Добици:
- Способност дефинисања нивоа аутономних и даљински надгледаних бродова (МАСС) и улога система за подршку одлучивању
- Могућност конфигурисања логике избегавања судара (ЦОЛРЕГ) која комбинује АИС, радарске и ЕЦДИС податке са АИ
- Способност да се потврди да коначна одговорност за АИ навигационе одлуке остаје на капетану и правилима ЦОЛРЕГ-а
Сусрет два брода на мору је деликатан плес вођен вековима старим правилима. Један погрешан маневар значи сукоб, губитак живота и велику еколошку катастрофу. Бродови данас; Опремљен је системима за подршку одлучивању који комбинују радар, АИС (систем за аутоматску идентификацију; систем где бродови емитују свој идентитет, локацију и информације о рути), ЕЦДИС (електронску мапу) и податке камере; На дневном реду су аутономни и даљински управљани бродови (МАСС; Маритиме Аутономоус Сурфаце Схипс). Вештачка интелигенција (АИ) покреће ову фузију сензора, процену ситуације и препоруке за маневар. Али навигација на мору је и даље област у којој је животна безбедност најакутнија.
Апсолутна граница: Ниједан маневар који предложи АИ неће бити изведен без потврде у оквиру правила о избегавању судара (ЦОЛРЕГ; Међународни прописи за спречавање судара на мору) и по процени официра/заповједника задуженог за навигацију. Без обзира на ниво аутономије, одговорност за усклађеност са ЦОЛРЕГ-ом, добру поморску праксу и крајњу безбедност неопозиво лежи на људској страни (или унутар граница потпуно аутономног, сертификованог и класно одобреног система).
Концепти: ЦОЛРЕГ: Међународна правила која одређују како бродови маневришу један према другом. ЦПА/ТЦПА: Најближа удаљеност прилаза и преостало време (Најближа тачка прилаза / Време до ЦПА). Фузија сензора: Комбиновање различитих извора као што су радар, АИС, камера у једну слику ситуације. МАСА: Аутономно/на даљинско управљање бродско возило. Добро поморство: Безбедно понашање засновано на искуству, мимо правила.
Фузија сензора и процена статуса
Први корак ка безбедности пловидбе је успостављање тачне слике околног саобраћаја. Сваки сензор има своје слабости: на радар утичу киша и морски таласи, АИС може бити искључен или емитовати лажне/манипулисане информације, камера је слаба ноћу и у магли. Комбиновањем ових извора, АИ израчунава локацију, руту, брзину и ЦПА/ТЦПА за свако одредиште. Али квалитет фузије је ограничен квалитетом улаза: мали рибарски чамац са искљученим АИС-ом или мета у сенци радара можда недостаје на слици система. Стога, само зато што АИ каже да је „животна средина чиста“ не елиминише њену улогу посматрача.
Други корак је процена ризика: која мета носи ризик од сукоба, која геометрија сусрета постоји (фронт-он сусрет, укрштање, сустизање). За сваку геометрију, ЦОЛРЕГ дефинише ко је „уступајући“, а ко „стални“ брод и како да маневрише. АИ чини ову класификацију брзом; али ЦОЛРЕГ захтева не само геометрију, већ и „добру поморску праксу“: рани, јасан и велики маневар, јасна намера видљива на радару. АИ то може предложити, али службеник тумачи дух правила и локално стање.
Опрез: Иако АИС подаци могу изгледати као поуздан извор идентитета, они могу бити искључени, погрешно конфигурисани или намерно лажирани. Опасно је базирати маневар искључиво на АИС-у; Радар, визуелно посматрање и добра поморска пракса се користе заједно.
ЦОЛРЕГ усклађеност и нивои аутономије
Аутономија није једна ствар; То је лествица од подршке одлучивању (људ одлучује, систем препоручује) до даљинског управљања и пуне аутономије. Одговорност и верификација се разликују у сваком кораку, али заједничка нит је следећа: систем мора бити у складу са ЦОЛРЕГ, а предложени маневар мора бити у складу и са словом и духом правила. Ако маневар који је предложила АИ сугерише илегалну пречицу, на пример, уместо да се окрене на десну страну као брод који попушта, предлог ће бити одбијен. Штавише, рана и значајна акција коју захтевају правила када два брода „виде“ један другог разликује се од логике „мање исправке у последњем тренутку“.
Критично безбедносно питање: аутономни системи или системи којима се помаже одлучивање могу се понашати неочекивано ван сценарија у којима су обучени или тестирани (нпр. необичан тип чамца, необичан саобраћај, квар сензора). За ове „граничне случајеве“, људски надзор и способност преузимања су критични.
сусрет
ЦОЛРЕГ улога
Очекивани маневар
АИ граница
сусрет од почетка
Обе стране попуштају
Оба на десну страну
Полицајац коментарише ако је геометрија нејасна
транзиција ван граница
Онај ко види другога на свом барјаку попушта
Рани, значајан повратак
Приоритетна интерпретација је код људи
сустићи
Ко расте попушта
отворен пролаз
Сустизање или дивергенција, гранична ситуација
Уско раздвајање канала/саобраћаја
Локална правила
Не прати траку
Локално знање можда недостаје у АИ
Мини Цасес
Случај 1 — Незаконит „ефикасан“ маневар. Систем за подршку одлучивању саветује броду у попуштајућем положају да мало скрене ка луци јер је то "ефикасно" у смислу горива/времена. Међутим, ЦОЛРЕГ очекује јасан и јасан маневар десног бока у овој геометрији; Заокрет у луци прикрива намере противничког брода и повећава ризик од сукоба. Официр одбија предлог и, по правилу, рано и јасно се окреће десно. Поука: маневар прво мора бити у складу са ЦОЛРЕГ; ефикасност је секундарна.
Случај 2 — Мета са искљученим АИС-ом. Систем каже „нема АИС циљева у близини, навигација је јасна“. На радару и кроз двоглед, посматрач примећује мали рибарски чамац са искљученим АИС-ом. До опасног приступа могло би доћи да се само на АИС ослањало. Лекција: фузија сензора ради са непотпуним подацима; Осматрачница и радарско посматрање су неопходни.
Случај 3 — Гранично преузимање. Током аутономне пробне вожње, наиђе се на чамац који изводи необичан маневар који систем раније није видео. Систем даје неодлучну и касну препоруку. Стражар на мосту рано уочи ситуацију, преузима и ручно изводи безбедан маневар. Поука: људски надзор и способност брзог преузимања су од суштинског значаја за понашање аутономних система у граничном стању.
Шаблони упита који се могу копирати
Шаблон 1 — Евалуација сусрета (ЦОЛРЕГ оквир):
Улога: Ви сте консултант за подршку одлучивању о безбедности навигације. Контекст (репрезентативни, за потребе обуке): курс мог сопственог брода [к], брзина [и]; циљни курс [а], брзина [б], смер кретања [ц]. Задатак: 1) Одредите врсту сусрета (глава/излазак/претицање).2) Ко уступа, ко прати, према ЦОЛРЕГ?3) Опишите очигледну анализу манеу; рана обука. Конкретну одлуку о маневру доноси официр задужен за навигацију, ЦОЛРЕГ и добро поморство. Немојте се ослањати само на АИС; Такође нагласите радарско/визуелно посматрање.
Шаблон 2 — Анализа фузионог јаза сензора:
Процените слику навигационе ситуације (репрезентативно): сажетак података радара, АИС-а и камере [...].1) Који циљеви се виде са само једним сензором (ризик)?2) Како да се носим са могућношћу искључења АИС-а/сумњивих циљева?3) Наведите ситуације у којима ова слика можда недостаје (сенка радара, магла, мали чамац). Видиковац је обавезан.
Шаблон 3 — Сценарио преузимања аутономије:
Направите нацрт плана преузимања за аутономни/потпомогнут навигациони систем: 1) У којим ситуацијама човек треба да преузме (ограничени случајеви, квар сензора, необичан саобраћај)? 2) Упозорење и време потребно за преузимање. 3) Какво је безбедно подразумевано понашање када је систем непоуздан? Ограничење: Нагласите да крајња одговорност за безбедност остаје на људском/сертификационом систему.
Шаблон 4 — Провера препоруке за маневар:
Проверите следећи предлог маневара за ЦОЛРЕГ: [предложени маневар и геометрија].1) Да ли овај маневар прати слово правила?2) Да ли је ран, јасан и велики (добро поморство)?3) Да ли је намера јасна за противнички брод?4) Да ли одступа од правила због било које тачке које су недостатке ефикасности?
Слаби промпт / Јаки промпт
Слабо обавештење:
Ова два брода се приближавају, шта да радим? Реци ми најкраћи пут.
Снажан упит:
Улога: Ви сте консултант за обуку о безбедности пловидбе. Контекст (репрезентација): сусрет са геометријом сопственог брода и метом[опис]; радар+АИС+визуелни резиме података је приложен. Задатак: 1) Одредите тип сусрета и улоге ЦОЛРЕГ. 2) Препоручите легалан, рани и очигледан маневар. 3) Како да проверим да ли АИС недостаје/сумњиво? Ограничење: Препоручите маневар прикладан ЦОЛРЕГ-у и добру "поморску путању"; Наведите да коначна одлука лежи на службенику за навигацију.
Слаб промпт тражи само „најкраћи пут“ и игнорише правило; Моћни брзи ЦОЛРЕГ се фокусира на улоге, аутентификацију и људски ауторитет.
Уобичајене грешке
- Стављање ефикасности испред ЦОЛРЕГ-а. Маневар мора прво бити у складу са правилима и добром поморском вештином; гориво/време је секундарно.
- Ослањајући се искључиво на АИС. АИС може бити неисправан, неисправан или лажан; Радарско и визуелно посматрање су од суштинског значаја.
- Под претпоставком да је „животна средина чиста“ исход је сигуран. Фузија сензора ради са непотпуним подацима; Видиковац је неопходан.
- Игнорисање граничних ситуација. Аутономни систем може бити непоуздан у сценарију који не види; Потребан је план преузимања.
- Учинити маневар касним и малим. ЦОЛРЕГ захтева рано, значајно и веће маневрисање; Исправка у последњем тренутку скрива намеру.
Укратко
Безбедност навигације и избегавање судара је област у којој је вештачка интелигенција подржана фузијом сензора и проценом ситуације, али животна безбедност је најоштрија. Свака препорука за маневар мора бити у складу са словом и духом ЦОЛРЕГ-а, не треба се ослањати само на АИС, излаз „окружење је јасно“ не би требало да елиминише осматрање, а способност људског преузимања аутономних система треба да буде очувана. Коначну одговорност за безбедност имају навигациони официр и капетан.
Задатак апликације
Направите репрезентативан сценарио сусрета (ваш брод и циљ, геометрија и подаци сензора). Нека АИ примени шаблон „процена сусрета“ и одреди тип сусрета и улоге ЦОЛРЕГ. Тестирајте предложени маневар да ли је усклађен са шаблоном „провера препоруке за маневар“. Додајте могућност циља покривеног АИС-ом и разговарајте о празнинама фузије сензора. Напишите ко има коначну одлуку и услове преузимања.
контролна листа
- [ ] Прво сам проценио маневар на основу ЦОЛРЕГ-а и доброг поморства.
- [ ] Нисам сматрао АИС јединим извором; Укључио сам радарско и визуелно посматрање.
- [ ] Направио сам резервну копију излаза „Окружење је чисто“ тражећи га.
- [ ] Размишљао сам о недостајућим подацима о случајевима фузије сензора (мали чамац, магла).
- [ ] Дефинисао сам услове преузимања за аутономни систем/систем који подржава одлучивање.
- [ ] Коначну одлуку о навигацији/маневару препустио сам надлежном официру и капетану.