念其旅程和有争议的殖民遗产。

Phaneuf说:“我们的灵感不是朝圣者航行,也不是他们到达那里后发生的事情。”“正是这样的想法是,他们用这些摇摇欲坠的旧船只看着海洋,然后思考:'让我们继续前进!’他们以非常低的生存机会跳入了这个未知的人,无论结果如何,他们都会取得飞跃。这就是我认为的理想。”

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关于作者

总部位于洛杉矶的苏珊·卡林(Susan Karlin)是Fast Company的定期贡献者,她涵盖了太空科学和自动驾驶汽车。德赢提款卡林(Karlin)报告了《纽约时报》(NPR),空中和空间,科学美国人,IEEE Spectrum和Wired以及其他渠道,以及来自北极和南极洲,以色列/西岸和东南亚等地点。

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