400 år efter Mayflower hjälper IBM Autonomous Ship Retrace Path

Stoppa oss om du har hört den här förut. För fyrahundra år sedan nästa höst satte ett fartyg som heter Mayflower från Plymouth, England, till den nya världen. Den transporterade 102 passagerare, bestående av engelska puritaner, idag kända som pilgrimerna. När de väl anlände till sin destination etablerade de Plymouth Colony och undertecknade dokumentet som blev ett rudimentärt första utkast till modern demokrati i Amerika.

Nu till den delen som förmodligen är lite mindre bekant. Nästa år, för att markera fjärde hundraårsjubileet av Mayflower-resan, kommer ett annat fartyg att följa i dess kölvatten, som reser från Plymouth i Storbritannien över Atlanten. Men när den väl har slutfört sin 12-dagarsresa till USA kommer det inte att finnas några dokument undertecknade eller kolonier etablerade – eftersom det inte kommer att finnas någon besättning ombord.

Välkommen till den spännande resan med MAS, alias Mayflower Autonomous Ship. Byggd av

ProMare, en ideell marin forskningsorganisation, och drivs av IBMs imponerande Watson A.I. teknologi, lovar MAS att vara bland de första obemannade och autonoma fartygen som någonsin korsat Atlanten. Och det kommer att göra det nästa september, samma månad som den ursprungliga Mayflower gjorde sin farliga 60-dagars överfart.

"Detta projekt samlar all teknik som är kärnan i IBM: s affärsintressen och värderingar, från högpresterande datorer, genom artificiell intelligens, till edge computing." Andy Stanford-Clarke, berättade IBMs tekniska chef för Storbritannien och Irland för Digital Trends. "IBM var pionjär med datorsystemen som användes för att sätta människan på månen, så det verkar lämpligt för oss att vara på det här uppdraget att skapa ett system som kan navigera i realtid i havet."

En majblomma för 2000-talet

"För ett par år sedan träffade jag några människor från staden Plymouth," Brett Phaneuf, VD för företaget för marin autonomi Nedsänkningsgrupp och upphovsmannen till projektet, berättade för oss. "De pratade om att kanske bygga en kopia av den ursprungliga Mayflower. Jag sa: 'Varför skulle vi vilja bygga något från 1600-talet? Det vi borde göra är att göra något lite mer ambitiöst.’ Det var då de kastade ner handsken och sa: ’Okej, smart kille, vad är det då?’”

Vid den tidpunkten föreslog Phaneuf att bygga ett revolutionerande autonomt skepp som kunde följa sin namnes väg, samtidigt som den senaste artificiella intelligensteknologin använde sig för att styra sig själv. "Detta kan dra på vår historia och arv av utforskning och nya början," sa Phaneuf. "Du kan använda [det för att] inspirera och informera om vår vision för de kommande 400 åren. [Jag ville] bygga ett skepp som talar till framtiden, informerat av det förflutna.”

Mayflower Autonomous Ship använder liknande teknik som den teknik som driver dagens självkörande bilar. Det inkluderar båda lidar och radar, såväl som automatiserade identifieringssystem tränade för att upptäcka faror som bojar, skräp och andra fartyg. Genom att kombinera dessa data med maritima kartor och väderinformation kommer MAS att rita en optimal väg över havet.

I händelse av att det avgör något som måste undvikas, dess IBM-drivna Operational Decision Manager mjukvara låter den ändra kurs - eller till och med dra ström från en reservgenerator för att snabba bort från fara.

Ett fartyg utan besättning

Lika spännande som tekniken som driver MAS är, är dess utseende dess mest uppseendeväckande funktion. Den har en "trimaran"-design med tre skrov som gör att den ser ut som en enorm sai (det gaffelliknande vapnet som Raphael använder i Teenage Mutant Ninja Turtles) och är designad för att skära igenom vågorna.

Phaneuf sa att denna futuristiska design kom till organiskt när formgivarna satte sig för att skapa ett fartyg som behövde en besättning på noll människor ombord. Med hans egna ord är MAS en "studie i reduktion", utan behov av någon av de prylar som vanligtvis finns där för att hysa en besättning och hålla dem både vid liv och glada.

"Nu behöver du inte designa ett fartyg runt människor," sa han. "Du behöver ingen toalett. Du behöver inte ett kök eller kök. Du behöver inte följa reglerna inom skeppsbyggnad som är till för människor. Du bygger den bara som en renodlad optimerad maskin. Vad det gör är att driva ut en stor del av kostnaden, ungefär nio tiondelar av kostnaden för fartyget. Det driver också ut driftskostnaderna för fartyget eftersom det inte finns folk på det."

Att minska skeppets proportioner för att undvika att bygga vad som egentligen skulle ha varit en stor tom låda drev dem till den nuvarande designen. Medan den ursprungliga Mayflower tippade skalan till 180 ton, väger dess efterträdare bara en bråkdel av det: bara 5 ton. Denna mindre, lättare design gör det möjligt att använda lågeffekt, alternativa energiframdrivningssystem som vind och sol. (En dieselgenerator finns bara för nödsituationer.)

MAS: s skrov började byggas i Polen den 2 september 2019. Den kommer att levereras till Plymouth under våren 2020 för att genomgå sin sista förberedelse för lansering under hösten.

Den autonoma sjöfartens framtid

Phaneuf ser att skeppet tillhandahåller två viktiga funktioner. Det ena är att forska längs sin resa. MAS kommer att bära tre forskningskapslar som innehåller en rad sensorer, koordinerade av Storbritanniens Plymouth University, som forskare kan använda för att samla in data under hela resan. Detta kommer att bidra till att öka förståelsen inom ett antal områden såsom maritim cybersäkerhet, övervakning av marina däggdjur och havsmikroplast. Dess inbyggda sensorer inkluderar verktyg för akustisk-, närings- och temperaturmätning, tillsammans med vatten- och luftprovtagare.

Phaneuf beskriver MAS som existerande vid "kanten av en ny klass av forskning." Det beror på att sådana fartyg kommer att göra det möjligt att genomföra långsiktiga forskningsundersökningar till lägre kostnader. "Att bygga autonoma fartyg minskar kostnaderna för fartyget och gör att vi kan distribuera forskningsresurser längre och mer ofta i olika delar av världen för att få mer data som skulle vara oöverkomligt dyrt att göra traditionellt, " sa.

Den andra är att fungera som ett lysande bevis på konceptet för vad som nu är möjligt med autonom sjöfart. "Detta är det första av många hundratals eller tusentals sådana här fartyg," sa han.

Inte alla framtida fartyg kommer naturligtvis att vara självstyrande. Medan det kommer att göra perfekt mening för vissa applikationer, det finns många andra scenarier där människor fortfarande mer än gärna sätter sig bakom ratten. Men även i dessa fritidsscenarier är det troligt att vi i allt högre grad kommer att förlita oss på autonomi.

"Om ungefär fem eller tio år kan du ha en A.I. det är [hjälp till att driva ett] fartyg”, sa Phaneuf. "Kanske den inte har [konstant] direkt kommunikation med dig, men om den upptäcker något ovanligt i havet eller atmosfären kan den säga:" Kanske skulle mina människor vara intresserade av detta. Jag kommer att avvika från vad de skickade mig att göra. För jag vet att detta är viktigt och de kommer att vilja veta om det. Jag kommer att omorganisera mina mål för att få den här informationen.’ Det är den typen av plats vi vill gå med det här.”

Kort sagt, vi har verkligen kommit långt på 400 år. Förbered dig för den nya nya världen.

Redaktörens rekommendationer

• Läs den kusligt vackra "syntetiska skriften" av en A.I. som tror att det är Gud
• IBM ändrade sin Jeopardy-vinnande A.I. till världens smartaste covid-19 chatbot
• Neurosymbolisk A.I. är framtiden för artificiell intelligens. Så här fungerar det
• IBM Research använder A.I. algoritmer för att låsa upp hemligheterna bakom mörk materia-DNA
• Att designa nya läkemedel tar år, men A.I. kan hjälpa till att minska det till dagar