Unità 8 / 12

Bastimenti Awtonomi, Sigurtà tan-Navigazzjoni u Prevenzjoni tal-Ħabtiet

Qligħ:

  • Kapaċità li tiddefinixxi livelli ta' vapuri awtonomi u mmonitorjati mill-bogħod (MASS) u r-rwol tas-sistemi ta' appoġġ għad-deċiżjonijiet
  • Kapaċità li tiġi kkonfigurata l-loġika tal-evitar tal-ħabtiet (COLREG) li tgħaqqad id-dejta tal-AIS, tar-radar u tal-ECDIS mal-AI
  • Kapaċità li tivverifika li r-responsabbiltà aħħarija għad-deċiżjonijiet tan-navigazzjoni tal-AI tibqa' mar-regoli tal-kaptan u tal-COLREG

Il-laqgħa bejn żewġ vapuri fuq il-baħar hija żfin delikat irregolat minn regoli antiki sekli sħaħ. Manuvra waħda ħażina tfisser kunflitt, telf ta’ ħajjiet u diżastru ambjentali kbir. Vapuri llum; Hija mgħammra b’sistemi ta’ appoġġ għad-deċiżjonijiet li jgħaqqdu r-radar, l-AIS (Sistema ta’ Identifikazzjoni Awtomatika; is-sistema fejn il-vapuri jxandru l-informazzjoni dwar l-identità, il-post u r-rotta tagħhom), ECDIS (mappa elettronika) u data tal-kamera; Vapuri awtonomi u kkontrollati mill-bogħod (MASS; Vapuri tal-wiċċ Awtonomi Marittimi) huma fuq l-aġenda. L-intelliġenza artifiċjali (AI) tagħti s-setgħa lil din il-fużjoni tas-sensuri, il-valutazzjoni tas-sitwazzjoni, u r-rakkomandazzjoni tal-manuvra. Iżda n-navigazzjoni fuq il-baħar għadha l-qasam fejn is-sikurezza tal-ħajja hija l-aktar akuta.

Limitu assolut: L-ebda manuvra ssuġġerita mill-AI ma għandha titwettaq mingħajr konferma fil-qafas tar-regoli għall-evitar tal-ħabtiet (COLREG; Regolamenti Internazzjonali għall-Prevenzjoni tal-Ħabtiet fuq il-Baħar) u mill-valutazzjoni tal-uffiċjal/kaptan inkarigat min-navigazzjoni. Ikun xi jkun il-livell ta’ awtonomija, ir-responsabbiltà għall-konformità COLREG, il-prattika marittima tajba u s-sikurezza aħħarija tinsab b’mod irrevokabbli fuq in-naħa umana (jew fil-konfini ta’ sistema kompletament awtonoma, ċertifikata u approvata mill-klassi).

Kunċetti: COLREG: Regoli internazzjonali li jiddeterminaw kif il-vapuri jimmanuvraw relattivi għal xulxin. CPA/TCPA: L-eqreb distanza ta' avviċinament u l-ħin li fadal (L-Eqreb Punt ta' Avviċin/Ħin għas-CPA). Fużjoni tas-sensuri: Tgħaqqad sorsi differenti bħal radar, AIS, kamera f'immaġni ta 'sitwazzjoni waħda. MASSA: Vettura tal-baħar awtonoma/kontrollata mill-bogħod. Baħar tajjeb: Imġieba sigura bbażata fuq l-esperjenza, lil hinn mir-regoli.

Fużjoni tas-Sensor u Valutazzjoni tal-Istatus

L-ewwel pass għas-sigurtà tan-navigazzjoni huwa li tiġi stabbilita stampa preċiża tat-traffiku tal-madwar. Kull sensor għandu d-dgħufijiet tiegħu: ir-radar huwa affettwat mix-xita u l-mewġ tal-baħar, l-AIS jista 'jkun mitfi jew jarmi informazzjoni falza/manipulata, il-kamera hija dgħajfa bil-lejl u fiċ-ċpar. Billi tgħaqqad dawn is-sorsi, l-AI tikkalkula l-post, ir-rotta, il-veloċità, u CPA/TCPA għal kull destinazzjoni. Iżda l-kwalità tal-fużjoni hija limitata mill-kwalità tal-inputs: dgħajsa tas-sajd żgħira bl-AIS tagħha mitfija jew mira fid-dell tar-radar jistgħu jkunu nieqsa mill-istampa tas-sistema. Għalhekk, sempliċement minħabba li l-AI tgħid "l-ambjent huwa nadif" ma teliminax ir-rwol ta 'ħarsa tagħha.

It-tieni pass huwa li jiġi evalwat ir-riskju: liema mira ġġorr ir-riskju ta 'kunflitt, liema ġeometrija tal-laqgħa hemm (head-on encounter, cross-over, catch-up). Għal kull ġeometrija, COLREG jiddefinixxi min huwa l-"give-way" u min huwa l-vapur "stand-on" u kif jimmanuvra. AI tagħmel din il-klassifikazzjoni malajr; iżda COLREG jeħtieġ mhux biss ġeometrija, iżda "prattika tajba tal-baħar": manuvra bikrija, distinta u kbira, intenzjoni ċara viżibbli fuq ir-radar. L-AI tista 'tissuġġerixxi dawn, iżda l-uffiċjal jinterpreta l-ispirtu tar-regola u l-kundizzjoni lokali.

Attenzjoni: Filwaqt li d-dejta tal-AIS tista' tidher li hija sors affidabbli ta' identità, tista' tkun mitfija, ikkonfigurata ħażin, jew deliberatament spoofed. Huwa perikoluż li tibbaża manuvra biss fuq AIS; Ir-radar, l-osservazzjoni viżwali u l-prattika marittima tajba jintużaw flimkien.

Livelli ta' Konformità u Awtonomija COLREG

L-awtonomija mhix ħaġa waħda; Huwa sellum mill-appoġġ tad-deċiżjonijiet (il-bniedem jiddeċiedi, is-sistema tirrakkomanda) għall-kontroll mill-bogħod u l-awtonomija sħiħa. Ir-responsabbiltà u l-verifika huma differenti f'kull pass, iżda l-linja komuni hija din: is-sistema trid tikkonforma mal-COLREG, u manuvra proposta għandha tikkonforma kemm mal-ittra kif ukoll mal-ispirtu tar-regola. Jekk manuvra ssuġġerita mill-AI tissuġġerixxi shortcut illegali, bħal minflok idur lejn il-lemin bħala l-vapur li jċedi, is-suġġeriment jiġi rrifjutat. Barra minn hekk, l-azzjoni bikrija u sinifikanti meħtieġa mir-regoli meta żewġ vapuri "jaraw" lil xulxin hija differenti mill-loġika ta '"korrezzjoni minuri fl-aħħar mument".

Kwistjoni kritika ta’ sikurezza: sistemi awtonomi jew megħjuna mid-deċiżjonijiet jistgħu jaġixxu b’mod mhux mistenni barra mix-xenarji li fihom ġew imħarrġa jew ittestjati (eż. tip ta’ dgħajsa mhux tas-soltu, traffiku mhux tas-soltu, ħsara fis-sensuri). Għal dawn il-"każijiet ta' limitu," is-sorveljanza umana u l-kapaċità ta' teħid ta' kontroll hija kritika.

jiltaqgħu

Rwol COLREG

Manuvra mistennija

Il-limitu tal-AI

jiltaqgħu mill-bidu

Iż-żewġ naħat iċedu

Kemm għal starboard

L-uffiċjal jikkummenta jekk il-ġeometrija mhix ċara

transizzjoni outlier

Min jara lill-ieħor fuq il-bandalora tiegħu jċedi

Kmieni, ritorn sinifikanti

L-interpretazzjoni prijoritarja hija tal-bnedmin

ilaħħqu

Min jikber iċedi

pass miftuħ

Tlaħħaq jew diverġenza, sitwazzjoni tal-fruntiera

Separazzjoni dejqa kanal/traffiku

Regoli lokali

Issegwix il-karreġġjata

L-għarfien lokali jista’ jkun nieqes fl-AI

Każijiet Mini

Każ 1 — Manuvra “effiċjenti” illegali. Sistema ta 'appoġġ għad-deċiżjonijiet tagħti parir lill-vapur fil-pożizzjoni li ċedi biex jieħu dawra żgħira lejn il-port peress li dan huwa "effiċjenti" f'termini ta' fjuwil/ħin. Madankollu, COLREG jistenna manuvra ta' starboard ċara u distinta f'din il-ġeometrija; Dawra tal-port joskura l-intenzjonijiet għall-vapur avversarju u żżid ir-riskju ta 'kunflitt. L-uffiċjal jirrifjuta s-suġġeriment u, bħala regola, idur lejn starboard kmieni u distint. Lezzjoni: il-manuvra trid l-ewwel tikkonforma mal-COLREG; l-effiċjenza hija sekondarja.

Każ 2 — Mira bl-AIS mitfija. Sistema tgħid "l-ebda miri AIS fil-viċinanza, in-navigazzjoni hija ċara". Fuq ir-radar u permezz tat-trombi, il-lookout jinnota dgħajsa tas-sajd żgħira bl-AIS mitfija. Approċċ perikoluż seta' seħħ kieku l-AIS kienet invokata waħedha. Lezzjoni: il-fużjoni tas-sensuri taħdem b'dejta mhux kompluta; L-osservazzjoni bil-ħarsa u bir-radar huma indispensabbli.

Każ 3 — Borderline Takeover. Matul il-ġirja tat-test awtonoma, tiltaqa' ma' dgħajsa li twettaq manuvra mhux tas-soltu li s-sistema ma ratx qabel. Is-sistema tipproduċi rakkomandazzjoni inċerta u tard. Il-gwardja fuq il-pont tinnota s-sitwazzjoni kmieni, tieħu f'idejha u twettaq il-manuvra sigura manwalment. Lezzjoni: is-superviżjoni tal-bniedem u l-kapaċità ta' akkwist rapidu huma essenzjali għall-imġiba tal-istat limitu tas-sistemi awtonomi.

Mudelli Prompt Kopjabbli

Mudell 1 — Evalwazzjoni tal-laqgħa (qafas COLREG):

Rwol: Inti konsulent ta' appoġġ ta' deċiżjonijiet dwar is-sikurezza tan-navigazzjoni. Kuntest (rappreżentant, għal skopijiet ta 'taħriġ): kors tal-vapur tiegħi stess [x], veloċità [y];kors fil-mira [a], veloċità [b], bearing bearing [c].Kompitu: 1) Iddetermina t-tip ta' laqgħa (ras/out/qabża).2) Min iċedi, min iżomm rekord, skont COLREG? Id-deċiżjoni tal-manuvra attwali tittieħed mill-uffiċjal inkarigat min-navigazzjoni, COLREG, u tbaħħir tajjeb. Tistrieħx fuq AIS biss; Enfasizza wkoll l-osservazzjoni tar-radar/viżwali.

Mudell 2 — Analiżi tad-distakk tal-fużjoni tas-sensuri:

Evalwa stampa tas-sitwazzjoni tan-navigazzjoni (rappreżentant): radar, AIS u sommarju tad-dejta tal-kamera [...].1) Liema miri jidhru b'senser wieħed biss (riskju)?2) Kif għandi nittratta l-possibbiltà ta 'miri AIS mitfi/suspettużi?3) Elenka sitwazzjonijiet fejn din l-istampa tista' tkun nieqsa (dell tar-radar, ċpar, dgħajsa żgħira). Lookout hija meħtieġa.

Mudell 3 — Xenarju ta' akkwist tal-awtonomija:

Ipproduċi abbozz ta’ pjan ta’ teħid ta’ kontroll għal sistema ta’ navigazzjoni awtonoma/mgħejjuna mid-deċiżjoni:1) F’liema sitwazzjonijiet għandu jieħu f’idejh il-bniedem (każijiet ta’ limitu, falliment tas-sensuri, traffiku mhux tas-soltu)?2) Twissija u ħin meħtieġ għat-teħid tal-kontroll.3) X’inhi l-imġieba default sigura meta s-sistema ma tkunx affidabbli?Restrizzjoni: Enfasizza li r-responsabbiltà aħħarija tas-sikurezza tibqa’ tas-sistema umana/ċertifikata.

Mudell 4 — Kontroll tar-rakkomandazzjoni tal-manuvra:

Iċċekkja l-proposta ta’ manuvra li ġejja għal COLREG:[manuvra u ġeometrija ssuġġeriti].1) Din il-manuvra ssegwi l-ittra tar-regola?2) Hija kmieni, distinta u kbira (baħħara tajba)?3) L-intenzjoni hija ċara għall-vapur oppost?4) Tiddevja mir-regola għall-fini ta’ effiċjenza?Immarka xi punti li huma illegali.

Pront dgħajjef / Pront qawwi

Pront dgħajjef:

Dawn iż-żewġ vapuri qed joqorbu, x'għandi nagħmel? Għidli l-iqsar rotta.

Pront qawwi:

Rwol: Inti konsulent tat-taħriġ tas-sikurezza tan-navigazzjoni. Kuntest (rappreżentazzjoni): tiltaqa' ma' ġeometrija tal-vapur tiegħi stess u mira[deskrizzjoni]; radar+AIS+sommarju tad-dejta viżwali huwa mehmuż.Kompitu:1) Iddetermina t-tip ta’ laqgħa u r-rwoli COLREG.2) Irrakkomanda manuvra legali, bikrija u ovvja.3) Kif nivverifika jekk AIS hijiex nieqsa/suspettuża?Restrizzjoni: Irrakkomanda l-manuvra xierqa għal COLREG u triq tajba tal-baħar, mhux il-"; Iddikjara li d-deċiżjoni finali hija tal-uffiċjal tan-navigazzjoni.

Il-pront dgħajjef jitlob biss "l-iqsar triq" u jinjora r-regola; COLREG fil-pront qawwi jiffoka fuq ir-rwoli, l-awtentikazzjoni u l-awtorità umana.

Żbalji komuni

  • Tpoġġi l-effiċjenza qabel COLREG. Il-manuvra trid l-ewwel tikkonforma mar-regoli u l-baħħara tajba; fjuwil/ħin huwa sekondarju.
  • Jiddependu biss fuq l-AIS. L-AIS jista' jkun down, difettuż jew spoofed; Ir-radar u l-osservazzjoni viżwali huma essenzjali.
  • Jekk wieħed jassumi li r-riżultat "l-ambjent huwa nadif" huwa ċert. Il-fużjoni tas-sensuri taħdem b'dejta mhux kompluta; Lookout huwa indispensabbli.
  • Injora s-sitwazzjonijiet tal-fruntiera. Is-sistema awtonoma tista' ma tkunx affidabbli fix-xenarju li ma tarax; Huwa meħtieġ pjan ta' akkwist.
  • Nagħmlu l-manuvra tard u żgħira. COLREG jeħtieġ manuvri bikrija, sinifikanti u maġġuri; Il-korrezzjoni tal-aħħar mument taħbi l-intenzjoni.

Fil-qosor

Is-sikurezza tan-navigazzjoni u l-evitar tal-ħabtiet huma l-qasam fejn l-AI hija appoġġjata minn fużjoni tas-sensuri u valutazzjoni tas-sitwazzjoni, iżda s-sikurezza tal-ħajja hija l-aktar qawwija. Kull rakkomandazzjoni ta 'manuvra għandha tikkonforma mal-ittra u l-ispirtu ta' COLREG, l-AIS m'għandhiex tkun invokata waħedha, l-output "l-ambjent huwa ċar" m'għandux jelimina l-lookout, u l-kapaċità ta 'teħid tal-bniedem għal sistemi awtonomi għandha tiġi ppreservata. Ir-responsabbiltà aħħarija tas-sikurezza hija tal-uffiċjal tan-navigazzjoni u l-kaptan.

Kompitu ta' applikazzjoni

Oħloq xenarju ta' laqgħa rappreżentattiva (il-vapur tiegħek u d-dejta tal-mira, tal-ġeometrija u tas-sensuri). Ħalli l-AI tapplika l-mudell ta’ “valutazzjoni tal-laqgħa” u speċifika t-tip tal-laqgħa u r-rwoli COLREG. Ittestja l-manuvra proposta għall-konformità mal-mudell ta' "kontroll tar-rakkomandazzjoni tal-manuvra". Żid il-possibbiltà ta 'mira koperta mill-AIS u ddiskuti l-lakuni tal-fużjoni tas-sensuri. Ikteb min għandu d-deċiżjoni finali u t-termini tat-teħid.

lista ta' kontroll

  • [ ] L-ewwel evalwajt il-manuvra bbażata fuq COLREG u tbaħħir tajjeb.
  • [ ] Ma kontx ikkunsidrat l-AIS bħala l-uniku sors; Inkludejt bir-radar u l-osservazzjoni viżwali.
  • [ ] I appoġġja l-output "L-ambjent huwa nadif" billi fittixha.
  • [ ] Ħsibt dwar każijiet ta' data nieqsa ta' fużjoni tas-sensuri (dgħajsa żgħira, ċpar).
  • [ ] Iddefinijt il-kundizzjonijiet ta' akkwist għas-sistema awtonoma/sostnjata mid-deċiżjonijiet.
  • [ ] Ħalli d-deċiżjoni finali tan-navigazzjoni/manuvra f'idejn l-uffiċjal inkarigat u l-kaptan.