机器人船来了……最终

由于大流行加剧了对更少接触和更少船员的需求，航运公司转向人工智能辅助导航。

五月花号本月正在进行海上试航，以将人工智能船长与船的其余部分整合在一起，这是一艘由轻质铝和复合材料制成的三体船，类似于在水中切开的三叉戟形匕首。 照片：汤姆·巴恩斯/IBM

明年四月的某个时候，一艘 50 英尺长的自主船将摆脱其人类控制器的数字束缚，用雷达扫描地平线，然后向西穿越大西洋。在五月花自治船舶将不会从一个人服用队长命令，如第一五月花在1620年其交叉背在做相反，它会拿到订单从“AI队长”由程序员在IBM建造。

五月花号的计算系统处理来自 30 个机载传感器和 6 个摄像头的数据，以帮助船只横渡海洋，遵守航运规则（例如如何在海上通过其他船只），并控制发动机和舵等电气和机械系统。如果出现问题，船上将没有任何人，尽管它确实必须向英国的人工操作员发送每日报告。今天，五月花号是一艘在普利茅斯港附近航行的遥控船。到明年 4 月将其改造成一艘完全自主的帆船对安迪·斯坦福-克拉克来说将是一件大事，IBM 在英国和爱尔兰的首席技术官。斯坦福-克拉克及其同事在过去几年一直在构建人工智能船长，用超过一百万张船舶、浮标以及悬崖和冰山等自然特征的图像对其进行训练。斯坦福克拉克说，允许它做出导航决策的算法也可能包括一些通配符。

“我们不知道是否会出现一些紧急行为，”他说。“这是一个科学实验。”

斯坦福-克拉克并不认为这艘船会失控前往里约，但它可能会开始表现得更像人类，或者至少是海洋生物学家。事实上，五月花号自主船及其硅基船长将在海洋中采样浮游生物和微塑料。这是该项目赞助商、美国非营利研究组织ProMare 的科学使命的一部分，该组织与 IBM 和英国海事技术初创公司Marine AI一起领导了这个耗资 150 万美元的项目。克拉克正在制定一组命令，以允许运行每个实验的软件要求 AI 船长让船转向以容纳实验想要测量的东西。

“想象两个实验发送相互竞争的请求的有趣情况，”他说。“可能会发生一场竞标战，其中实验在某种意义上是最‘重要的’并获得优先权。”

这正是斯坦福-克拉克所希望的紧急行为。五月花号本月正在进行海上试航，以将人工智能船长与船的其余部分整合在一起，这是一艘由轻质铝和复合材料制成的三体船，类似于在水中切开的三叉戟形匕首。在中央船体包含船舶的AI脑（数英伟达特森AG本地运行且不需要大带宽卫星连接来处理数据和做出决定的设备），一个可容纳 1,500 磅科学装备的货舱，以及为磷酸锂离子电池充电以运行发动机和其他电气系统。它有一个备用柴油发动机，以防阳光照射。如果一切顺利，“五月花”号将于 2021 年初在爱尔兰都柏林和荷兰鹿特丹进行试航，然后于 2021 年 4 月跨大西洋航行。

尽管这艘船不会载客或载货，但它正在测试的人工智能和先进的自主性现在正慢慢进入商船。从波罗的海到新加坡，航运公司正在插入新的基于人工智能的导航系统，以将人类从桥上带走，或者至少让他们留在船上的生活更轻松。像飞机一样，几乎所有的大型船舶都有一个自动驾驶仪，可以在没有太多事情发生时从一个点导航到另一个点。但新计划将允许船舶在拥挤的航道或港口自主航行或在几乎不受控制的情况下航行，并对海上危险做出反应。

人工智能驱动的拖船和招标正在停泊货船，自行停靠的渡轮正在通过水道运送汽车和人员，很快小型货船将在几乎没有船员或没有船员的情况下在斯堪的纳维亚峡湾周围拖运肥料和杂货。人工智能和传感器技术的进步以及对如何以更少的人在全球范围内运输货物以节省资金和避免流行病的普遍重新思考正在引领这种海上转型。有些船只正在改装，有些则是从头开始建造，但较小的船只很可能会率先出海，并由人工智能掌舵。

这些新的海运系统面临着与自动驾驶汽车相同的障碍——对责任的担忧、不确定的法规以及对网络安全的担忧。与此同时，开发基于人工智能的船舶和导航系统的公司看到对其技术的需求不断增长。托运人希望避免他们的货物因船员感染冠状病毒而滞留在海上或港口。一位海事高管表示，由于冠状病毒风险，当地的领航员、负责驾驶大型船舶最后几英里的当地领航员不愿登船。当大量船只进入拥挤的港口或危险的河口时，这正在减慢过去的例行程序。

对于这些商业托运人来说，不久的将来不是自动驾驶的优步，而更像是驾驶辅助的特斯拉。他们不希望人工智能取代大型船只的船长，而是增强他们的能力。

“在公海中，有时人们会感到非常无聊，”位于赫尔辛基的海事技术公司 W?rtsil? Voyage 的自主产品经理 Hendrik Busshoff 说，该公司也为 Mayflower 项目提供高分辨率雷达设备和其他几艘自主飞船一样。

“我们可能不会将这个人从船上移走，但我们会将他们移出舰桥，让他们做更多高价值的工作，并在需要时打电话给这个人，”布斯霍夫说。

人工智能船长的这种高级规划今天正在挪威部署，Kongsberg Maritime在那里建造了一艘 260 英尺长的自主零排放船，称为 Yara Birkeland。

当 Kongsberg 于 2017 年首次开始与总部位于挪威的全球肥料巨头 Yara 进行讨论时，该计划是建造一艘完全无人驾驶的船只，可以在三个挪威港口之间装载、航行和卸载货物，而无需人工干预。但在康斯伯格官员意识到他们必须说服挪威和国际监管机构起草一套全新的规则以允许像 Yara Birkeland 这样的大型船舶在没有人类船长的情况下运行之后，情况发生了变化。

“2017 年，毫无疑问，[我们的船舶] 将实现无人化，”康斯博格自主项目经理 An-Magritt Tinlund Ryste 说。“但你也意识到没有规则和规定，它们都是基于有人在船上。您要么需要许可，要么必须更改规则集。”

所以康斯伯格换了档。在 Yara Birkeland 的船体在罗马尼亚造船厂建造并于 2020 年 2 月下水后，Kongsberg 决定在化肥运输船上增加几名船员，同时保持自主系统。如果出现问题，人类将充当保险单。Yara Birkeland 的海上航线将取代每年 40,000 次的运输，该公司的卡车通过陆路在峡湾周围运送肥料，减少柴油污染并使这些乡村道路更安全。但根据10 月 20 日的财报电话会议，大流行推迟了这个雄心勃勃的项目作者：Yara International 首席执行官 Svein Tore Holsether。“考虑到 Yara Birkeland 的复杂性以及需要获得专业知识来支持这一点，我们决定暂时放慢速度，”霍尔塞瑟告诉投资者。

在 Yara Birkeland 停运期间，Kongsberg 正在推进另外两艘自动驾驶船，每艘将 16 辆电动杂货供应卡车从奥斯陆主要峡湾一侧的仓库运送到另一侧的配送地点。Kongsberg于 9 月 1 日与杂货商 ASKO 签订了合同，预计这两艘船将于 2022 年交付。两艘船最初将减少船员数量，然后转向无人航行。挪威海事官员对此表示赞同，并将监督该项目。

Kongsberg 的 Ryste 表示，在满足监管机构的要求后，建造自主船舶的最大挑战是规划天气、船舶或通信系统出现问题。“您如何满足最低风险条件？如果您失去与岸上的所有连接，船舶将如何运行，您如何将其构建到架构中？” 雷斯特说。“你如何做出正确的决定？你需要注意你周围的动态画面。”

如果自治系统在像 Yara Birkland 或 ASKO 货运渡轮这样的大型货船上发生故障，并且它们与较小的船只或码头相撞，后果将是巨大的。这就是为什么一些海洋自主公司从小规模开始的原因。

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据创始人兼首席执行官迈克尔约翰逊称，总部位于波士顿的Sea Machines已将其自主控制系统安装在 50 多艘船上，包括东海岸和墨西哥湾沿岸的拖船推油驳船、小型工作船以及石油钻井支持和补给船。这些控制系统使许多功能自动化，并为舰桥上的人类船长更快地识别危险。还没有人自己运行。

与此同时，该公司正在为美国海岸警卫队测试一艘新的 29 英尺长的工作船，该船可以通过岸上遥控操作或切换到完全自主模式。约翰逊说，与大流行相关的停工对他的业务有利。他接到托运人的电话，希望在不担心最新封锁的情况下转移货物。

“你有无法更换船员的大型航运公司，还有数十万船员在 3 月份被困在他们的船上，因为他们无法赶出航班，或者因为带来新船员的整体风险， ”约翰逊说。“这些公司的高管正在寻求降低风险。”

随着海上机器的不断兴起，监管机构正在注意到这一点。国际海事组织是一个管理国际航运的联合国机构，它正在进行“范围界定工作”，为自主航行的船舶制定新的跨海航行规则。它确定了船舶的四个自主级别：第一个是具有自动化流程和决策支持的船舶，有船员准备控制；第二个是载有船员的遥控船；三级是没有船员的遥控船；IMO 发言人 Natasha Brown 表示，4 级是一艘完全自主的船舶，能够自行做出决定并决定行动。

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一些商业船东会说他们很乐意达到二级——一种驾驶员辅助导航和防撞系统，也可以节省燃料并提高安全性。

Ray Car Carriers 的执行副总裁 Omri Dagul正在测试由特拉维夫初创公司 Orca-AI 设计的基于人工智能的导航和操作系统，该公司运营着 55 艘将新车从亚洲工厂运送到北美和欧洲港口的大型船舶。他不打算运营自己的机器人船队，而是希望使用人工智能船长来减少舰桥上的人员数量。“在船上有船员的情况下，它将非常自主，”达古尔说。“也许船员不会那么高素质，但它仍然是一艘有人驾驶的船。”

虽然对于像 Dagul 这样的托运人来说，自治的经济利益似乎很明显，但该行业仍有很多问题需要解决。有些是合法的，有些是技术性的，这种类型使许多自动驾驶汽车陷入永久性测试模式。一方面，从事海洋自主系统工作的公司都在使用不同类型的技术和通信平台建造或改造他们的船只。海事监管机构——无论是 IMO 还是国家官员——可能会选择一种操作系统，而将其他操作系统丢弃。

甚至五月花号（一艘没有商业应用的小型研究船）的开发人员也在努力解决如何在这艘船准备在开阔水域航行后获得测试许可的问题。

IBM 的斯坦福-克拉克说：“许多现有的法律都涉及到人类的眼睛驶入港口。” “我们将开创先河，但当我们航行到都柏林或鹿特丹时，我们将不得不修改某些规则才能做到这一点。如果自主船舶发生事故，谁来负责？”

第一五月花的人类飞行员，英国人约翰·克拉克，从来没有与律师或保险公司的一个问题。他确实有迷路的问题。他本应在马萨诸塞州以南降落，但风暴迫使机组人员到达科德角，然后前往普利茅斯。延误使航程延长了两个多月，让乘客又饿又冷。据推测，一艘由 GPS 导航、人工智能控制的船将采用更直接的路线穿越海洋。