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Comienzan las pruebas marítimas para el "Capitán" de Inteligencia Artificial


Por EL EJECUTIVO MARÍTIMO 03-07-2020 07:55:52

IBM y la organización de investigación marina Promare han anunciado que un nuevo capitán de inteligencia artificial (Capitán AI) permitirá que la nave autónoma Mayflower navegue por el Atlántico a finales de este año. 
Con los tres cascos del trimarán Mayflower llegando a la fase final de construcción en Gdansk, Polonia, un prototipo del Capitán AI primero se lanzará al agua en un barco tripulado, el Plymouth Quest , un barco de investigación propiedad y operado por el Plymouth Laboratorio marino en el Reino Unido 
Las pruebas que comenzarán este mes evaluarán cómo el Capitán AI usa cámaras, inteligencia artificial y sistemas de computación de borde para navegar con seguridad alrededor de barcos, boyas y otros peligros oceánicos que se espera que el Mayflower encuentre durante su viaje transatlántico en septiembre de 2020. Navegará desde Plymouth, a Plymouth, Massachusetts, sin tripulación a bordo, trazando la ruta del Mayflower original de 1620 para conmemorar el 400 aniversario del famoso viaje. 
"Si bien el mercado de envío autónomo crecerá de $ 90 mil millones hoy a más de $ 130 mil millones para 2030, muchos de los barcos autónomos actuales están realmente automatizados: robots que no se adaptan dinámicamente a nuevas situaciones y dependen en gran medida de la anulación del operador", dijo Don Scott, CTO de la nave autónoma Mayflower. "Utilizando un conjunto integrado de tecnologías de inteligencia artificial, nube y borde de IBM, nuestro objetivo es darle al Mayflower la capacidad de operar de manera independiente en algunas de las circunstancias más desafiantes del planeta".
En los últimos dos años, el equipo de Mayflower ha estado entrenando los modelos de IA del barco utilizando más de un millón de imágenes náuticas recolectadas de cámaras en Plymouth Sound en el Reino Unido, así como bases de datos de código abierto. Utilizando la tecnología de visión por computadora de IBM, el Capitán AI de Mayflower debería ser capaz de detectar y clasificar independientemente barcos, boyas y otros peligros como tierra, rompeolas y escombros.
Para cumplir con las demandas de procesamiento del aprendizaje automático, el equipo usó un IBM Power AC922 utilizando las CPU IBM Power9 y las GPU NVIDIA V100 Tensor Core, las mismas tecnologías detrás de las supercomputadoras de inteligencia artificial más inteligentes del mundo. Como Mayflower no tendrá acceso a una conectividad de gran ancho de banda durante su viaje transatlántico, utilizará un sistema informático de borde IBM totalmente autónomo impulsado por varios dispositivos NVIDIA Jetson AGX Xavier integrados. Ella procesará datos localmente en NVIDIA Jetson, aumentando la velocidad de toma de decisiones y reduciendo la cantidad de flujo de datos y almacenamiento en el barco.
Además de seguir los objetivos generales de la misión para llegar a Plymouth, Massachusetts en el menor tiempo posible, el Capitán AI recurrirá al sistema de gestión de reglas de IBM (Operational Decision Manager - ODM) para seguir los COLREG y las recomendaciones de SOLAS. Utilizado ampliamente en la industria de servicios financieros, ODM es particularmente adecuado para el proyecto Mayflower, ya que proporciona un registro completamente transparente de su proceso de toma de decisiones, evitando escenarios de "caja negra", dice IBM.
Se espera que el clima sea uno de los factores más importantes que impactan el éxito del viaje, y el Capitán AI usará los datos de pronóstico de The Weather Company para ayudar a tomar decisiones de navegación. Una función de Administrador de seguridad (que se ejecuta en RHEL) revisará todas las decisiones del Capitán AI para asegurarse de que sean seguras para el Mayflower  y para otros buques en su vecindad.
Por ejemplo, atenderá la situación en la que el Mayflower está en el océano abierto, acercándose a Cape Cod, sin conectividad satelital. En su camino por delante hay un buque de carga que ha tenido una colisión con un barco pesquero que ha perdido la carga por la borda. En este escenario hipotético, el Capitán AI de Mayflower utilizará las siguientes tecnologías y procesos para evaluar de forma independiente la situación y decidir qué medidas tomar:

Sentidos


  • El radar detecta múltiples peligros en el camino de Mayflower , 2.5 millas náuticas por delante.
  • Las cámaras a bordo brindan información visual al sistema de visión por computadora de IBM que identifica los peligros como: un buque de carga, un barco pesquero y tres contenedores de envío parcialmente sumergidos que flotan en el agua
  • Automático Sistema de identificación (AIS) proporciona información específica acerca de la clase, el peso, la velocidad, la carga del buque de carga, etc.
  • Sistema de navegación GPS - proporciona"Mayflower" ubicación actual, rumbo, velocidad y rumbo.
  • ""Mayflower"" servidor de carta náutica s proporciona información geoespacial sobre su ruta elegida.
  • Datos meteorológicos proporcionados por The Weather Company
  • Sensores de actitud: evalúe el estado del mar local.
  • Fathometer: proporciona mediciones de la profundidad del agua
  • Sistema de gestión del vehículo: proporciona datos operativos como el nivel de carga de la batería de "Mayflower", el consumo de energía, las comunicaciones, las cargas útiles científicas, etc.

Piensa

  • IBM Operational Decision Manager (ODM) evalúa los COLREG con respecto a las otras embarcaciones cercanas y genera un mapa de riesgos que indica una situación insegura por delante.
  • El Capitán AI de "Mayflower" ingiere la recomendación ODM, la entrada de visión por computadora, el clima actual y el pronóstico y evalúa varias opciones para evitar riesgos

Hechos

  • AI Captain determina que la mejor acción para Mayflower es dirigirse a estribor para evitar el peligro inesperado de navegación.
  • El Gerente de Seguridad de "Mayflower" verifica la decisión como segura
  • AI Captain le indica al sistema de Administración de Vehículos de Mayflower que cambie el rumbo y la velocidad.
  • Como el océano es un entorno dinámico en constante cambio, el Capitán AI reevaluará constantemente la situación y actualizará el curso del "Mayflower" a medida que las situaciones evolucionen.

Las pruebas marítimas de marzo se llevarán a cabo durante aproximadamente dos meses en el Plymouth Quest con el capitán humano y la tripulación del barco al timón. En la primera etapa de las pruebas, el motor de inferencia del Capitán AI de "Mayflower" recibirá información del radar, AIS, GPS y sistema de navegación de Quest, así como datos sobre la visibilidad. Las cámaras, la visión por computadora, las capacidades de borde y autonomía se agregarán en la próxima fase de pruebas a partir de abril.