Mayflower, Oceanus e Peregrine: l’IA attraversa i sette mari.
La prima traversata nordatlantica pilotata da una IA da Plymouth, in Inghilterra, a Halifax, in Canada, è stata solo l’inizio. Ora la Mayflower Autonomous Ship (MAS) sta venendo ottimizzata in Massachusetts prima di essere impiegata in ulteriori progetti scientifici. Inoltre, la flotta pilotata da IA verrà ampliata: presto saranno costruite una nave più grossa e sei più piccole, tutte autonome.
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MAS, il trimarano di 15 metri alimentato a energia solare e dotato della tecnologia di cognitive computing IBM, ha compiuto il viaggio senza equipaggio attraverso l’aspro Atlantico del Nord in 40 giorni (compresa una sosta alle Azzorre) lo scorso giugno[1]. Il sistema di controllo intelligente ha elaborato le informazioni provenienti da sei telecamere e 50 sensori integrati. Il nuovo Mayflower era alimentato elettricamente; l'energia proveniva da pannelli solari, a loro volta supportati da un generatore diesel[2].
Una nave ibrida con un’autonomia di oltre 5.000 miglia
Secondo il responsabile del progetto Brett Phaneuf, la traversata senza equipaggio attraverso l'Atlantico ha permesso di imparare molto. Phaneuf è proprietario delle aziende che hanno costruito la Mayflower e direttore esecutivo dell'organizzazione no-profit di ricerca marina ProMare, che gestisce la nave e il progetto. Le lezioni apprese vengono ora messe in pratica: La Mayflower è attraccata al Woods Hole Oceanographic Institute in Massachusetts ed è in fase di riallestimento. Attualmente è in corso l'installazione di un'ampia gamma di nuovi sistemi, come ad esempio nuovi generatori gemelli. Inoltre, sono stati installati alcuni nuovi sistemi informatici e batterie, che sono più efficienti e danno alla nave maggiore autonomia e prestazioni. "Abbiamo colto l'opportunità di sostituire tutto ciò che doveva essere sviluppato. Ora abbiamo un sistema raffinato, altamente efficiente e ridondante, che dovrebbe fornire prestazioni ancora migliori. Ci aspettiamo che l'autonomia della nave sia di 5.000 miglia o più", spiega Brett Phaneuf. I due generatori sono unità diesel; in questo caso la Mayflower funziona come un'auto ibrida; ovvero, le celle solari funzionano e caricano le batterie, che poi forniscono tutta l'energia per i motori e tutti i sistemi. Quando serve energia, uno o entrambi i generatori entrano in funzione e caricano le batterie.
Un programma di ricerca completo per il rinnovato Mayflower
Nelle prossime settimane il MAS salperà per dare il suo contributo al cosiddetto progetto Ocean Twilight. Woods Hole gestisce un'installazione sul fondale marino a diverse centinaia di miglia al largo, ai margini della Corrente del Golfo, utilizzando una sofisticata serie di sonar per osservare e studiare la migrazione verticale dello zooplancton e del fitoplancton, nonché la biomassa. La ricerca si occupa di ciò che accade nei vortici caldi che scorrono al largo della Corrente del Golfo, che contengono molta vita. Il MAS navigherà nella stessa area oceanica, ma guarderà verso il basso, verso il fondale marino. Essendo mobile, il Mayflower sarà in grado di rispondere dinamicamente ai cambiamenti e di tracciare i dati di interesse. Dopo un viaggio verso nord, la Mayflower tornerà a svolgere ulteriori lavori di indagine e ricerca a Woods Hole e vi trascorrerà l'inverno. Il programma della nave è fitto anche per il prossimo anno, con il MAS che navigherà intorno alle Bermuda in primavera per poi approdare a Norfolk e in Virginia, dove la nave sarà utilizzata per condurre una serie di lavori acustici e ricerche di base sullo stato degli oceani. IBM è il principale partner tecnologico e scientifico. Marine AI Ltd[3] ha sviluppato l'intelligenza artificiale cognitiva che funziona sul potente Operational Decision Manager (ODM) di IBM, un software su cui molte aziende fanno affidamento per il processo decisionale quotidiano. Iridium sostiene il progetto con le comunicazioni satellitari[4].
Più navi a guida autonoma per la scienza
Su un numero sempre crescente di navi vengono utilizzate tecnologie innovative, in combinazione con l'intelligenza artificiale. L’obiettivo, afferma Brett Phaneuf, è ridurre il costo della raccolta di dati e informazioni sugli oceani. La Mayflower si distingue proprio riguardo questo punto: dopo la revisione, continua, sarà più efficiente e silenziosa che mai, inoltre sarà in grado di trasportare più payload scientifico di prima. “L’obiettivo è trovare un modo sicuro per navigare a basso costo e raccogliere al contempo quantità significative di dati che sarebbe altrimenti impossibile o, nel migliore dei casi, estremamente costoso ottenere”, spiega. Proprio per questo motivo verrà presto introdotta una seconda nave a guida autonoma per la ricerca marina. Phaneuf spiega che si tratta di un progetto per una nave di 24 metri, sviluppato dal Plymouth Marine Laboratory e altri partner e che dovrebbe essere lanciato nel 2025. Avrà un raggio d'azione di circa 12.000 miglia nautiche per poter operare senza interruzioni in mare. Oceanus salperà da Plymouth, nel Regno Unito, navigando verso gli oceani meridionali fino alle Isole Falkland per poi fare ritorno, raccogliendo dati scientifici sull'oceano e distribuendo sensori lungo la sua rotta.
La flotta a guida autonoma è in ulteriore crescita: quest'autunno verrà avviata la costruzione di sei navi di 12 metri della classe Peregrine, progettate specificamente per lavorare in collaborazione tra loro, così come con altre imbarcazioni per la ricerca marina. Il lancio è previsto per la tarda primavera del prossimo anno. Tutte queste navi saranno costruite a Plymouth, in Inghilterra, da MSubs Ltd[5].
Ora abbiamo un sistema raffinato, altamente efficiente e ridondante, che dovrebbe fornire prestazioni ancora migliori. Ci aspettiamo che l'autonomia della Mayflower sia di 5.000 miglia o più.
L'IA nel trasporto marittimo: gli esseri umani ne hanno ancora bisogno?
Qual è il modello economico per l'IA nei sette mari? Secondo Brett Phaneuf, i militari sono probabilmente i maggiori investitori in questo settore tecnologico. Nel settore commerciale, non c'è uno sviluppo chiaro. Le grandi navi da carico, come le navi container, sono già dotate di sistemi altamente automatizzati che analizzano i dati al di fuori della nave. Esse operano con interessanti tecnologie basate sull'apprendimento automatico, specializzate nell'instradamento e nell'ottimizzazione delle condizioni atmosferiche per ridurre il consumo di carburante. Ma il vantaggio dell'eliminazione dell'equipaggio rispetto al costo complessivo della nave non è rilevante, ha detto. "È più probabile che vedremo l'integrazione di sofisticati sistemi autonomi o simili all'AI nelle imbarcazioni da diporto per aiutare i marinai inesperti a essere più sicuri". Sta cominciando ad esistere una tecnologia che aiuta a mantenere una migliore consapevolezza della situazione e che ora viene integrata nelle apparecchiature di plancia dei principali produttori di elettronica navale. Brett Phaneuf non crede che ci sarà un cambiamento radicale in questo senso nei prossimi 10 anni: "Stiamo marciando lentamente verso un approccio ibrido".
Tecnologia all’avanguardia
La nave autonoma Mayflower e i modelli che la seguiranno sono risultati tecnologici pionieristici. Il loro obiettivo è stato raggiunto grazie al supporto di un'ampia gamma di aziende tecnologiche leader. La più importante di queste è IBM. UMB è il primo e più grande IBM Platinum Business Partner in Svizzera, specializzato in infrastrutture, software e soluzioni, in particolare per la sicurezza. UMB è l'unico partner IBM in Svizzera con lo status di Elite Speciality per IBM Power e Storage. Un know-how superiore alla media, sia nell'ambito dell'hardware IBM che in quello del software e dei servizi, garantisce una collaborazione eccellente. Contattateci per ulteriori informazioni.
[1] The Mayflower Autonomous Ship Has Reached North America
[2]Sole, mare e intelligenza artificiale: la Mayflower è (di nuovo) in viaggio (umb.ch)
[4]Iridium Satellite Communications
Da dove deriva il nome delle navi a guida automatica
Nel 1620 si trovavano a bordo della Mayflower due donne incinta; a metà del viaggio verso il Nuovo Mondo, una di loro partorì e chiamò il figlio Oceanus. La seconda donna diede alla luce il figlio nel porto di Plymouth, che chiamò Peregrine[1] e che divenne noto come il “primogenito della Nuova Inghilterra. In seguito divenne un importante agricoltore e ufficiale militare. Sebbene sia difficile formulare una stima accurata, dato il numero di generazioni intercorse tra la nascita di Peregrine White nel 1620 e le possibili ramificazioni della sua genealogia, è lecito supporre che negli Stati Uniti vivano oggi migliaia, se non decine di migliaia, di discendenti di Peregrine White. Oceanus morì tragicamente a soli due anni.
