La tecnologia dietro la nave autonoma Mayflower
Era il 1620 quando l’omonima nave inglese trasportava i pellegrini dall’Inghilterra al Nuovo Mondo, ed ora sono quattrocento anni dopo che la Mayflower Autonomous Ship di IBM è pronta per iniziare il suo viaggio su una rotta simile, tuttavia, guidata in modo autonomo.
Per raccogliere dati sull’oceano e sulla vita marina, incluso il campionamento per la plastica, IBM insieme all’organizzazione di ricerca marittima ProMare , ha progettato questa nave autonoma basata sull’intelligenza artificiale. La nave, comandata da un robot AI , è stata addestrata su un milione di immagini nautiche e completerà sei mesi di prove in mare da Plymouth, nel Regno Unito, a Plymouth, Boston.
Realizzata in composito di alluminio, questa nave leggera è un trimarano progettato con batterie ad energia solare per trascorrere lunghi periodi in mare raccogliendo dati critici sull’oceano. Sebbene progettati per operare in modo autonomo, ingegneri, scienziati e costruttori navali saranno in grado di monitorare i suoi progressi a distanza, quindi saranno in grado di funzionare per più ore e anche in tempi difficili.
Dopo due anni di progettazione della nave, la Mayflower autonoma si è rivelata essere la metà della lunghezza e meno del 3% del progetto originale, ma con una velocità massima di 10 nodi, ovvero 18,5 km / ora. Secondo il comunicato , non solo la nave sarà in grado di scrutare l’orizzonte alla ricerca di possibili pericoli, ma sarà anche in grado di prendere decisioni informate per cambiare la sua rotta sulla base dei dati in tempo reale disponibili.
Come funziona il Mayflower autonomo?
Secondo il sito web di IBM , l’oceano mondiale contiene più della metà di tutte le vite sulla terra e quindi per proteggerlo, è necessario raccogliere dati sufficienti per capirlo. Ed è per questo che IBM ha avviato questa nave autonoma per raccogliere dati sull’oceano.
Il Mayflower è stato dotato di tecnologie come il lidar e il radar che vengono utilizzati nelle auto autonome e aiuteranno a rilevare più pericoli sul percorso da miglia avanti. Insieme a questo, verrà anche fornito con telecamere a bordo per una migliore navigazione; sistema di identificazione automatica per tenere sotto controllo peso, velocità, ecc .; e GPS per specificare posizione, velocità e rotta.
Navigare autonomamente in acqua a causa delle condizioni difficili può essere un compito impegnativo; Pertanto, la nave è stata armata con sensori di assetto per valutare lo stato del mare locale, un fathometer per misurare la profondità dell’acqua e un sistema di gestione del veicolo per la gestione del consumo di energia e delle batterie. Lavorando insieme ad oceanografi e altre navi autonome, questa nave autonoma verrà utilizzata per avere una profonda comprensione di questioni critiche come il riscaldamento globale, l’inquinamento da plastica nei letti degli oceani e la conservazione degli animali marini.
La formazione del modello è stata eseguita su un milione di immagini nautiche raccolte da telecamere e database open-source. E per l’elaborazione del machine learning, i ricercatori hanno utilizzato IBM Power AC922, alimentato da CPU IBM Power9 e GPU NVIDIA V100 Tensor Core . Insieme a questi, IBM ha anche utilizzato la sua tecnologia di visione artificiale per consentire alla nave di rilevare e classificare gli oggetti evitando incidenti.
Considerando che la nave doveva lavorare con una connettività a larghezza di banda inferiore, il team l’ha dotata del sistema di edge computing di IBM, alimentato dai dispositivi NVIDIA Jetson AGX Xavier. Ciò elimina il ritardo nel prendere decisioni e riduce la quantità di flusso di dati e archiviazione sulla nave. Oltre a ciò, il Mayflower è stato anche dotato di una serie di pod di ricerca come sensori acustici, di nutrienti e di temperatura, oltre a campionatori di acqua e aria. Questi forniranno la giusta immagine dell’oceano e delle condizioni degli animali marini.
La nave autonoma diretta da un Capitano AI è stata progettata per supportare tutti i tipi di dati inclusi i dati meteorologici, oceanografici e climatici, che verranno successivamente utilizzati per scopi di ricerca. Il Capitano AI lavorerà sul sistema di gestione delle regole di IBM per seguire le regole del mare e sfrutterà i dati di previsione della compagnia The Weather per navigare correttamente.
Per avere una comunicazione costante con la nave, IBM e ProMare hanno anche lanciato un portale web interattivo per fornire aggiornamenti in tempo reale sulla posizione della nave, sulle condizioni ambientali e sui dati dei suoi vari progetti di ricerca. Il team ha anche creato un chatbot chiamato Artie che fornirà le informazioni sulla nave agli umani coinvolti, in un formato accessibile.
Secondo Fredrik Soreide, Direttore Scientifico del Mayflower Autonomous Ship Project e Membro del Consiglio di ProMare, MAS400 è finora il portale web più avanzato per le missioni oceaniche.
Conclusione
Con le condizioni climatiche e ambientali della Terra in calo negli ultimi tempi, questa nave autonoma, la Mayflower, può essere un modo flessibile ed economico per oceanografi e ricercatori per raccogliere dati critici sull’oceano. Non solo le navi possono trascorrere lunghi periodi in mare, ma possono anche intraprendere varie missioni di ricerca e prendere decisioni sull’ottimizzazione della rotta.
