Табыстар:
- Автономды және қашықтан бақыланатын кеме (MASS) деңгейлерін және шешімдерді қолдау жүйелерінің рөлін анықтау мүмкіндігі
- AIS, радар және ECDIS деректерін AI-мен біріктіретін соқтығысуды болдырмау (COLREG) логикасын конфигурациялау мүмкіндігі
- AI навигациялық шешімдері үшін түпкілікті жауапкершілік капитан мен COLREG ережелерінде болатынын тексеру мүмкіндігі
Теңіздегі екі кеменің кездесуі - ғасырлар бойы қалыптасқан ережелермен басқарылатын нәзік би. Бір дұрыс емес маневр қақтығысты, адам өлімін және үлкен экологиялық апатты білдіреді. Бүгін кемелер; Ол радар, AIS (автоматты сәйкестендіру жүйесі; кемелер өздерінің жеке басын, орналасқан жері мен бағыты туралы ақпаратты тарататын жүйе), ECDIS (электрондық карта) және камера деректерін біріктіретін шешімдерді қолдау жүйелерімен жабдықталған; Автономды және қашықтан басқарылатын кемелер (MASS; Maritime Autonomous Surface Ships) күн тәртібінде. Жасанды интеллект (AI) осы сенсорды біріктіруді, жағдайды бағалауды және маневр бойынша ұсыныстарды береді. Бірақ теңіздегі навигация әлі де өмір қауіпсіздігі ең өткір аймақ болып табылады.
Абсолютті шек: АИ ұсынған ешбір маневр соқтығысуды болдырмау ережелері (COLREG; Теңізде соқтығысуды болдырмау жөніндегі халықаралық ережелер) және навигацияға жауапты офицер/шебердің бағалауы аясында растаусыз орындалмайды. Дербестік деңгейі қандай болса да, COLREG сәйкестігі, жақсы теңіз тәжірибесі және түпкілікті қауіпсіздік үшін жауапкершілік адам жағында (немесе толық автономды, сертификатталған және класс мақұлдаған жүйе шеңберінде) қайтымсыз.
Ұғымдар: COLREG: кемелердің бір-біріне қатысты маневр жасауын анықтайтын халықаралық ережелер. CPA/TCPA: Ең жақын жақындау қашықтығы және қалған уақыт (Жақындаудың ең жақын нүктесі / CPA уақыты). Сенсорды біріктіру: радар, AIS, камера сияқты әртүрлі көздерді бір жағдай суретіне біріктіру. MASS: автономды/қашықтан басқарылатын теңіз көлігі. Жақсы теңізші: ережелерден тыс тәжірибеге негізделген қауіпсіз мінез-құлық.
Сенсорды біріктіру және күйді бағалау
Навигациялық қауіпсіздікті қамтамасыз етудің бірінші қадамы - айналадағы қозғалыстың дәл бейнесін жасау. Әрбір сенсордың әлсіз жақтары бар: радарға жаңбыр мен теңіз толқындары әсер етеді, AIS өшірулі немесе жалған/манипуляцияланған ақпарат шығаруы мүмкін, камера түнде және тұманда әлсіз. Осы көздерді біріктіру арқылы AI әрбір тағайындалған орын үшін орынды, бағытты, жылдамдықты және CPA/TCPA есептейді. Бірақ біріктіру сапасы кірістердің сапасымен шектеледі: AIS өшірілген шағын балық аулау қайығы немесе радар көлеңкесіндегі нысана жүйе суретінде жоқ болуы мүмкін. Сондықтан, АИ «қоршаған орта таза» деп айтуы оның бақылау рөлін жоймайды.
Екінші қадам – тәуекелді бағалау: қай нысана қақтығыс қаупін тудырады, қай геометрияға тап болады (бетпе-бет кездесу, қиылысу, қуып жету). Әрбір геометрия үшін COLREG кімнің «жол беру» және кімнің «тұрақты» кеме екенін және қалай маневр жасау керектігін анықтайды. AI бұл жіктеуді жылдам етеді; бірақ COLREG тек геометрияны ғана емес, сонымен қатар «жақсы теңізде жүзу тәжірибесін» талап етеді: ерте, айқын және үлкен маневр, радарда көрінетін айқын ниет. AI бұларды ұсына алады, бірақ офицер ереженің рухын және жергілікті жағдайды түсіндіреді.
Абайлаңыз: AIS деректері сәйкестендірудің сенімді көзі болып көрінгенімен, олар өшірілген, дұрыс конфигурацияланбаған немесе әдейі жалған болуы мүмкін. Маневрді тек AIS негізінде жасау қауіпті; Радар, визуалды бақылау және жақсы теңіз тәжірибесі бірге қолданылады.
COLREG сәйкестік және автономия деңгейлері
Автономия бір нәрсе емес; Бұл шешімді қолдаудан (адам шешеді, жүйе ұсынады) қашықтан басқаруға және толық автономияға дейінгі баспалдақ. Жауапкершілік пен тексеру әр қадамда әртүрлі, бірақ ортақ мәселе мынада: жүйе COLREG талаптарына сәйкес болуы керек және ұсынылған маневр ереженің әріпіне де, рухына да сәйкес келуі керек. Егер АИ ұсынған маневр заңсыз төте жолды ұсынса, мысалы, оң жақ жаққа бұрылатын кеме ретінде бұрылу орнына, ұсыныс қабылданбайды. Оның үстіне, екі кеме бір-бірін «көрген» ережелерде талап етілетін ерте және маңызды әрекет «соңғы сәтте шамалы түзету» логикасынан ерекшеленеді.
Қауіпсіздіктің маңызды мәселесі: автономды немесе шешім қабылдауға көмектесетін жүйелер олар оқытылған немесе сынақтан өткен сценарийлерден (мысалы, әдеттен тыс қайық түрі, әдеттен тыс қозғалыс, сенсордың істен шығуы) күтпеген жерден әрекет етуі мүмкін. Осы «шектеу жағдайлары» үшін адамның бақылауы және басып алу мүмкіндігі өте маңызды.
кездесу
COLREG рөлі
Күтілетін маневр
AI шегі
басынан кездесу
Екі жақ жол береді
Екеуі де оң жақ бортқа
Егер геометрия түсініксіз болса, офицер түсініктеме береді
шектен тыс көшу
Туында басқаны көрген адам жол береді
Ерте, айтарлықтай қайтару
Түсіндіру басымдылығы адамдарға байланысты
қуып жету
Өскен адам жол береді
ашық өту
Қуып жету немесе дивергенция, шекаралық жағдай
Тар арнаны/трафикті бөлу
Жергілікті ережелер
Жолақпен жүрмеңіз
AI-да жергілікті білім жетіспеуі мүмкін
Шағын корпустар
1-жағдай – Заңсыз «тиімді» маневр. Шешім қабылдауды қолдау жүйесі кемеге кемеге портқа аз ғана бұрылыс жасауға кеңес береді, өйткені бұл отын/уақыт тұрғысынан «тиімді». Дегенмен, COLREG бұл геометрияда айқын және айқын оң жақ маневр күтеді; Порттың бұрылысы қарама-қарсы кеменің ниеттерін жасырады және қақтығыс қаупін арттырады. Офицер бұл ұсынысты қабылдамайды және әдетте оң жақ бортқа ерте және анық бұрылады. Сабақ: маневр ең алдымен COLREG сәйкес болуы керек; тиімділігі екінші орында.
2-жағдай — AIS өшірілген нысана. Жүйе «жақын жерде AIS нысаналары жоқ, навигация анық» дейді. Радар мен бинокль арқылы бақылаушы AIS өшірілген шағын балық аулау қайығын байқайды. Егер тек AIS-ке сенген болса, қауіпті тәсіл болуы мүмкін еді. Сабақ: сенсорлық синтез толық емес деректермен жұмыс істейді; Байқау және радиолокациялық бақылау өте қажет.
3-жағдай – Шекараны басып алу. Автономды сынақ кезінде жүйе бұрын көрмеген ерекше маневр жасайтын қайық кездеседі. Жүйе күмәнді және кеш ұсыныс жасайды. Көпірдегі күзетші жағдайды ерте байқап, қолына алып, қауіпсіз маневрді қолмен орындайды. Сабақ: адамның бақылауы және жылдам басып алу мүмкіндігі автономды жүйелердің шекті күйінің әрекеті үшін өте маңызды.
Көшіретін шақыру үлгілері
Үлгі 1 — Кездесуді бағалау (COLREG құрылымы):
Рөл: Сіз навигациялық қауіпсіздік шешімдерін қолдау жөніндегі кеңесшісіз. Мәтінмән (өкіл, оқу мақсаттары үшін): менің жеке кеме курсым [x], жылдамдығы [y];а мақсатты бағыт [a], жылдамдық [b], мойынтірек [c]. Тапсырма: 1) кездесу түрін анықтау (бас/шығу/басып озу).2) COLREG сәйкес кім жол береді, кім қадағалайды? талдау; Нақты маневр туралы шешімді навигация, COLREG және жақсы теңіз шеберлігіне жауапты офицер қабылдайды. Жалғыз AIS-ке сенбеңіз; Сондай-ақ радар/визуалды бақылауды ерекше атап өтіңіз.
Үлгі 2 — Датчиктерді біріктіру аралығын талдау:
Навигациялық жағдай суретін бағалау (өкіл):радар, AIS және камера деректерінің қысқаша мазмұны [...].1) Қандай нысаналар тек бір сенсормен (қауіп) көрінеді?2) AIS өшіру/күдікті нысаналар мүмкіндігін қалай өңдеуім керек?3) Бұл сурет жоқ болуы мүмкін жағдайларды тізімдеңіз (радар көлеңкесі, тұман, шағын қайықтың айналасы анық емес нәтиже). Қарау қажет.
Үлгі 3 — Автономияны алу сценарийі:
Автономды/шешім қабылдауға көмектесетін навигациялық жүйені сатып алу жоспарының жобасын жасаңыз: 1) Қандай жағдайларда адам басқаруға тиіс (шектеу жағдайлары, сенсордың істен шығуы, әдеттен тыс трафик)?2) Ескерту және басып алу үшін қажет уақыт.3) Жүйе сенімсіз болған кездегі қауіпсіз әдепкі мінез-құлық қандай? Шектеу: адам қауіпсіздігі/сертификатта соңғы жүйеге жүктелетінін атап көрсетіңіз.
Үлгі 4 — Маневр бойынша ұсыныстарды тексеру:
COLREG үшін келесі маневр ұсынысын тексеріңіз:[ұсынылған маневр және геометрия].1) Бұл маневр ереженің әрпіне сәйкес келе ме?2) Бұл ерте ме, ерекше және үлкен ме (жақсы теңізші)?3) Қарсы кеменің ниеті анық па?4) Тиімділік үшін ережеден ауытқыған ба?
Әлсіз шақыру / Күшті шақыру
Әлсіз шақыру:
Бұл екі кеме жақындап қалды, мен не істеуім керек? Ең қысқа жолды айт.
Күшті шақыру:
Рөл: Сіз навигациялық қауіпсіздік бойынша оқыту кеңесшісісіз. Мәтінмән (көрсетілім): өз кемемнің геометриясымен және нысанамен кездесу[сипаттама]; радар+AIS+көрнекі деректердің қысқаша мазмұны қоса берілген.Тапсырма:1) Кездесу түрін және COLREG рөлдерін анықтаңыз.2) Заңды, ерте және айқын маневрді ұсыныңыз.3) AIS жетіспейтінін/күдікті екенін қалай тексеруге болады? Шектеу: COLREG-ке сәйкес маневрді ұсыныңыз және жақсы теңізші жолын сынамаңыз;" Соңғы шешімді навигация қызметкері қабылдайтынын айтыңыз.
Әлсіз шақыру тек «ең қысқа жолды» сұрайды және ережені елемейді; Күшті жедел COLREG орталықтары рөлдерге, аутентификацияға және адам беделіне негізделген.
Жалпы қателер
- Тиімділікті COLREG-тен жоғары қою. Маневр алдымен ережелерге және жақсы теңіз шеберлігіне сәйкес болуы керек; отын/уақыт екінші ретті.
- Тек AIS-ге сүйенеді. AIS істен шыққан, ақаулы немесе жалған болуы мүмкін; Радар және визуалды бақылау өте маңызды.
- «Қоршаған орта таза» деп есептесек, нәтиже анық. Сенсорды біріктіру толық емес деректермен жұмыс істейді; Қарау - таптырмас нәрсе.
- Шекаралық жағдайларды елемеу. Автономды жүйе ол көрмейтін сценарийде сенімсіз болуы мүмкін; Қабылдау жоспары қажет.
- Маневрді кеш және шағын жасау. COLREG ерте, маңызды және үлкен маневрлерді талап етеді; Соңғы сәтте түзету ниетті жасырады.
Қысқаша айтқанда
Навигациялық қауіпсіздік және соқтығысуды болдырмау - бұл AI сенсорлық синтез және жағдайды бағалау арқылы қолдау көрсетілетін аймақ, бірақ өмір қауіпсіздігі ең өткір. Әрбір маневр ұсынысы COLREG әрпі мен рухына сәйкес болуы керек, AIS-ке жалғыз ғана сенуге болмайды, «қоршаған орта анық» шығыс бақылауды жоймауы керек және адамның автономды жүйелерді қабылдау мүмкіндігі сақталуы керек. Қауіпсіздіктің түпкілікті жауапкершілігі навигациялық офицер мен капитанға жүктеледі.
Қолданбалы тапсырма
Өкілдік кездесу сценарийін жасаңыз (сіздің кеме және нысана, геометрия және сенсор деректері). AI «кездесулерді бағалау» үлгісін қолданып, кездесу түрін және COLREG рөлдерін көрсетіңіз. Ұсынылған маневрді «маневр бойынша ұсыныстарды тексеру» үлгісіне сәйкестігін тексеріңіз. AIS жабылған нысананың мүмкіндігін қосыңыз және сенсорды біріктірудің бос жерлерін талқылаңыз. Соңғы шешім кімнің қолында екенін және сатып алу шарттарын жазыңыз.
бақылау парағы
- [ ] Мен алдымен COLREG және жақсы теңіз шеберлігі негізінде маневрді бағаладым.
- [ ] Мен AIS жалғыз дереккөз деп санамадым; Мен радар мен визуалды бақылауды қостым.
- [ ] Мен оны іздеу арқылы "Қоршаған орта таза" шығысының сақтық көшірмесін жасадым.
- [ ] Мен сенсорды біріктіру деректерінің жетіспейтін жағдайлары туралы ойладым (шағын қайық, тұман).
- [ ] Мен автономды/шешімге қолдау көрсетілетін жүйе үшін қабылдау шарттарын анықтадым.
- [ ] Мен соңғы навигация/маневр шешімін жауапты офицер мен капитанға қалдырдым.