(相關資料圖)

四、“五月花400”號的內部結構和自主航行工作原理

船上安裝了數(shù)五十多個感知設備，如雷達、GPS、氣象、海拔高度和水深等的探測器，以及用于向IBM計算機視覺系統(tǒng)發(fā)送視覺信息的六個高清船載攝像頭和十五個分析數(shù)據的邊緣設備等。

計算機系統(tǒng)經過學習、訓練，可識別包括貨船、漁船、水中漂浮物等潛在的危險。使用通過IBM計算機視覺技術生成的推理算法和模型，接受超過二百多萬張航海圖像的學習、訓練，還能識別浮標、冰山、海洋垃圾、橋梁和其他危險物。對附近航行船舶使用相關的規(guī)則進行評估，生成指示“不安全”局面的風險，并給出遵守海事法規(guī)的操縱建議。AI船長根據各方面的信息和建議，預測未來的變化，以確定如何避免危險，能夠在霎那間作出關鍵的決策，包括指示船舶改變航向、速度等。同時，繼續(xù)以24小時/7天的方式評估環(huán)境，驗證所采取決策的正確性，必要時修改決策……

假設“五月花400”號航行在公海上，但當前衛(wèi)星連接暫時中斷。此時，前方有兩艘船舶發(fā)生碰撞，還有部分貨物散落在海面上。在這種假設情況下，“五月花400”號AI船長將使用以下技術和流程來自動評估當前狀況，并作出行動決策。首先是識別包括船舶、貨物等障礙物并評估當前環(huán)境?！拔逶禄?00”號的雷達檢測到航行路徑前方2.5海里處存在不同的水面以上障礙物；船載攝像頭將視覺輸入信息提供給IBM計算機視覺系統(tǒng)，通過與前期收集和保存的航海圖像比對，視覺系統(tǒng)識別出該障礙物為：一艘貨船、一艘漁船和未完全沉入水中的貨物等；船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）獲取貨船和漁船的船名、尺度、移動速度及航向、所載貨物種類等信息；GPS導航系統(tǒng)提供本船的當前位置、航速及航向、計劃航線等信息；海圖服務器提供其選定航線及附近水域包括水深、航標和地理空間信息；氣象傳感器提供當?shù)禺敃r天氣數(shù)據，IBM氣象公司預測并提供所航行水域天氣數(shù)據；姿態(tài)傳感器根據隨海浪波動起伏的變化評估當前的海況；回聲測深儀提供實際水深測量數(shù)據；船舶管理系統(tǒng)提供電池電量、功耗、通信數(shù)據、科學有效載荷等運行數(shù)據。接著是評估、比較不同的船舶操縱方案。IBM公司根據運營決策管理系統(tǒng)（Operational Decision Manager, ODM），按照《1972年國際海上避碰規(guī)則》以及《國際海上人命安全公約》等國際規(guī)定，也包括地方規(guī)則，對鄰近的其它船舶進行風險評估，對“危險”的情況進行具體的提示和給出避讓的建議；“五月花400”號的AI船長對來自ODM的提示和建議、計算機視覺輸入的信息、當前天氣狀況以及天氣預報信息進行消化吸收，并對幾種避險方案進行風險評估。最后是確定操縱方案。采取轉向或減速、轉向和減速相結合、停船等措施，必要時還可啟動發(fā)電機以增加航速，為避免意外航行危險采取最佳行動并對船舶操縱發(fā)出指令。由于船舶航行是一個不斷變化的動態(tài)環(huán)境，AI船長還將不斷重新評估周圍狀況，并根據狀況的變化，瞬時更新對“五月花400”號的操縱指令。最重要的是，AI船長能夠和其他的附近船只進行語音通信，用甚高頻無線電話來通報航向、航速等避讓措施的改變。

標簽： 計算機視覺 管理系統(tǒng) 風險評估