Autonomní lodě se díky rozvoji umělé inteligence dostávají do popředí zájmu velkých námořních přepravců i armád. Na dosavadní úspěšné pokusy s malými plavidly bez posádky a s alternativními pohony proto nyní navazují velké nákladní lodě.
V současně době ztrácejí rejdařství lodě, náklady a dokonce posádky především z důvodu lidského selhání, mnohdy částečně podpořeného přílišným spoléháním se na analogové metody navigace. Bezpečnost těchto lodí odpovědných až za 90 % světového obchodu je přitom zásadní.
UI navigátor izraelské společnosti Orca byl použit na plně autonomní kontejnerové lodi Suzaka dlouhé 95 m s nosností 749 t. Je to poprvé, co autonomní plavidlo podniklo tak dlouhou cestu jak z hlediska vzdálenosti, tak času.
BEZ UI TO NEJDE
Je pravda, že se bezpečnost obchodních lodí za poslední desetiletí výrazně zlepšila. V roce 2011 bylo hlášeno 98 ztrát nákladů přesahujících 100 Gt. V roce 2019 to bylo jen 48 Gt. V roce 2020 však poprvé po pěti letech ztráty v lodní přepravě opět rostly. Přispívají k tomu rostoucí velikosti nákladních lodí, zvyšující se objem mezinárodního obchodu a stárnoucí flotily.
Tři nejčastější příčiny nehod na moři v letech 2002 až 2016 byly podle výzkumu Cardiffské univerzity způsobeny lidskými chybami.
V březnu například masivní kontejnerová loď Ever Forward, sesterská společnost Ever Given, která loni zablokovala Suezský průplav, najela na mělčinu u pobřeží USA. Ačkoli úřady dosud neodhalily příčinu, možné faktory zahrnují nedostatečné pozorování vodní cesty, špatný úsudek a únavu členů posádky.
A připomeňme ještě událost z prosince loňského roku. Britská loď se tehdy srazila s dánskou, přičemž si incident vyžádal jednu lidskou oběť. Dva z členů posádky britské lodi byli později vyšetřováni kvůli hrubé nedbalosti a opilosti na moři.
Zpráva pojišťovny Allianz hovoří o „krizi výměny posádky“. Kombinace cestovních omezení a problémů s dodavatelským řetězcem narušila status quo pro pracovníky i společnosti, přičemž průzkum pojišťovny uvádí, že 200 000 námořníků se v březnu 2020 nemohlo vylodit v důsledku první karantény Covid a muselo dlouhodobě pobývat na lodích. Tato dlouhá období na moři přispívají k řadě krátkodobých problémů, jako je únava, a závažnějším, dlouhodobým, jako je obrovský nedostatek pracovní síly.
Být zaměstnán jako námořník bývalo kdysi atraktivní. Pandemie covidu-19 to ale změnila a lodní společnosti nyní čelí situaci, kdy je stále těžší najít kvalifikované námořníky a jejich lodě obsluhují méně vyškolené a zkušené posádky.
Jediným řešením je odstranění možnosti lidských chyb méně zkušených a méně kvalifikovaných posádek čili nasazení moderních technologií.
Ty mohou odstranit stres zejména při manévrování v místech s hustým provozem nebo v podmínkách nízké viditelnosti, jako je hustá mlha nebo déšť. Díky nedávným pokrokům v technologii umělé inteligence (UI nebo také AI z anglického artificial intelligence), konkrétně počítačovému vidění a hlubokému učení (deep learning), mohou inteligentní řešení překonat problémy s navigací.
UI nespí, zpracovává více zdrojů informací ve zlomku času a učí se ze svých zkušeností. S využitím této kolektivní inteligence integrované do mnoha lodí a ocitajících se v široké paletě scénářů různých situací může UI dosáhnout nadlidských schopností. Ostatně tyto inteligentní stroje již snižují pracovní zátěž v mnoha průmyslových odvětvích. Nyní nastal čas pečlivě zkombinovat UI s námořními zkušenostmi.
Bezposádkové lodě Mantas
ÚSPĚCH LODÍ SUZAKA…
Prostřednictvím pečlivé umělé inteligence šité na míru a po léta shromažďovaných dat vyvinula izraelská společnost Orca AI navigátora, který je plně automatický a každým dnem chytřejší.
Jeho počítačové vidění je řízeno algoritmy hlubokého učení. Ty detekují, sledují a klasifikují navigačně použitelné cíle, které mohou pro plavidlo představovat riziko. Poté systém synchronizuje všechna relevantní data z lodních senzorů spolu s radarem, vyhodnotí je především po stránce bezpečnostních rizik a prezentuje je v čistém uživatelském rozhraní optimalizovaném pro den a noc.
Systém ví, že má měnit svou vlastní konfiguraci podle kontextu, tedy typu plavby, úrovně přetížení a dalších aspektů, a ve správný čas zvýrazňuje pouze objekty a okolnosti, na kterých záleží nejvíce. Tento druh systému musí být vysoce přesný a v úvahu tak bere i jedinečné metody hodnocení situací a jejich simulace.
S širším přijetím inteligentních navigačních systémů by se počet nehod způsobených lidskou chybou měl výrazně snižovat. Takové systémy nejen zvýší bezpečnost navigace, ale také zlepší provozní efektivitu a udržitelnost.
Staré přísloví „Na moři se staly horší věci“ zůstává aktuální i dnes, stejně jako při vzniku komerční lodní dopravy. K řešení tohoto problému musí lodní průmysl nasadit inovace. První vlaštovky jsou už tady.
Výsledkem je plně autonomní kontejnerová loď dlouhá 95 m, s nosností 749 t, s názvem Suzaka, vybavená softwarovou navigací Orca AI. Absolvovala již první plavbu dlouhou 790 km a dokončila ji v Tokijském zálivu, kterým denně propluje až 500 lodí, přičemž 99 % cesty cestovala bez lidského zásahu. Tento vůbec první experiment trval 40 hodin.
Podle Orca AI její bezpečnostní navigační systém poskytoval detekci, sledování, klasifikaci a zjišťování dosahu všeho kolem v reálném čase pomocí 18 palubních kamer, které v kombinaci poskytovaly 360° pohled ve dne i v noci. Loď provedla 107 manévrů bez lidské pomoci a vyhnula se tak 400—500 dalších plavidel.
Je to poprvé, co autonomní plavidlo podniklo tak dlouhou cestu jak z hlediska vzdálenosti, tak času.
Orca AI byla založena v roce 2018 dvěma experty na námořní technologie a zdá se, že za pouhé čtyři roky dokázala to, o co se automobilky snaží bez valného úspěchu deset let. [Pravdou ovšem je, že autonomní řízení na silnicích musí brát v úvahu mnohem více náročnějších situací, a nelze je tedy přímo srovnávat ani vzájemně aplikovat — pozn. red.]
Acute Market Reports, globální firma zabývající se průzkumem trhu, očekává, že trh autonomních navigačních lodí a souvisejícího vybavení poroste průměrným ročním tempem 12,6 % a v roce 2028 dosáhne 235,7 miliard USD.
... A PRISM COURAGE
Za úspěšnou lze označit i první autonomní plavbu lodě Prism Courage uskutečněnou s využitím jiného navigačního a vyhodnocovacího softwaru. Její plavba směřovala z Mexického zálivu přes Panamský průplav a Tichý oceán do Jižní Koreje pomocí autonomní navigační technologie vyvinuté dceřinou společností Hyundai Avikus.
Loď s pomocí systému HiNAS 2.0, využívajícího rovněž algoritmy umělé inteligence, doplula do jihokorejského přístavu Boryeong s terminálem na zkapalněný zemní plyn (LNG). Cesta dlouhá 20 tisíc km trvala přibližně měsíc. Poté se loď vrátila do Panamy. Tanker vykázal nižší spotřebu paliva o 7 % a emise skleníkových plynů poklesly o 5 %.
Avikus založená v prosinci 2020 jako součást skupiny Hyundai Heavy Industries Group se od začátku zaměřuje na vývoj autonomních systémů. Za první úspěch lze považovat plně autonomní provoz 12místné výletní lodi v Koreji. V lednu tohoto roku představila technologii autonomní navigace na CES 2022, největší světové výstavě elektroniky a IT, a nyní zdvojnásobuje své úsilí o zvýšení náskoku v autonomní navigaci.
Systém HiNAS 2.0 je podle tvrzení firmy schopen zaznamenat lokaci jiných lodí a vyhnout se jim, reagovat na změny počasí i aktuální výšku vln.
(Celý článek naleznete v aktuálním vydání Technického týdeníku.)